一種梯度線圈接線裝置及磁共振系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及磁共振技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種梯度線圈接線裝置及磁共振系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)、電子電路技術(shù)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。由于具有非侵入式、無電離輻射、診斷快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，該技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)臨床診斷和研究的重要工具之一。磁共振成像設(shè)備包括超導(dǎo)磁體、梯度系統(tǒng)、供電部分、射頻發(fā)射器和MR信號(hào)接收器。梯度系統(tǒng)是MR最重要的硬件之一，由梯度線圈、梯度放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、梯度控制器、梯度冷卻裝置等構(gòu)成。梯度系統(tǒng)的產(chǎn)生線形變化的梯度磁場(chǎng)，其主要作用有:進(jìn)行MRI信號(hào)的空間定位編碼；由梯度場(chǎng)切換產(chǎn)生梯度回波，從而產(chǎn)生MR回波信號(hào)；施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)，用于水分子擴(kuò)散加權(quán)成像；進(jìn)行流動(dòng)補(bǔ)償；進(jìn)行流動(dòng)液體的流速相位編碼等。梯度系統(tǒng)中的梯度線圈運(yùn)行各種脈沖序列實(shí)現(xiàn)空間編碼，為MR圖像提供空間信息。
[0003]隨診MR技術(shù)的發(fā)展，許多重要成像功能的應(yīng)用對(duì)梯度線圈的性能提出了很高的要求，比如高速的頭部功能磁共振成像要求梯度的高切換速率和高梯度強(qiáng)度；又如在頭部擴(kuò)散張量成像中，為了得到更高的b因子，也需要很高的梯度強(qiáng)度。為了產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)，需對(duì)梯度線圈施加脈沖式電流?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般通過在梯度放大器和梯度線圈之間連接導(dǎo)線(線纜)實(shí)現(xiàn)梯度線圈電流供給，而梯度線圈工作的電流達(dá)到數(shù)百安培，電流切換率(電流上升率或下降率)達(dá)到數(shù)百A/S，而由梯度放大器提供的電流激勵(lì)電壓高達(dá)數(shù)千伏。如此高的電流值和電流變化率作用在數(shù)量級(jí)為1T的基本磁場(chǎng)時(shí)，受到的強(qiáng)大的安培力會(huì)使得梯度線圈的供電電纜在強(qiáng)磁場(chǎng)中劇烈振蕩，且容易引起梯度線纜與梯度連接處松動(dòng)，造成局部電阻過高引起發(fā)熱，進(jìn)而引期梯度線纜連接處的損壞。鑒于此，有必要提出一種可有效減小通電時(shí)導(dǎo)體振蕩的梯度線圈接線裝置。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可有效減小通電時(shí)導(dǎo)體振蕩的梯度線圈接線裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種梯度線圈接線裝置，包括結(jié)合在一起的固定模塊以及若干導(dǎo)電單元，所述固定模塊沿第一方向、第二方向延伸，所述導(dǎo)電單元沿第二方向延伸，且每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)電單元構(gòu)成一個(gè)可導(dǎo)通正負(fù)方向電流的導(dǎo)電單元組，所述若干個(gè)導(dǎo)電單元沿第一方向被劃分為至少三個(gè)導(dǎo)電單元組，所述導(dǎo)電單元具有相對(duì)的兩個(gè)末端，暴露出固定模塊外面，所述兩個(gè)末端分別連接外部電纜和梯度線圈。
[0006]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電單元為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，與固定模塊的上表面或下表面平行。
[0007]進(jìn)一步地，所述固定模塊的一端部設(shè)置有凹槽，所述導(dǎo)電單元的一個(gè)末端延伸于凹槽內(nèi)，且所述導(dǎo)電單元的前緣未超出凹槽的前端面。
[0008]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電單元的另一端從所述固定模塊伸出。
[0009]進(jìn)一步地，所述凹槽分為若干組并與所述導(dǎo)電單元一一對(duì)應(yīng)，相鄰凹槽之間設(shè)置有間隔部。
[0010]進(jìn)一步地，同組導(dǎo)電單元的末端所在的凹槽通過第一間隔部分開，不同組導(dǎo)電單元的末端所在的凹槽通過第二間隔部分開，所述第一間隔部的寬度小于第二間隔部之間的寬度。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電單元的兩端設(shè)置有連接孔，且所述導(dǎo)電單元根據(jù)所述固定模塊與所述梯度線圈的引出線設(shè)置成不同的長(zhǎng)度。
[0012]進(jìn)一步地，所述固定模塊通過將絕緣材料澆注在所述導(dǎo)電單元上形成，所述導(dǎo)電單元在所述固定模塊固化過程中封裝在一起。
[0013]本實(shí)用新型還提出一種磁共振系統(tǒng)，包括梯度線圈接線裝置、外殼、內(nèi)置于外殼中的梯度線圈和梯度放大電源，所述梯度線圈接線裝置包含有固定模塊和導(dǎo)電單元，所述固定模塊固定在所述外殼上，所述導(dǎo)電單元與所述固定模塊封裝在一起，且所述導(dǎo)電單元具有暴露出固定模塊的兩個(gè)相對(duì)末端，分別與梯度線圈及梯度放大電源連接。
[0014]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述固定模塊內(nèi)部的溫度感應(yīng)單元，用于監(jiān)測(cè)所述導(dǎo)電單元通過電流時(shí)的溫度，所述溫度感應(yīng)單元獲取的溫度信息通過傳輸線纜發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元安裝于外殼上。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有如下有益效果:通過熱澆注方法，固定模塊與導(dǎo)電單元一體成型設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了兩者結(jié)合的緊密性，導(dǎo)電單元被牢固限制于固定模塊的容置部中，不會(huì)因?yàn)槭艽艌?chǎng)安培力而產(chǎn)生兩模塊結(jié)合松動(dòng)的現(xiàn)象；導(dǎo)電單元中的金屬導(dǎo)體兩兩一組，每組金屬導(dǎo)體所受安培力等大反向，固定模塊所受外力保持平衡，從而減小因受外力而產(chǎn)生的振動(dòng)；固定模塊中設(shè)置有U形槽，增加了兩相鄰金屬導(dǎo)體間的爬電距離，與線纜連接安全性提高。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實(shí)用新型梯度線圈接線裝置正視圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型梯度線圈接線裝置后視圖；
[0018]圖3為本使用新型梯度線圈接線裝置立體圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型梯度線圈接線裝置的固定模塊主視圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型梯度線圈接線裝置的固定模塊立體圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型磁共振系統(tǒng)示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型磁共振系統(tǒng)局部放大示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]本實(shí)用新型梯度線圈接線裝置，包括結(jié)合在一起的固定模塊(1)以及若干導(dǎo)電單元(2)，固定模塊(1)沿第一方向(與X軸方向平行，即左右方向)、第二方向(與Y軸方向平行，即前后方向)延伸，導(dǎo)電單元(2)沿第二方向延伸，且每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)電單元(2)構(gòu)成一個(gè)可導(dǎo)通正負(fù)方向電流的導(dǎo)電單元組(20)，導(dǎo)電單元(2)沿第一方向被劃分為至少三個(gè)導(dǎo)電單元組(20)，導(dǎo)電單元(2)具有相對(duì)的兩個(gè)末端，暴露出固定模塊(1)外面，兩個(gè)末端分別連接外部電纜和梯度線圈。導(dǎo)電單元(2)可設(shè)置成條狀、圓柱狀、圓管狀或橢圓管狀中的任意一種。如圖1為本實(shí)用新型新型梯度線圈接線裝置正視圖，固定模塊(1)與若干導(dǎo)電單元(2)結(jié)合在一起，其具體的結(jié)合方式為:固定模塊(1)的一端部設(shè)置有凹槽(11)，導(dǎo)電單元(2)的一個(gè)末端延伸于凹槽(11)內(nèi)，且導(dǎo)電單元(2)的前緣(210)未超出凹槽(11)的前端面(16)。導(dǎo)電單元(2)的另一端從固定模塊(1)伸出。導(dǎo)電單元具體為長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)且為金屬導(dǎo)體，位置與固定模塊的上表面或下表面平行，更具體地，金屬導(dǎo)體為銅條，銅條的長(zhǎng)度約為300mm，厚度約為5mm，數(shù)目為6條。上述銅條并列固定在固定模塊(1)中，相鄰的銅條兩兩之間構(gòu)成導(dǎo)電單元組，且每組金屬導(dǎo)體根據(jù)固定模塊(1)與梯度線圈的引出線設(shè)置成不同的長(zhǎng)度，從圖可看出邊緣梯度線圈引出線到固定模塊的距離大于中間區(qū)域梯度線圈引出線到固定模塊的距離，因此，設(shè)置在兩端的金屬條長(zhǎng)度大于設(shè)置在中間區(qū)域的金屬條。凹槽(11)分為若干組并與導(dǎo)電單元(2) —一對(duì)應(yīng)，為了配合相鄰導(dǎo)體單元導(dǎo)電單元(2)之間的絕緣，相鄰凹槽(11)之間設(shè)置有間隔部，同組導(dǎo)電單元(2)的末端所在的凹槽通過第一間隔部分(101)開，不同組導(dǎo)電單元(2)的末端所在的凹槽通過第二間隔部分(102)開，第一間隔部(101)的寬度小于第二間隔部(102)之間的寬度。在具體實(shí)施例中，凹槽(11)設(shè)置為U形槽，并與金屬導(dǎo)體是對(duì)應(yīng)的，即每個(gè)U形槽(11)內(nèi)都放置有金屬導(dǎo)體的一部分。需要說明的是，固定模塊(1)可采用聚苯乙烯、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或硅氧樹脂等絕緣材料制備，固定模塊(1)和導(dǎo)電單元(2)為一體成型的。此外，用作導(dǎo)電單元(2)的金屬導(dǎo)體的長(zhǎng)度一般長(zhǎng)于固定模塊(1)的縱向尺寸。如圖1所示，金屬導(dǎo)體的一端設(shè)置在U形槽內(nèi)，另一端穿出固定模塊(1)。導(dǎo)電單元的兩端設(shè)置有連接孔，圖中金屬導(dǎo)體的兩端分別設(shè)置有連接孔(21)，便于與梯度線圈和梯度放大電源分別連接。為緩沖梯度接線裝置由于受到過大安培力而振蕩發(fā)生形變，穿出固定模塊(1)的金屬導(dǎo)體端部設(shè)置的連接孔
(21)還可用接線耳替代，以利于金屬導(dǎo)體在可接受范圍內(nèi)的形變。為防止U形槽中線纜連接處與磁共振系統(tǒng)外殼的漏電，如圖2所示，固定模塊(1)背部還設(shè)置有條狀絕緣層(12)。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)中通過在固定模塊⑴與導(dǎo)電單元⑵之間加裝