[发明专利]梯度有源匀场线圈的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁共振成像系统。具体而言涉及一种超导磁共振成像系统中梯度线圈的有源匀场线圈的制作方法。

背景技术

磁共振成像是应用科学领域的一门新兴学科，也是医学影像领域中的一种新型成像方法。它利用特定的射频脉冲激励主磁场中成像物体的磁性核(氢核)产生共振，通过梯度磁场对信号进行空间编码，采集共振信号后经计算机重建获得图像，这一切都是在主磁场对样品的极化、射频场对样品的激发和梯度场对成像位置精确定位的基础上实现的，磁共振成像过程中测量的信号来自于特定频率的频脉冲和自旋核磁矩之间的共振，由于主磁场的不均匀性对自由衰减信号的共振峰宽度影响极大，而共振峰的宽度又严重影响着成像的质量。因此，所有磁共振成像系统都会涉及到主磁场的匀场问题。

磁共振成像技术不仅要求有较高的恒定磁场，还要求恒定磁场具有较高的均匀性。因为较高的主磁场均匀度有利于提高图像的信噪比，磁场的均匀性是保证磁共振成像信号空间定位准确性的前提；磁场的均匀性还可以减小伪影，特别是磁化率伪影；高度均匀的磁场还有利于大视野的扫描，尤其是肩关节等偏中心位置的磁共振成像检查，因为只有高度均匀的磁场才能充分利用脂肪饱和技术进行脂肪抑制扫描。

磁共振成像系统的匀场方法有两种：一种是无源匀场方法，另一种是有源匀场方法。所谓无源匀场方法就是在磁体的匀场孔内壁上添加专用的匀场铁片来使实际磁场变形，使其更接近理论设计的磁场，达到所需的磁场均匀度，这种方法改变主磁场不均匀性的幅度最大，结果相对稳定，但是不容易经常调整和改变，因为此种匀场方法不需要外接电源，所以又称为无源匀场。

而所谓的有源匀场方法是指在与超导磁体同心的圆柱面上，安装多组小线圈，如一阶匀场线圈、二阶匀场线圈和三阶匀场线圈等，通过适当调节各个小线圈中的电流强度，使其周围的局部磁场发生变化来调节主磁场的整体均匀性，这些线圈的电流都可以用逆向优化的方法自动设定，因此有源匀场可以方便的在系统中所用的脉冲序列进行前后或者同时进行，可以比较方便的用于磁共振成像系统，因为此种匀场方法需要外接电源控制，所以又称为有源匀场。在有源匀场的过程中，匀场电源的质量对匀场效果起着至关重要的作用，因为匀场电源波动时，不仅达不到匀场的目的，还可能使原本不均匀的主磁场变得更差。

传统的梯度有源匀场线圈的制作是在梯度线圈组装时，将打印的聚脂薄膜粘贴在主线圈的外围，然后利用铜导线沿着聚脂薄膜上打印的线圈轨迹线直接在原位进行制作。在这种制作方法中，由于主线圈外围的不规则性，很难保证有源匀场线圈的安装精度；同时由于此种方法是在圆柱面上的制作，在制作效率上也会大打折扣。

发明内容

为了克服现有的梯度匀场线圈制作上的低精度和低制作效率的问题，本发明提供一种全新的制作梯度有源匀场线圈的方法，本发明所述的制作方法，制作简单，生产效率高，用其制作的梯度有源匀场线圈具有很高的磁场均匀性和均匀的线性度。

本发明所采用的技术方案是一种用于梯度有源匀场线圈的制作方法，包括下列步骤：

1)将有源匀场线圈的形状数据输入数控加工机床，然后利用数控机床在刻槽板上刻制镶嵌铜绞线的线槽；

2)在刻槽板的线槽内嵌入铜绞线；

3)在所述铜绞线表面喷刷热固性树脂，树脂的导热系数大于1W/(m·K)；

4)将喷刷树脂的铜绞线粘接在环氧板上并按压环氧板使铜绞线与其固定成型。

进一步，所述的刻槽板的厚度≥2mm。

进一步，所述刻槽板上的线槽深度为1mm，宽度为1.1mm。

进一步，所述环氧板厚度为0.2mm。

进一步，所述刻槽板的材料为Teflon。

进一步，所述铜绞线为高温铜绞线或无绝缘层的裸铜绞线，铜绞线的导电截面积大于1mm²。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：利用数控机床加工有源匀场线圈的轨迹线槽，具有非常高的加工精度，且加工完成的刻槽板可以无限次的重复使用；在刻槽板上沿着线槽绕制铜绞线，大大提高了线圈的制作效率和线圈的精度，利于梯度线圈的量产；在组装有源匀场线圈时，利用环氧板上的定位孔进行定位，不受主线圈外围形状的影响，具有更高的安装精度，保证了主磁场匀场的稳定性和均匀性。

附图说明

图1是根据本发明梯度有源匀场线圈制作的结构示意图。

图中：1为刻槽板、2为铜绞线、3为线槽、4为环氧板。

具体实施方式：

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述：