[发明专利]制造梯度线圈的方法、梯度线圈单元、梯度线圈和磁共振成像装置

说明书

本发明涉及制造梯度线圈的方法、梯度线圈单元、梯度线圈和MRI(磁共振成像)装置，并且尤其涉及可提供不降低磁场产生效率的良好的线性的制造梯度线圈的方法、梯度单元、梯度线圈和MRI(磁共振成像)装置。

在公开号为No．6-14900的日本公开专利中公开的“制造梯度线圈的方法、梯度线圈单元和梯度线圈”中，梯度线圈的绕线模式基本上如下来确定：

(1)假设绕线模式具有大量弓形螺旋线，如图1所示，并且它在r方向上的电流分布以下面的等式(2)表示，在φ方向的电流分布以等式(3)表示：

其中r是径向位置、φ是角度方向的位置，R₀是最大半径，S_n，n，C_m和m是为优化而控制的参数。

(2)对于S_n，n，C_m和m的优化值在φ=0处获得。特别是，对于S_n，n，C_m和m的适当的值被假设来计算要求的区域中的磁场的线性误差，并且控制S_n，n，C_m和m来使得线性误差落入允许值的范围内，以得到优化值。

(3)在φ=0线上的电流分布轮廓从等式(3)用结果得到的S_n，n，C_m和m替代而得到。作为线J_φ=0和由线J_φ=0得到的电流分布轮廓的正的部分包围的小区域的区域之和的A_p被位置数目N分割，在这些位置处梯度线圈的绕线截断线φ=0，并且结果得到的值被定义为ΔA_p。

(4)线J_φ=0和线J_φ=0的电流分布轮廓的正的部分包围的整个区域被ΔA_p分割为子区域。各个子区域中间的r位置被定义为各个绕线把线φ=0截断的位置。

(5)步骤(3)-(4)被反复进行，同时依次在第一象限内变化φ值以获得第一象限内的绕线模式，如图2所示。

(6)结果得到的第一象限内的绕线模式相对于X轴(线φ=0)被对称复制以用反向的电流方向获得第四象限内的绕线模式。而且，考虑电流方向，增加连接第一和第四象限内的绕线模式的模式，从而一个线圈可作为一个整体被形成。这样得到一侧上的绕线模式。

(7)一侧上的绕线模式相对于Y轴(与X轴正交的轴)被对称复制。从而得到梯度线圈单元的绕线模式。

(8)把大量梯度线圈单元组合在一起。

在上述的传统的梯度线圈的绕线模式中(参见图1和2)，一些相邻的路径在一些位置(在图2中在4个位置上)上承载相反方向的电流流动。

为了这一原因，尽管可得到良好的线性，产生磁场的效率被降低。

因此本发明的一个目标是提供一种可提供不降低磁场产生效率的良好的线性的制造梯度线圈的方法、梯度线圈单元、梯度线圈和MRI装置。

根据本发明的第一方面，提供一种制造梯度线圈的方法，包括步骤：

(1)假设一个半圆螺旋线的绕线模式，并且以下面的电流分布等式来表达它的X轴电流分布：