[发明专利]一种用于MRI梯度放大器性能测试的线圈组件

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像系统技术领域，特别是涉及一种用于MRI梯度放大器性能测试的线圈组件。

背景技术

梯度放大器是磁共振成像(简称MRI，Magnetic Resonance Imaging)系统的核心部件之一，它负责给梯度线圈供电，使梯度线圈在成像空间产生一个线性变化的梯度磁场，以实现磁场的空间编码。

为了获得稳定高质量的图像，不仅要求梯度放大器能输出精确的电流等技术指标，而且要求其系统稳定可靠。因此，制造过程中每一台梯度放大器装配完成后，不仅要进行空载运行，还必须进行长时间的负载运行。现有技术中，一般以梯度线圈的电感值为主要参数制作生产试运行的线圈组件，作为梯度放大器试运行时的负载。

现有技术中的线圈组件包括两种结构形式：盘式缠绕平面线圈结构和螺线管绕制线圈结构。

对于盘式缠绕平面线圈结构而言，考虑线圈制作的工艺性，铜导线的截面尺寸不易过大，否则线圈制作困难。由于受铜导线截面尺寸的限制，当需要制作电感值较大的线圈组件时，就需要增加线圈的匝数，使得线圈结构的尺寸很大，或者说，线圈电感值的大小对线圈结构有直接影响。如1.5T超导磁体的梯度线圈，其单一线圈的电感值在400微亨左右，当采用盘式缠绕平面线圈结构时，其表面直径在1500mm左右，线圈成本高。工作时，梯度线圈输入的是不断快速变化的交流电，通电线圈不仅会产生大量的热，还会在其周边产生交变磁场；而盘式缠绕平面线圈结构使用时需要装入箱体中，此时，箱体的活动盖板大体处于垂直于磁感线的方向，会承受较大的磁场力，当线圈通电后，将产生很大的振动。

对于螺线管绕制线圈结构而言，可以控制磁感线的方向与活动盖板大致平行，以降低振动，但是，由于有绕制框架的存在，结构件多，同时需兼顾线圈的工作条件及运行过程中对梯度放大器的影响，设计时需综合各方面因素进行优化。现有技术中，对于大尺寸结构的螺线管绕制线圈组件,考虑到成本以及各方面因素，其应用具有很大的局限性。

因此，如何设计一种用于MRI梯度放大器性能测试的线圈组件，以便在降低成本的同时简化结构，提高线圈组件的普适性，并降低通电运行时的振动，成为本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于MRI梯度放大器性能测试的线圈组件，其结构简单，成本低，通电运行时的振动小，能够满足梯度放大器性能测试的要求，具有普遍实用性，尤其适用于大尺寸结构。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于MRI梯度放大器性能测试的线圈组件，所述线圈组件包括绕制框架和导线，所述绕制框架包括两个相对设置的法兰组件以及若干第一支撑杆，各所述第一支撑杆的两端分别与两个所述法兰组件固定连接；各所述第一支撑杆围成多边形棱柱状的第一框架，所述导线螺旋缠绕在所述第一框架上；所述绕制框架还包括用于限制所述导线相对所述第一框架移动的定位件。

本发明的线圈组件，包括两个相对设置的法兰组件，然后在两个法兰组件之间连接若干第一支撑杆，各第一支撑杆围成多边形棱柱状的第一框架，可以将导线螺旋缠绕在第一框架上，通过导线的缠绕力实现导线的各向定位；同时，为有效减小线圈通电时产生的振动，还可以设置定位件，以提高导线的定位可靠性。

可见，本发明的线圈组件，不仅结构简单，便于实现导线的绕制；而且，本发明的线圈组件采用螺旋绕制的方式，与现有技术中盘式缠绕形成的平面线圈结构相比，用于承载本发明线圈组件的箱体的活动盖板可以大致平行于磁力线，线圈通电后振动较小；更为重要的是，本发明还通过定位件对导线进行定位加强，以减小线圈组件在使用过程中的振动，更好地满足梯度放大器性能测试的需求；尤其是，当需要绕制形成大尺寸的线圈组件时，绕制框架也能够保证导线缠绕的可靠性，使得本发明的线圈组件能够适用于大尺寸结构，具有普遍适用性。

可选地，所述定位件包括至少两个与所述第一支撑杆对应设置的固定板，所述固定板与相应的所述第一支撑杆夹紧所述导线，以固定所述导线。

可选地，所述固定板与所述第一支撑杆同向延伸，并与所述第一支撑杆一一对应。

可选地，所述第一支撑杆的个数大于等于六。

可选地，所述绕制框架还包括若干在所述第一框架的纵向间隔分布的加强组件，所述加强组件内置在所述第一框架中并横向支撑所述第一框架，所述加强组件具有纵向贯通的通道。

可选地，所述加强组件包括至少一个条形的加强板，所述加强板的两端分别与两个间隔设置的所述第一支撑杆连接，并将所述第一框架的内腔划分为至少两个所述通道。