[发明专利]磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法

权利要求书

1.一种磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法，其特征在于所述的方法是：将具有矩形截面的预布置线圈区域(1)进行二维连续网格划分，每个网格点视为一个电流圆环；将成像区域椭球体(2)的表面和5高斯杂散场约束圆柱体(3)的表面均匀地划分成多个目标点；通过计算预布置线圈区域(1)内网格点处电流圆环在通电情况下对成像区域椭球体(2)表面处目标点产生的轴向磁感应强度，对成像区域椭球体(2)区域内的磁场峰峰值不均匀度进行约束；将所有网格点的等效总体积设为目标函数，将每个网格点处电流圆环的电流强度设置为优化变量，在保证成像区域椭球体表面(2)处目标点的磁场均匀度和5高斯杂散场约束圆柱体表面(3)处目标点的轴向和径向磁感应强度低于5高斯的设计要求条件下，将预布置线圈区域(1)内的每个网格点处的最大轴向和径向磁感应强度添加为约束条件，将目标函数、约束条件与优化变量之间的关系表述成线性关系，建立数学模型求解出满足所有约束条件且目标函数最小时的网格点(4)处的电流分布图；通过电流分布图中非零电流簇的分布获得磁共振成像超导磁体中螺线管线圈的数目和初始位置。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法，其特征在于所述的预布置线圈区域(1)内每个网格点处最大轴向和径向磁感应强度的约束方法为计算出每个网格点处的轴向和径向磁感应强度，并分别对所有网格点处的轴向和径向磁感应强度的最大值进行约束。

3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法，其特征在于所述的预布置线圈区域(1)内每个网格点处的轴向和径向磁感应强度的计算方法是，首先计算预布置线圈区域(1)内所有网格点处的电流圆环在加载单位电流情况下对所有网格点位置处所产生的轴向和径向磁场贡献矩阵，再将该轴向和径向磁场贡献矩阵与所有网格点处的电流强度矩阵进行矩阵乘法运算得到。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法，其特征在于所述的磁共振成像超导磁体螺线管线圈的数目是根据预布置线圈区域(1)内网格点的电流分布图中非零电流簇的数目来确定。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像超导磁体螺线管线圈数目和初始位置获取方法，其特征在于所述磁共振成像超导磁体螺线管线圈的初始位置为每个螺线管线圈的内半径、外半径、左端轴向位置和右端轴向位置，每个螺线管线圈布置在预布置线圈区域(1)内网格点的电流分布图中每个非零电流簇位置处，每个螺线管线圈的内半径、外半径、左端轴向位置和右端轴向位置构成的矩形包络线需完全覆盖对应的每个非零电流簇的所有网格。