[发明专利]用于MRI的梯度线圈组件的支撑结构

说明书

本发明涉及一种用于磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈组件(62)。梯度线圈组件(62)包括主线圈(68)、屏蔽线圈(72)以及设置在主线圈(68)和屏蔽线圈(72)之间的支撑结构(10)，其中支撑结构(10)包括至少一个支撑元件(12)，支撑元件(12)包括第一端面(14)和至少一个第一凹部(24)，第一凹部(24)在第一端面(14)中具有开口(26)，其中第一凹部(24)沿支撑元件(12)的纵向方向(18)延伸，以形成用于接收无源匀场条的托槽。

技术领域

本发明涉及，用于设置在磁共振成像(MRI)系统的梯度线圈组件的主线圈和屏蔽线圈之间的支撑结构、用于MRI系统的包括支撑结构的梯度线圈组件、包括具有支撑结构的梯度线圈组件的磁共振成像(MRI)系统、以及用于制造梯度线圈组件的方法。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种用于放射学的医学成像技术，以对关注对象的解剖结构和生理过程进行成像。MRI使用磁体产生强大、均匀、静磁场(即“主磁场”)，并且使用包括x、y和z梯度线圈(相应地是主线圈)的梯度线圈组件在电流施加到各个线圈时产生较小幅度的空间上变化的磁场。梯度线圈组件还包括有源屏蔽件以防止涡流。有源屏蔽件包括设置在x、y和z梯度线圈之外的三个相应的有源屏蔽线圈。有源屏蔽线圈具有与其相关的x、y和z梯度线圈平行的拓扑结构以用于成像，但半径更大。用于实现均匀磁性主场的无源匀场(shimming)元件设置在梯度线圈和屏蔽线圈之间。

已知的梯度线圈组件通常以三个主要步骤制造，其中在第一主要步骤中制造包括x、y和z梯度线圈的内圆柱形模具。在第二主要步骤中，模制半径比内圆柱形模具大、包括有源屏蔽线圈的外圆柱形模具。在第三主要步骤中，将外圆柱形模具施加在内圆柱形模具上。用于给无源匀场条(passive shim bar)提供托槽(tray)的无源匀场条工具设置在内圆柱形模具和外圆柱形模具之间的环形空间中。最后，铸造内圆柱形模具和外圆柱形模具之间的环形空间。然而，由于内圆柱形模具和外圆柱形模具之间的环形空间是有限的，因此用于给各个无源匀场条生成托槽的无源匀场条工具的设置和对准是困难的。因此，制造梯度线圈组件是复杂、费时间且成本高的。

根据US2003/0218460A1已知一种梯度线圈系统，其具有用于梯度线圈和屏蔽线圈之间的无源匀场元件的至少一个匀场容器空间(shim receptacle space)。

JP5738715B2描述了一种磁共振成像装置，其具有厚度减小的磁场梯度线圈，同时抑制磁场梯度线圈的振动。该磁共振成像装置包括磁场梯度线圈，该磁场梯度线圈包括模具部分，该模具部分包括：整体地模制主线圈的圆柱形内侧模具部分；以及圆柱形上侧模具部分，其设置在内侧模具部分的径向方向上侧并且整体地模制屏蔽线圈。上侧模具部分在轴向方向上的两端朝向内侧模具部分的外侧轴向突出。加强肋在上侧模具部分的轴向方向的两端的内圆周表面上沿周向方向彼此间隔地附接。

US2016/0202333A1公开了一种用于磁共振成像系统的梯度线圈，其具有圆柱形的主线圈组、在主线圈组的外周上圆柱形地套环的次级线圈组、以及位于主线圈组的外周上的一个或多个支撑结构，该支撑结构用于在梯度线圈的径向方向上支撑次级线圈组。

然而，仍需要优化梯度线圈组件的制造过程以减少制造时间和成本。

发明内容

期望减少梯度线圈组件的制造时间和成本，以简化梯度线圈组件的制造过程并降低MRI系统的成本。

因此，本发明的一个目的是提供一种支撑结构，其用于设置在梯度线圈组件的主线圈和屏蔽线圈之间以简化无源匀场条在梯度线圈组件中的定位和/或对准。本发明的另一个目的是减少梯度线圈组件的制造时间和成本，以及提供一种制造时间和成本更低的制造梯度线圈组件的方法。

本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求中描述。

在一个方面中，本发明的目的通过一种设置在梯度线圈组件的主线圈和屏蔽线圈之间的支撑结构来实现，该支撑结构包括