[发明专利]用于磁共振检查系统的主动屏蔽梯度线圈组件

说明书

一种用于磁共振检查系统的梯度线圈组件，包括在主圆柱表面与屏蔽圆柱表面之间的相邻的轴向端部处的锥形端凸缘表面。互连的绕组部分在所述主绕组与设置在所述锥形表面上的屏蔽绕组之间并且将所述屏蔽绕组中的至少一些串联连接到所述主绕组中的一些。该渐缩的连接减少了径向向外的杂散梯度磁场。锥形表面上的绕组部分对离散误差很不敏感。

技术领域

本发明涉及一种梯度线圈组件，其具有主梯度线圈，以用于在磁共振检查系统的检查区域中生成梯度磁场。

背景技术

这样的梯度线圈组件可从J.W.Carlson等人在MRM 26(1992)191-206中的文章“Design and evaluation of shielded gradient coils”获知。已知的主动屏蔽的梯度线圈组件在内圆柱和外圆柱上具有电流分布。强加的屏蔽要求是磁场在外圆柱体外部消失。这可以通过由内圆柱和外圆柱上的电流分布生成的磁梯度场的干涉来实现。也就是说，通过该干涉，磁梯度场在外圆柱外部抵消。已知梯度线圈组件的电流分布，或者等效地，在圆柱上的电导体布局，进一步使得梯度线圈组件的电感最小化以减小驱动梯度线圈组件所需的功率。国际申请WO 2010/064197公开了一种磁共振成像系统，其包括梯度线圈系统。已知的梯度线圈系统包括内线圈、卫星线圈和屏蔽线圈。在倾斜的结构凸缘上提供卫星线圈和屏蔽线圈的电互连。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种梯度线圈组件，其在梯度线圈组件外部具有较低的杂散梯度场。

该目的在用于磁共振检查系统的梯度线圈组件中实现，并且包括：

-主梯度线圈，其具有在主圆柱表面上的主绕组，

-屏蔽线圈，其具有在屏蔽圆柱表面上的屏蔽绕组，

-所述屏蔽圆柱表面被定位为相对于所述主圆柱表面径向地向外，

-锥形端部凸缘表面，其在所述主圆柱表面与所述屏蔽圆柱表面之间，在所述主圆柱表面与所述屏蔽圆柱表面的相邻的轴向端部处，

-互连的绕组部分，其在所述主绕组与所述屏蔽绕组之间，被设置在所述锥形表面上，并且将所述屏蔽绕组中的至少一些串联连接到所述主绕组中的一些。

本发明的一个洞悉是由绕组部分在锥形表面上形成的锥形互连减小了径向向外的杂散梯度磁场。此外，看来锥形表面上的绕组部分的图案对所谓的离散化误差很不敏感。这些离散误差的产生是因为梯度线圈组件的(物理)绕组的离散模式构成了物理电流分布，所述物理电流分布偏离了从内部和外部磁梯度场分布和需要驱动梯度线圈组件的功率的优化得到的空间连续计算电流分布，如可以使用梯度线圈组件的模型来计算。

作为本发明的另一个目的，梯度线圈组件中散发的热量应保持受限。该模型还可以优化梯度线圈组件的散热和电感。由于这种离散误差，可能出现相对于基于模型的计算的空间连续电流分布更强的杂散梯度磁场。因此，减少离散化误差减少了不想要的杂散梯度磁场。将参考从属权利要求中限定的实施例来进一步详细说明本发明的这些和其他方面。

在本发明的梯度线圈组件的优选实施例中，凹陷的绕组片从屏蔽圆柱表面径向向内设置。该凹陷的贴片的绕组进一步有效地减少了由于物理绕组之间的较大间距而可能产生的离散误差。凹陷的贴片的绕组减小了杂散磁梯度场并补偿了离散误差的影响。在梯度线圈组件的轴向中心附近最需要减少这些离散误差，所述轴向中心邻近或围绕关于轴向中心径向延伸的中间平面。值得注意的是，在该中中央平面附近，物理绕组间隔相对较宽地，因此如果不采取步骤则会产生较大的离散误差。值得注意的是，提供凹陷的绕组的贴片用于减少横向(x，y)屏蔽梯度的物理绕组图案中的离散误差，所述物理绕组被成形为鞍形线圈。这些横向梯度线圈施加横向于主磁场方向取向的梯度磁场。

在本发明的另一个实施例中，梯度线圈组件具有z梯度主线圈和z梯度屏蔽线圈。这些z梯度线圈施加沿主磁场方向取向的梯度磁场。