[发明专利]线圈排列

说明书

本申请是申请日为“2003年6月9日”、申请号为“03813147.1”、题为 “线圈排列”的分案申请。

技术领域

本发明涉及线圈排列，特别是用于核磁共振成像和光谱学(MRIS)的线圈 排列。

背景技术

MRIS系统通常包括设置在某一区域周围的大量线圈，该区域中可放置一名 病人或其他的一些实体。该线圈组包括一个最外面的直流线圈排列、一个内部 的同轴排列在其中的RF线圈排列和中间的梯度线圈装配。该直流线圈排列用 于提供一个强的永磁场。设置梯度线圈装配以产生一个随时间变化的磁场，从 而引起根据实体在场里的位置的核的响应频率。

梯度线圈装配通常由三个初级场-发生线圈以最小的结构组成，这三个初 级场-发生线圈此处被称为X、Y和Z驱动线圈。它们可以通过在圆柱体表面缠 绕导体的图案来形成。通常，每个线圈由另一个导体图案屏蔽，称为“屏蔽线 圈”，它缠绕于围绕驱动线圈的另一个圆柱体。屏蔽该驱动线圈以避免在环绕 的金属结构中引起涡电流和随之在实体里产生随时间变化的磁场。

通常的X和Y驱动线圈分别代表性地包含四个线圈，排列成两对，一对在 径向上与另一对相反，且每对中的线圈轴向并置，并相对于圆柱体调准。每个 线圈有角度地在圆柱体表面扩展略小于180°。线圈的外观被称作“鞍状绕组”。 组成X驱动线圈的四个线圈串联连接，组成Y驱动线圈的四个线圈串联连接。 图1显示了串联连接线圈的一个传统排列。图1所示的排列以展开的圆柱体表 面显示。就每个X驱动线圈和Y驱动线圈而言，每个相对线圈对的线圈在其中 中心互相连接，一个线圈对中一个线圈的外部连接于另一个线圈对中一个线圈 的外部。一个线圈对中另一个线圈的外部和另一个线圈对中另一个线圈的外部 各自连接电源单元(无图示)的终端。在设计上，X和Y驱动线圈大体相似，X 驱动线圈相对于圆柱体，在径向上放置于Y驱动线圈的内部或外部，并在角度 上与Y驱动线圈偏离90度。

驱动线圈通常注入环氧树脂以提供电绝缘和机械强度。然而，如果空间上 相邻的树脂-填充驱动线圈之间存在高于某临界值的电位差，就会在微观空间 内发生局部电荷再分配以及树脂中的不均匀性。这种现象称作“局部放电”并 能产生宽带的电干扰，这对应用于MRIS的敏感的无线电频率探测系统是有害 的。

发明内容

本发明的目的就是解决这个问题。

根据本发明的一个方面，提供一个用于核磁共振成像和光谱仪装置的线圈 排列，该线圈排列包括驱动线圈和至少部分电磁性地屏蔽驱动线圈的屏蔽线 圈，其中驱动线圈和屏蔽线圈串联连接，屏蔽线圈在驱动线圈的第一段和驱动 线圈的第二段之间。

较佳的是，在第一和第二段之间连接屏蔽线圈以使其电气相邻于电路的虚 地，该电路在线圈排列在使用中被连接到对称交流电源单元时形成。更佳的排 列是，屏蔽线圈跨接虚地。

放置屏蔽线圈以使其电气相邻于电路的虚地，有利于使屏蔽线圈装配内的 电位差最小化，从而使在屏蔽线圈中局部放电的可能性达到最小。而且，在驱 动线圈和屏蔽线圈间的互感有助于至少部分消除屏蔽线圈的自感。

驱动线圈可以包含包括至少两个串联连接在一起的驱动线圈的至少一组 驱动线圈，其中，空间地排列该线圈，使得在使用中其邻近部分之间的电位差 达到最小化，因而将其间的局部放电最小化。

根据本发明的另一个方面，提供一个用于核磁共振成像和光谱仪装置的驱 动线圈排列，该驱动线圈排列包括至少一组包括至少两个串联连接在一起的驱 动线圈的驱动线圈，其中，空间地排列该线圈，使得在使用中其相邻部分之间 的电位差为最小化，从而将其间的局部放电最小化。

较好的是，驱动线圈如此排列，以使其在使用中，其处于某个极性的最高 电位的部分，在空间上远离同时处于相反极性的最高电位的驱动线圈部分。

驱动线圈可以这样排列，以使其在使用中，其中线圈最高电位的部分在空 间上与同时在相同极性的某个电位的驱动线圈的部分相邻，或与处于任意一个 极性的低电位的驱动线圈部分相邻。

这里可以是两个或更好是三个驱动线圈组，每组包括至少两个串联连接在 一起的驱动线圈。较佳的，每组包括四个串联连接的驱动线圈。每组可以包括 连接于驱动线圈间的屏蔽线圈。

处于某个极性最高电位的驱动线圈部分可以与同时处于相反极性最高电 位的部分在轴向隔开和/或在径向隔开，相对于放有驱动线圈的圆柱体。