BR112021017934B1 - Aparelho de imageamento magnético, e, método para usar um aparelho de imageamento magnético - Google Patents

Abstract

APARELHO DE IMAGEAMENTO MAGNÉTICO, E, MÉTODO PARA .USAR UM APARELHO DE IMAGEAMENTO MAGNÉTICO Um conjunto de bobinas de gradiente de lado único para sistema de imageamento por ressonância magnética de lado único é descrito. O conjunto de bobinas é configurado para gerar um campo magnético visivelmente para fora do conjunto de bobina. O conjunto de bobinas inclui uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura. O conjunto de bobinas é configurado para fluir uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e da uma ou mais segundas bobinas em espiral para gerar um gradiente de campo eletromagnético configurado para projetar para fora do conjunto de bobinas e para dentro de uma região de imageamento do sistema de imageamento magnético.

Description

FUNDAMENTOS

[001] O imageamento por sistemas de ressonância magnética (MRI) têm primariamente focalizado na utilização de um fator de forma incluso. Este fator de forma inclui circundar a região de imageamento com materiais produzindo campo eletromagnético e componentes do sistema de imageamento. Um sistema de MRI típico inclui um ímã de furo cilíndrico onde o paciente é colocado dentro do tubo do ímã para imageamento. Componentes, tais como bobinas de transmissão de radiofrequência (RF) (TX), de recepção de RF (RX) e bobinas gerando gradiente eletromagnético são depois colocadas sobre muitos lados do paciente para eficazmente circundar o paciente de modo a realizar o imageamento.

[002] Tipicamente, as bobinas gerando gradiente eletromagnético são grandes e circundam totalmente o campo de vista (isto é, a região de imageamento) de modo a criar um gradiente de campo magnético linear e monotônico por todo o campo inteiro de vista. a colocação de componentes, na maioria dos sistemas de MRI correntes, virtualmente circunda o paciente limitando severamente o movimento do paciente e que pode algumas vezes causar cargas adicionais durante a situar ou remover o paciente para e da região de imageamento. Portanto, uma necessidade existe para prover configurações de imageamento modernas nos sistemas de imageamento de MRI da próxima geração que adicionalmente alivie os problemas anteriormente mencionados com respeito ao conforto e limitações opressivas do paciente.

SUMÁRIO

[003] Pelo menos um aspecto da divulgação está direcionado a um aparelho de imageamento magnético. O aparelho inclui uma fonte de energia para prover uma corrente e um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectado à fonte de energia. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas inclui uma abertura. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas também inclui uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura. De acordo com várias modalidades, a primeira posição é através da segunda posição com respeito à abertura. Em algumas implementações do aparelho, o conjunto de bobinas é configurado para receber uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral para gerar um gradiente de campo eletromagnético configurado para projetar para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[004] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas não é planar e orientada para circundar parcialmente a região de imageamento. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral não são planares com respeito à abertura e espelha uma à outra com respeito à abertura.

[005] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é substancialmente uniforme na região de imageamento. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

[006] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral compreendem pelo menos duas primeiras bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem pelo menos duas segundas bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[007] Em algumas implementações do aparelho, a corrente flui através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[008] De acordo com várias modalidades, a corrente flui através da uma ou mais segundas bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[009] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[0010] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[0011] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um primeiro gradiente de campo eletromagnético mais paralelo. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacentes à segunda bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um segundo gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[0012] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral são conectadas para formar um laço de corrente único. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem materiais diferentes.

[0013] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral têm diâmetros entre cerca de 10 μm a cerca de 10 m.

[0014] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos para ajustar o gradiente de campo eletromagnético. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos incluem pelo menos um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonizar incluem pelo menos um de metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com várias modalidades, sintonizar o gradiente de campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos.

[0015] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas é criogenicamente resfriado para reduzir resistência e melhorar eficácia.

[0016] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento está pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[0017] Pelo menos um aspecto da descrição está direcionado a um método para usar um aparelho de imageamento magnético. O método inclui prover uma fonte de energia e prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectado à fonte de energia. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas inclui uma abertura. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura. De acordo com várias modalidades, a primeira posição é através da segunda posição com respeito à abertura.

[0018] De acordo com várias modalidades, o método inclui comutação na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral para gerar um gradiente de campo eletromagnético que é projetado para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[0019] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

[0020] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS. De acordo com várias modalidades, o método adicionalmente inclui sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[0021] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento está pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[0022] Pelo menos um aspecto da descrição está direcionado a um aparelho de imageamento magnético. O aparelho inclui uma fonte de energia para prover uma corrente e um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectado à fonte de energia, em que o conjunto de bobinas é configurado para gerar um gradiente de campo eletromagnético tendo um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs e configurado para projetar para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[0023] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui uma abertura e uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura.

[0024] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas não é planar e orientado para circundar parcialmente a região de imageamento. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral não são planares com respeito à abertura e espelha uma à outra com respeito à abertura.

[0025] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é substancialmente uniforme na região de imageamento. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[0026] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral compreendem pelo menos duas primeiras bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem pelo menos duas segundas bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[0027] Em algumas implementações do aparelho, a corrente flui através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[0028] De acordo com várias modalidades, a corrente flui através da uma ou mais segundas bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[0029] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[0030] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[0031] De acordo com várias modalidades, uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um primeiro gradiente de campo eletromagnético mais paralelo. De acordo com várias modalidades, uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um segundo gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[0032] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral são conectadas para formar um laço de corrente único. De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem materiais diferentes.

[0033] De acordo com várias modalidades, a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral têm diâmetros entre cerca de 10 μm e cerca de 10 m.

[0034] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos para ajustar o gradiente de campo eletromagnético. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos incluem pelo menos um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonizar incluem pelo menos um de metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com várias modalidades, sintonizar o gradiente de campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos.

[0035] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficácia.

[0036] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[0037] Pelo menos um aspecto da descrição está direcionado a um método para usar um aparelho de imageamento magnético. O método inclui prover uma fonte de energia e prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectado à fonte de energia. O método inclui comutação na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através do conjunto de bobina. O método inclui gerar um gradiente de campo eletromagnético tendo um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs. O método inclui projetar o gradiente de campo eletromagnético para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[0038] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[0039] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS. De acordo com várias modalidades, o método adicionalmente inclui sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[0040] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[0041] Estes e outros aspectos e implementações são debatidos em detalhes abaixo. A informação precedente e a seguinte descrição detalhada incluem exemplos ilustrativos de vários aspectos e implementações e proveem uma vista geral ou contexto para o entendimento da natureza e caráter dos aspectos e implementações reivindicados. Os desenhos proveem ilustração e um entendimento adicional dos vários aspectos e implementações e são incorporados no relatório descritivo e constituem uma parte do mesmo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0042] Os desenhos anexos não são intencionados ser desenhados em escala. Números de referência e designações iguais nos vários desenhos indicam elementos iguais. Para propósitos de clareza, nem todo componente pôde ser rotulado em todo desenho. Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista esquemática de uma implementação de um aparelho de imageamento magnético, de acordo com várias modalidades; A Figura 2 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único, de acordo com várias modalidades; A Figura 3 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único, de acordo com várias modalidades; A Figura 4 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único, de acordo com várias modalidades.

[0043] A Figura 5 é um diagrama de fluxo para um método para o uso de um aparelho de imageamento magnético, de acordo com várias modalidades.

[0044] A Figura 6 é um diagrama de fluxo para um outro método para o uso de um aparelho de imageamento magnético, de acordo com várias modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0045] As configurações de bobina gradiente eletromagnético típicas para sistemas de MRI são grandes e usualmente circundam o campo de vista, isto é, a região de imageamento. Em particular, as bobinas usadas para gerar um campo magnético de gradiente para codificação espacial durante imageamento magnético são tipicamente grandes e usualmente colocadas sobre múltiplos lados do paciente. As bobinas de campo magnético de gradiente são tipicamente construídas em uma configuração de impressão digital curva que se forma em um fator de forma cilíndrico. As bobinas de campo magnético de gradiente são projetadas de modo que o campo magnético gerado é linear sobre a região de interesse, isto é, a região de imageamento, de modo a criar reconstruções matemáticas diretas de imagens de MRI. Para um sistema de MRI típico, o campo magnético de gradiente será mais linear na região de imageamento, quanto mais as bobinas circundam o paciente. Portanto, as bobinas de campo magnético de gradiente são especificamente projetadas para abranger um paciente. Entretanto, tal configuração das bobinas de campo magnético de gradiente falham quando o fator de forma moderniza para um sistema de MRI de lado único onde circundar o paciente não é mais uma opção.

[0046] Para melhorar adicionalmente o conforto do paciente e reduzir as limitações de movimento opressivas dos sistemas de MRI correntes, os sistemas de MRI de lado único foram desenvolvidos. A divulgação como aqui descrita geralmente se refere a um aparelho de imageamento magnético de um sistema de MRI de lado único e suas aplicações. Em particular, a tecnologia descrita se refere a um aparelho de imageamento magnético tendo um conjunto de bobinas de gradiente de lado único compreendendo diversas bobinas em espiral de campo magnético de gradiente configuradas para trabalhar em um sistema de MRI de lado único. Como aqui descrito, o sistema de MRI de lado único descrito pode ser configurado de modo que o paciente seja coberto em um lado, mas não completamente circundado, pelos materiais produzindo campo eletromagnético e componentes do sistema de imageamento. As configurações como aqui descritas oferecem menos restrição no movimento do paciente enquanto reduz carga desnecessária durante a situação e/ou remoção do paciente do sistema de MRI. Em outras palavras, o paciente não se sentiria aprisionado no sistema de MRI com a colocação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único apenas sobre um lado do paciente.

[0047] A tecnologia aqui descrita inclui novas configurações de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único, assim como métodos de gerar campos magnético de gradiente mudando espacialmente dentro da região de imageamento (isto é, região de interesse) em uma distância para fora do conjunto de bobinas de gradiente de lado único. O conjunto de bobinas de gradiente de lado único como aqui descritas inclui uma ou mais configurações de bobina que geram um campo quase linear para fora do próprio conjunto de bobinas. As configurações descritas são intencionadas gerar um campo de gradiente quase linear que seja projetado para fora e entre o conjunto de bobinas porque a bobina pode não mais circundar o paciente para imageamento em um sistema de MRI de lado único. Em outras palavras, para o conjunto de bobinas de gradiente funcionar em um sistema de MRI de lado único, o campo magnético de gradiente para imageamento tem que ser gerado para fora do próprio conjunto de bobinas. De modo a projetar o campo visivelmente para fora do conjunto de bobinas de gradiente de lado único, as configurações de bobina descritas incluem bobinas de tamanhos diferentes que são arranjadas em conjuntos ou em arranjos diferentes.

[0048] Em várias implementações como aqui descritas, o conjunto de bobinas de gradiente de lado único pode ser configurado para ter uma corrente fluindo em direções alternadas nas bobinas em espiral diferentes ou conjuntos diferentes de bobinas em espiral para minimizar o tempo de elevação do campo magnético de gradiente e gerar um campo magnético mudando espacialmente dentro da região de interesse projetado em uma distância. Em várias implementações como aqui descritas, a linearidade do campo magnético de gradiente é suficiente para a natureza de lado único de um sistema de campo magnético de gradiente. Além disso, as configurações do conjunto de bobinas como aqui descritas são intencionadas gerar um campo magnético de gradiente que possa elevar rapidamente para melhorar o tempo de escaneamento, resolução espacial e reduzir bioefeitos nas imagens resultantes. Os bioefeitos possíveis incluem estimulação de nervo periférico de mudar rapidamente campos eletromagnéticos ou aquecimento devido à temperatura de bobina aumentada durante a operação.

[0049] A Figura 1 mostra uma vista esquemática de uma implementação de exemplo de um aparelho de imageamento magnético 100, de acordo com várias modalidades. Como mostrado na Figura 1, o aparelho 100 inclui um conjunto de bobinas de gradiente de lado único 120 que é configurada para projetar um campo magnético de gradiente visivelmente para fora do conjunto de bobinas 120 e dentro de um campo de vista 130. Em várias implementações, o campo de vista 130 é uma região de interesse para imageamento por ressonância magnética (isto é, região de imageamento) onde um paciente reside. Visto que o paciente reside no campo de vista 130 para fora do conjunto de bobinas 120, o aparelho 100 é adequado para o uso em um sistema de MRI de lado único.

[0050] Como mostrado na figura, o conjunto de bobinas 120 inclui bobinas em espiral variadamente dimensionada em vários conjuntos de bobinas em espirais 140a, 140b, 140c e 140d (coletivamente aludido como “bobinas em espiral 140”). Cada conjunto das bobinas em espiral 140 incluem pelo menos uma bobina em espiral e a Figura 1 é mostrada incluir 3 bobinas em espiral. De acordo com várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 tem um contato elétrico no seu centro e uma saída de contato elétrico na borda externa da bobina em espiral de modo a formar um único laço de condução de material eletricamente condutor espiralando para fora do centro da borda externa ou vice e versa. De acordo com várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 tem um primeiro contato elétrico em uma primeira posição da bobina em espiral e um segundo contato elétrico em uma segunda posição da bobina em espiral de modo a formar um único laço de condução de material eletricamente condutor da primeira posição para a segunda posição ou vice-versa.

[0051] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 tem uma dimensão lateral entre cerca de 0,001 mm a cerca de 15 m. Em várias implementações, o conjunto de bobinas 120 tem uma dimensão lateral entre cerca de 0,001 m e cerca de 10 m, entre cerca de 0,01 m e cerca de 8 m, entre cerca de 0,03 m e cerca de 6 m, entre cerca de 0,05 m e cerca de 5 m, entre cerca de 0,1 m e cerca de 3 m, entre cerca de 0,2 m e cerca de 2 m, entre cerca de 0.3 m e cerca de 1,5 m, entre cerca de 0,5 m e cerca de 1 m ou entre cerca de 0,01 m e cerca de 3 m, inclusive de qualquer dimensão lateral do mesmo.

[0052] Como mostrado na Figura 1, o conjunto de bobinas 120 também inclui uma abertura 125 no seu centro onde as bobinas em espiral 140 são dispostas em torno da abertura 125. A abertura 125 por si só não contém qualquer material de bobina dentro da mesma para gerar material magnético. O conjunto de bobinas 120 também inclui um orifício 127 na borda externa do conjunto de bobinas 120 na qual as bobinas em espiral 140 podem ser dispostas. Dito de um outro modo, a abertura 125 e o orifício 127 definem os limites do conjunto de bobinas 120 dentro dos quais as bobinas em espiral 140 podem estar dispostas. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 forma um formato de tigela com um furo no centro.

[0053] De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 se formam através da abertura 125. Por exemplo, as bobinas em espiral 140a são dispostas através das bobinas em espiral 140c com respeito à abertura 125. Similarmente, as bobinas em espiral 140b são dispostas através das bobinas em espiral 140d com respeito à abertura 125. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140a e 140c são formadas através uma da outra. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140b e 140d são formadas através uma da outra. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 no conjunto de bobinas 120 mostrado na Figura 1 são configuradas para criar codificação em espiral no campo de gradiente magnético dentro do campo de vista 130.

[0054] Como mostrado na Figura 1, o conjunto de bobinas 120 é também conectado a uma fonte de energia 150 por intermédio de contatos elétricos 152 e 154 fixando-se os contatos elétricos 152 e 154 a uma ou mais das bobinas em espiral 140. Em várias implementações, o contato elétrico 152 é conectado a uma das bobinas em espiral 140, que é depois conectada a uma outra das bobinas em espiral 140 em série e/ou em paralelo e uma outra bobina em espiral 140 é depois conectada ao contato elétrico 154 de modo a formar um laço de corrente elétrica. Em várias implementações, as bobinas em espiral 140 são todas eletricamente conectadas em série. Em várias implementações, as bobinas em espiral 140 são todas eletricamente conectadas em paralelo. Em várias implementações, algumas das bobinas em espiral 140 são eletricamente conectadas em série enquanto outras bobinas em espiral 140 são eletricamente conectadas em paralelo. Em várias implementações, as bobinas em espiral 140a são eletricamente conectadas em série enquanto as bobinas em espiral 140b são eletricamente conectadas em paralelo. Em várias implementações, as bobinas em espiral 140c são eletricamente conectadas em série enquanto as bobinas em espiral 140d são eletricamente conectadas em paralelo. As conexões elétricas entre cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 ou cada conjunto de bobinas em espiral 140 podem ser configuradas como necessário para gerar o campo magnético no campo de vista 130.

[0055] Em várias implementações, o conjunto de bobinas 120 inclui as bobinas em espiral 140 espalhadas como mostrado na Figura 1. De acordo com várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d é configurado em uma linha a partir da abertura 125 em relação ao orifício 127 de modo que cada conjunto de bobinas em espiral seja separada uma da outra por um ângulo de 90°. De acordo com várias modalidades, 140a e 140b são separadas a 45° uma da outra e 140c e 140d são separadas a 45° uma da outra, enquanto 140c é separada a 135° do outro lado de 140b e 140d é separada a 135° do outro lado de 140a. Em essência, qualquer um dos conjuntos de bobinas em espiral 140 pode ser configurado em qualquer arranjo para qualquer número “n” de conjuntos de bobinas em espiral 140.

[0056] Em várias implementações, as bobinas em espiral 140 têm o mesmo diâmetro. De acordo com várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d têm o mesmo diâmetro. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 têm diâmetros diferentes. De acordo com várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d têm diâmetros diferentes. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral em cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d têm diâmetros diferentes. De acordo com várias modalidades, 140a e 140b têm o mesmo primeiro diâmetro e 140c e 140d têm o mesmo segundo diâmetro, mas o primeiro diâmetro e o segundo diâmetro não são os mesmos.

[0057] De acordo com várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 tem um diâmetro entre cerca de 10 μm e cerca de 10 m. De acordo com várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 tem um diâmetro entre cerca de 0,001 m e cerca de 9 m, entre cerca de 0,005 m e cerca de 8 m, entre cerca de 0,01 m e cerca de 6 m, entre cerca de 0,05 m e cerca de 5 m, entre cerca de 0,1 m e cerca de 3 m, entre cerca de 0,2 m e cerca de 2 m, entre cerca de 0.3 m e cerca de 1,5 m, entre cerca de 0,5 m e cerca de 1 m ou entre cerca de 0,01 m e cerca de 3 m, inclusive de qualquer diâmetro entre elas.

[0058] De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 são conectadas para formar um único laço de circuito elétrico (ou laço de corrente único). Como mostrado na Figura 1, por exemplo, uma bobina em espiral nas bobinas em espiral 140 é conectada ao contato elétrico 152 da fonte de energia 150 e uma outra bobina em espiral é conectada ao contato elétrico 154 de modo que as bobinas em espiral 140 completem um circuito elétrico.

[0059] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 gera uma intensidade de campo eletromagnético (também aqui aludido como “gradiente de campo eletromagnético” ou “campo magnético de gradiente”) entre cerca de 1 μT e cerca de 10 T. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 pode gerar uma intensidade de campo eletromagnético entre cerca de 100 μT e cerca de 1 T, cerca de 1 mT e cerca de 500 mT ou cerca de 10 mT e cerca de 100 mT, inclusive de qualquer intensidade de campo eletromagnético entre elas. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 pode gerar uma intensidade de campo eletromagnético maior do que cerca de 1 μT, cerca de 10 μT, cerca de 100 μT, cerca de 1 mT, cerca de 5 mT, cerca de 10 mT, cerca de 20 mT, cerca de 50 mT, cerca de 100 mT ou cerca de 500 mT.

[0060] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 gera um campo eletromagnético que é pulsado em uma taxa com um tempo de elevação menor do que cerca de 100 μs. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 gera um campo eletromagnético que é pulsado em uma taxa com um tempo de elevação menor do que cerca de 1 μs, cerca de 5 μs, cerca de 10 μs, cerca de 20 μs, cerca de 30 μs, cerca de 40 μs, cerca de 50 μs, cerca de 100 μs, cerca de 200 μs, cerca de 500 μs, cerca de 1 ms, cerca de 2 ms, cerca de 5 ms ou cerca de 10 ms.

[0061] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 é orientada para circundar parcialmente a região de interesse 130. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 não são planares uma à outra. De acordo com várias modalidades, os conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d não são planares uns aos outros. Dito de um outro modo, as bobinas em espiral 140 e cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 140a, 140b, 140c e 140d formam uma estrutura tridimensional que circunda a região de interesse 130 onde um paciente reside.

[0062] De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem o mesmo material. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem materiais diferentes. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral no conjunto 140a incluem o mesmo primeiro material, as bobinas em espiral no conjunto 140b incluem o mesmo segundo material, as bobinas em espiral no conjunto 140c incluem o mesmo terceiro material, as bobinas em espiral no conjunto 140d incluem o mesmo quarto material, mas o primeiro, segundo, terceiro e quarto materiais são materiais diferentes. De acordo com várias modalidades, o primeiro e segundo materiais são o mesmo material, mas que o mesmo material é diferente do terceiro e quarto materiais, que são os mesmos. Em essência, qualquer uma das bobinas em espiral 140 pode ser do mesmo material ou materiais diferentes dependendo da configuração do conjunto de bobinas 120.

[0063] De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem tubos ocos ou tubos sólidos. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem um ou mais enrolamentos. De acordo com várias modalidades, os enrolamentos incluem fios ou quaisquer fios de condução elétrica. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem cobre, alumínio, prata, pasta de prata ou qualquer material de alta condução elétrica, incluindo metal, ligas ou metal supercondutor, ligas ou não metais. De acordo com várias modalidades, as bobinas em espiral 140 incluem metamateriais.

[0064] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas 120 inclui um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o campo magnético. O um ou mais componentes eletrônicos podem incluir um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador, incluindo um comutador de sistema microeletromecânico (MEMS). De acordo com várias modalidades, a bobina pode ser configurada para incluir qualquer um do um ou mais componentes eletrônicos ao longo do circuito elétrico. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes podem incluir metais mu, dielétricos, componentes magnéticos ou metálicos não ativamente conduzindo eletricidade e podem sintonizar a bobina. De acordo com várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonizar incluem pelo menos um de metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com várias modalidades, sintonizar o campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos. De acordo com várias modalidades, a bobina é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficácia.

[0065] A Figura 2 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único 200. Como mostrado na figura, o conjunto de bobinas 200 inclui bobinas em espiral 240a, 240b e 240c arranjadas lateralmente adjacentes uma à outra em uma distância de separação. Embora apenas 3 bobinas em espiral sejam mostradas na Figura 2 para propósitos ilustrativos para comunicar o conceito geral das bobinas em espiral no conjunto de bobinas 200, a ilustração não deve ser limitante para a tecnologia como aqui descrita. Uma fonte de corrente (não mostrada) é conectada a cada uma das bobinas em espiral 240a, 240b e 240c para prover uma corrente nas direções 250a, 250b e 250c como mostrado na Figura 2. As direções de corrente 250a, 250b e 250c que flui através das bobinas em espiral 240a, 240b e 240c geram os respectivos campos magnéticos 260a, 260b e 260c. Como ilustrado, a direção, magnitude, uniformidade, etc., para cada um dos campos magnéticos 260a, 260b e 260c gerados pelas respectivas bobinas em espiral 240a, 240b e 240c podem ser especificamente configuradas para se obter o campo eletromagnético ou perfil de campo de gradiente global desejado.

[0066] A configuração mostrada na Figura 2 pode ser usada, por exemplo, para diminuir os efeitos de harmonia de campo magnético, por ter a bobina em espiral intermediária 240b conduzindo a corrente em direções opostas das duas outras bobinas em espiral 240a e 240c. De acordo com várias modalidades, a bobina em espiral 240b pode ser configurada para gerar a maioria do campo magnético, enquanto que as bobinas em espiral 240a e 240c são configuradas para corrigir quanto à harmonia e não linearidade do campo magnético gerado pela bobina em espiral 240b. Em essência, qualquer configuração possível pode ser implementada usando a tecnologia aqui descrita para plasmar e formar um campo eletromagnético ou gradiente de campo desejado para ajudar com o imageamento de MRI.

[0067] De acordo com várias modalidades, as direções de corrente opostas nas bobinas em espiral 240a, 240b e 240c podem ajudar com a diminuição do tempo de elevação da corrente da bobina de gradiente eletromagnético. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 1 μs, cerca de 5 μs, cerca de 10 μs, cerca de 20 μs, cerca de 30 μs, cerca de 40 μs, cerca de 50 μs, cerca de 100 μs, cerca de 200 μs, cerca de 500 μs, cerca de 1 ms, cerca de 2 ms, cerca de 5 ms ou cerca de 10 ms.

[0068] De acordo com várias modalidades, as direções de corrente opostas ajudam com a diminuição da indutância de acoplamento entre as bobinas em espiral 240a, 240b e 240c. De acordo com várias modalidades, a indutância de acoplamento entre as bobinas em espiral 240a, 240b e 240c é diminuída entre cerca de 1% e cerca de 80%, cerca de 5% e cerca de 60%, cerca de 10% e cerca de 40%, cerca de 15% e cerca de 30% ou cerca de 1% e cerca de 10%, inclusive de quaisquer faixas entre estas.

[0069] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único 300. Como mostrado na figura, o conjunto de bobinas 300 inclui bobinas em espiral 340a, 340b e 340c arranjadas lateralmente adjacentes entre si de modo que as bobinas em espiral se toquem. Uma fonte de corrente (não mostrada) é conectada a cada uma das bobinas em espiral 340a, 340b e 340c para prover uma corrente nas direções 350a, 350b e 350c como mostrado na Figura 3. As direções de corrente 350a, 350b e 350c que fluem através das bobinas em espiral 340a, 340b e 340c geram os respectivos campos magnéticos 360a, 360b e 360c. Similar ao conjunto de bobinas 200 da Figura 2, a magnitude, uniformidade, etc., para cada um dos campos magnéticos 360a, 360b e 360c gerados pelas respectivas bobinas em espiral 340a, 340b e 340c pode ser especificamente configurada para se obter o campo eletromagnético global ou perfil de campo de gradiente gerado.

[0070] A configuração mostrada na Figura 3 pode também ser usada para diminuir os efeitos de harmonia de campo magnético como debatido com respeito à Figura 2. De acordo com várias modalidades, as direções de corrente opostas nas bobinas em espiral 340a, 340b e 340c pode ajudar com a diminuição do tempo de elevação de corrente da bobina de gradiente eletromagnético. Visto que as bobinas em espiral 340a, 340b e 340c estão mais próximas umas das outras quando comparadas com as bobinas em espiral 240a, 240b e 240c, os efeitos de diminuição são mais realçados na diminuição do tempo de elevação da corrente da bobina de gradiente. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético gerado pelas bobinas em espiral 340a, 340b e 340c tem um tempo de elevação menor do que cerca de 0,1 μs, cerca de 0,5 μs, cerca de 1 μs, cerca de 5 μs, cerca de 10 μs, cerca de 20 μs, cerca de 30 μs, cerca de 40 μs, cerca de 50 μs, cerca de 100 μs, cerca de 200 μs, cerca de 500 μs, cerca de 1 ms, cerca de 2 ms, cerca de 5 ms ou cerca de 10 ms.

[0071] De acordo com várias modalidades, as direções de corrente opostas ajudam com a diminuição da indutância de acoplamento entre as bobinas em espiral 340a, 340b e 340c. Em essência, as direções de corrente opostas de bobinas em espiral mais próximas pode ajudar com a diminuição adicional da indutância de acoplamento entre as bobinas em espiral 340a, 340b e 340c quando comparadas com as bobinas em espiral 240a, 240b e 240c. De acordo com as várias modalidades, a indutância de acoplamento entre as bobinas em espiral 340a, 340b e 340c é diminuída entre cerca de 1% e cerca de 90%, cerca de 5% e cerca de 60%, cerca de 10% e cerca de 40%, cerca de 15% e cerca de 30% ou cerca de 1% e cerca de 10%, inclusive de quaisquer faixas entre estas.

[0072] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma implementação de um conjunto de bobinas de gradiente de lado único 400. Como mostrado na figura, o conjunto de bobinas 400 inclui bobinas em espiral 440a, 440b e 440c que estão se sobrepondo umas às outras. Uma fonte de corrente (não mostrada) é conectada a cada uma das bobinas em espiral 440a, 440b e 440c para prover uma corrente nas mesmas direções 450a, 450b e 450c como mostradas na Figura 4. As mesmas direções de corrente 450a, 450b e 450c que fluem através das bobinas em espiral 440a, 440b e 440c gerando a mesma direção de campos magnéticos 460a, 460b e 460c. Similar ao conjunto de bobinas 200 da Figura 2 e conjunto de bobina 300 da Figura 3, a magnitude, uniformidade, etc., para cada um dos campos magnéticos 460a, 460b e 460c gerados pelas respectivas bobinas em espiral 440a, 440b e 440c podem ser especificamente configuradas para se obter o campo eletromagnético ou perfil de campo de gradiente global desejados. Entretanto, a mesma direção de sobreposição de bobinas em espiral 440a, 440b e 440c magneticamente desacopla as bobinas em espiral 440a, 440b e 440c. A sobreposição das bobinas em espiral 440a, 440b e 44 permite que o campo magnético dentro de uma bobina (por exemplo, bobina em espiral 440b) aumente o campo magnético dentro das bobinas sobrepostas (por exemplo, bobina em espiral 440a e 440c) e vice e versa.

[0073] A Figura 5 é um diagrama de fluxo para um método S100 para usar um aparelho de imageamento magnético, de acordo com várias modalidades. De acordo com várias modalidades, o método S100 inclui prover uma fonte de energia na etapa S110.

[0074] De acordo com várias modalidades, o método S100 inclui prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia na etapa S120. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas inclui uma abertura e uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura. De acordo com várias modalidades, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura.

[0075] Como mostrado na Figura 5, o método S100 inclui, na etapa S130, a comutação na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral. De acordo com várias modalidades, o fluxo de corrente gera um gradiente de campo eletromagnético que é projetado para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[0076] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[0077] De acordo com várias modalidades, o método S100 opcionalmente inclui, na etapa S140, sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[0078] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[0079] A Figura 6 é um diagrama de fluxo para um método S200 para usar um aparelho de imageamento magnético, de acordo com várias modalidades. De acordo com várias modalidades, o método S200 inclui prover uma fonte de energia na etapa S210.

[0080] De acordo com várias modalidades, o método S200 inclui prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia na etapa S220.

[0081] Como mostrado na Figura 6, o método S200 inclui comutação na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através do conjunto de bobina, na etapa S230.

[0082] De acordo com várias modalidades, o método S200 inclui gerar um gradiente de campo eletromagnético tendo um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs, na etapa S240.

[0083] De acordo com várias modalidades, o método S200 inclui projetar o gradiente de campo eletromagnético para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético, na etapa S250.

[0084] De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT. De acordo com várias modalidades, o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs. De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[0085] De acordo com várias modalidades, o método S200 opcionalmente inclui, na etapa S260, sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[0086] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui uma abertura e uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura. De acordo com várias modalidades, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura.

[0087] De acordo com várias modalidades, o conjunto de bobinas adicionalmente inclui um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

CITAÇÃO DAS MODALIDADES

[0088] 1. Um aparelho de imageamento magnético compreendendo: uma fonte de energia para prover uma corrente; e um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia, o conjunto de bobinas tendo uma abertura, em que o conjunto de bobinas compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura e em que o conjunto de bobinas é configurado para receber uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral, gerando deste modo um gradiente de campo eletromagnético configurado para projetar para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[0089] 2. O aparelho da modalidade 1, em que o conjunto de bobinas não é planar e orientada para circundar parcialmente a região de imageamento.

[0090] 3. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 e 2, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral não são planares com respeito à abertura e espelha uma à outra com respeito à abertura.

[0091] 4. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 3, em que o gradiente de campo eletromagnético é substancialmente uniforme na região de imageamento.

[0092] 5. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[0093] 6. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

[0094] 7. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral compreendem pelo menos duas primeiras bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[0095] 8. O aparelho da modalidade 7, em que a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem pelo menos duas segundas bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[0096] 9. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral em direções alternadas.

[0097] 10. O aparelho da modalidade 9, em que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais segundas bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[0098] 11. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[0099] 12. O aparelho da modalidade 11, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral é configurada para criar um segundo gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[00100] 13. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[00101] 14. O aparelho da modalidade 13, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[00102] 15. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 14, em que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um primeiro gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[00103] 16. O aparelho da modalidade 15, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um segundo gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[00104] 17. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 16, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral são conectadas para formar um laço de corrente único.

[00105] 18. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 17, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem materiais diferentes.

[00106] 19. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 18, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral têm diâmetros entre cerca de 10 μm a cerca de 10 m.

[00107] 20. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 19, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o gradiente de campo eletromagnético.

[00108] 21. O aparelho da modalidade 20, em que o um ou mais componentes eletrônicos incluem pelo menos um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[00109] 22. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 21, em que o um ou mais componentes eletrônicos usado para sintonizar incluem pelo menos um de dielétricos, metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos.

[00110] 23. O aparelho da modalidade 22, em que sintonizar o gradiente de campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos.

[00111] 24. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 23, em que o conjunto de bobinas é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficácia.

[00112] 25. O aparelho de qualquer uma das modalidades 1 a 24, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[00113] 26. Um método para usar um aparelho de imageamento magnético compreendendo: prover uma fonte de energia; prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia, o conjunto de bobinas tendo uma abertura, em que o conjunto de bobinas compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura; e comutação na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e da uma ou mais segundas bobinas em espiral, gerando deste modo um gradiente de campo eletromagnético que é projetado para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[00114] 27. O método da modalidade 26, em que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[00115] 28. O método de qualquer uma das modalidades 26 e 27, em que o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

[00116] 29. O método de qualquer uma das modalidades 26 a 28, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[00117] 30. O método da modalidade 29, compreende adicionalmente: sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[00118] 31. O método de qualquer uma das modalidades 26 a 30, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[00119] 32. Um aparelho de imageamento magnético compreendendo: uma fonte de energia para prover uma corrente; e um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia, em que o conjunto de bobinas é configurado para gerar um gradiente de campo eletromagnético tendo um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs e configurada para projetar para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[00120] 33. O aparelho da modalidade 32, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente: uma abertura e uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura.

[00121] 34. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 e 33, em que o conjunto de bobinas não é planar e orientada para circundar parcialmente a região de imageamento.

[00122] 35. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 e 34, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral não são planares com respeito à abertura e espelha uma à outra com respeito à abertura.

[00123] 36. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 35, em que o gradiente de campo eletromagnético é substancialmente uniforme na região de imageamento.

[00124] 37. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 36, em que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[00125] 38. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 37, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral compreendem pelo menos duas primeiras bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[00126] 39. O aparelho da modalidade 38, em que a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem pelo menos duas segundas bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

[00127] 40. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 39, em que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral em direções alternadas.

[00128] 41. O aparelho da modalidade 40, em que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais segundas bobinas em espiral em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

[00129] 42. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 41, em que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[00130] 43. O aparelho da modalidade 42, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral cria um segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral é configurada para criar um segundo gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande.

[00131] 44. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 43, caracterizado pelo fato de que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[00132] 45. O aparelho da modalidade 44, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

[00133] 46. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 45, em que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral adjacente à primeira bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um primeiro gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[00134] 47. O aparelho da modalidade 46, em que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral adjacente à segunda bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um segundo gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

[00135] 48. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 47, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral são conectadas para formar um laço de corrente único.

[00136] 49. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 48, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral compreendem materiais diferentes.

[00137] 50. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 49, em que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral e a uma ou mais segundas bobinas em espiral têm diâmetros entre cerca de 10 μm a cerca de 10 m.

[00138] 51. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 50, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o gradiente de campo eletromagnético.

[00139] 52. O aparelho da modalidade 51, em que o um ou mais componentes eletrônicos incluem pelo menos um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[00140] 53. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 52, em que o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonizar incluem pelo menos um de dielétricos, metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos.

[00141] 54. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 53, em que sintonizar o gradiente de campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos.

[00142] 55. O aparelho de qualquer uma das modalidades 32 a 54, em que o conjunto de bobinas é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficácia.

[00143] 56. O aparelho de qualquer uma das modalidades 33 a 55, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[00144] 57. Um método para usar um aparelho de imageamento magnético compreendendo: prover uma fonte de energia; prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único conectadas à fonte de energia; comutar na fonte de energia de modo a fluir uma corrente através do conjunto de bobina; gerar um gradiente de campo eletromagnético tendo um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs; e projetar o gradiente de campo eletromagnético para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento do aparelho de imageamento magnético.

[00145] 58. O método da modalidade 57, em que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

[00146] 59. O método de qualquer uma das modalidades 57 e 58, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

[00147] 60. O método da modalidade 59, compreendendo adicionalmente: sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

[00148] 61. O método de qualquer uma das modalidades 57 a 60, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente: uma abertura e uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição em relação à abertura e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura.

[00149] 62. O método da modalidade 61, em que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício oposto à abertura, em que a região entre a abertura e o orifício define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

[00150] Embora este relatório descritivo contenha muitos detalhes de implementação específicos, estes não devem ser interpretados como limitações no escopo de qualquer uma das invenções ou do que pode ser reivindicado, mas ao invés como descrições de traços específicos para implementações particulares de invenções particulares. Certos traços que são descritos neste relatório descritivo no contexto de separar implementações também podem ser implementados em combinação em uma única implementação. Ao contrário, vários traços que são descritos no contexto de uma única implementação também podem ser implementados em implementações múltiplas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora traços possam ser descritos acima como atuando em certas combinações e mesmo inicialmente reivindicados como tais, um ou mais traços de uma combinação reivindicada pode em alguns casos ser excisados a partir da combinação e a combinação reivindicada pode ser direcionada para uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.

[00151] Similarmente, embora operações sejam representadas nos desenhos em uma ordem particular, isto não deve ser entendido como requerendo que tais operações sejam realizadas na ordem particular mostrada ou na ordem sequencial ou que todas as operações ilustradas sejam realizadas, para alcançar os resultados desejáveis. Em certas circunstâncias, tarefas múltiplas e processamento em paralelo podem ser vantajosos. Além disso, a separação de vários componentes de sistema nas implementações descritas acima não deve ser entendida como requerendo tal separação em todas as implementações e deve ser entendido que os componentes e sistemas de programa descritos podem geralmente ser integrados juntos em um único produto de software ou empacotados em produtos de software múltiplos.

[00152] Referências a “ou” podem ser interpretadas como inclusivas de modo que qualquer um dos termos descritos usando “ou” pode indicar qualquer um de um único, mais do que um e todos dos termos descritos. Os rótulos “primeiro,” “segundo,” “terceiro,” e assim por diante não são necessariamente intencionados a indicar uma ordem e são geralmente usados meramente para distinguir entre itens ou elementos iguais ou similares.

[00153] Várias modificações para as implementações descritas nesta descrição podem estar prontamente evidentes para aqueles versados na técnica e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras implementações sem divergir do espírito ou escopo desta descrição. Assim, as reivindicações não são intencionadas a serem limitadas às implementações aqui mostradas, mas devem estar de acordo com o escopo mais amplo compatível com esta descrição, os princípios e os novos traços aqui descritos.

Claims (31)

1. Aparelho de imageamento magnético (100), compreendendo: uma fonte de energia (150) para prover uma corrente; e um conjunto de bobinas de gradiente de lado único (120) conectado à fonte de energia (150), o conjunto de bobinas (120) tendo uma abertura (125), em que o conjunto de bobinas compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140), o aparelho (100) caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) estão em uma primeira posição em relação à abertura (125) e uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) estão em uma segunda posição em relação à abertura (125), a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura (125), e em que o conjunto de bobinas é configurado para receber uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140), gerando deste modo um gradiente de campo eletromagnético configurado para projetar para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento (130) do aparelho de imageamento magnético (100).

2. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas não é planar e orientado para circundar parcialmente a região de imageamento (130).

3. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e a uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) não são planares com respeito à abertura (125) e espelha uma à outra com respeito à abertura (125).

4. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gradiente de campo eletromagnético é substancialmente uniforme na região de imageamento (130).

5. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

6. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

7. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) compreendem pelo menos duas primeiras bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

8. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) compreendem pelo menos duas segundas bobinas em espiral com pelo menos dois diâmetros diferentes.

9. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) em direções alternadas.

10. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a corrente é configurada para fluir através da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) em direções alternadas para minimizar um tempo de elevação do gradiente de campo eletromagnético.

11. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) é configurada para criar um primeiro gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no primeiro gradiente de campo eletromagnético primário grande.

12. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) cria um segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) é configurada para criar um segundo gradiente de campo eletromagnético secundário pequeno para prover ajustes no segundo gradiente de campo eletromagnético primário grande.

13. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) adjacente à primeira bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

14. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) adjacente à segunda bobina em espiral primária têm a corrente fluindo através delas em direções opostas.

15. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira bobina em espiral primária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e uma primeira bobina em espiral secundária da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) adjacente à primeira bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um primeiro gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

16. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma segunda bobina em espiral primária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) e uma segunda bobina em espiral secundária da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) adjacente à segunda bobina em espiral primária sobrepõem até 50% das respectivas bobinas para gerar um segundo gradiente de campo eletromagnético mais paralelo.

17. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e a uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) são conectadas para formar um laço de corrente único.

18. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e a uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) compreendem materiais diferentes.

19. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e a uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) têm diâmetros entre cerca de 10 μm a cerca de 10 m.

20. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o gradiente de campo eletromagnético.

21. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o um ou mais componentes eletrônicos incluem pelo menos um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

22. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonizar incluem pelo menos um de dielétricos, metais condutivos, metamateriais ou metais magnéticos.

23. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que sintonizar o gradiente de campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudar locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos.

24. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficácia.

25. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício (127) oposto à abertura (125), em que a região entre a abertura (125) e o orifício (127) define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento (130) é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.

26. Método para usar um aparelho de imageamento magnético (100), caracterizado pelo fato de que compreende: prover uma fonte de energia (150); prover um conjunto de bobinas de gradiente de lado único (120) conectado à fonte de energia (150), o conjunto de bobinas tendo uma abertura (125), em que o conjunto de bobinas compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) em uma primeira posição em relação à abertura (125) e uma ou mais segundas bobinas em espiral (140) em uma segunda posição em relação à abertura, a primeira posição sendo através da segunda posição com respeito à abertura (125); e comutar a fonte de energia (150) de modo a fluir uma corrente através da uma ou mais primeiras bobinas em espiral (140) e da uma ou mais segundas bobinas em espiral (140), gerando deste modo um gradiente de campo eletromagnético que é projetado para fora do conjunto de bobinas e dentro de uma região de imageamento (130) do aparelho de imageamento magnético (100).

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o gradiente de campo eletromagnético é maior do que cerca de 5 mT.

28. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o gradiente de campo eletromagnético tem um tempo de elevação menor do que cerca de 10 μs.

29. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um ou mais componentes eletrônicos de um de um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador MEMS.

30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: sintonizar o gradiente de campo eletromagnético mudando-se a corrente ou mudando-se uma das propriedades físicas ou locais do um ou mais componentes eletrônicos.

31. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas compreende adicionalmente um orifício (127) oposto à abertura (125), em que a região entre a abertura (125) e o orifício (127) define uma região de conjunto de bobina e em que a região de imageamento (130) é pelo menos parcialmente disposta fora da região de conjunto de bobina.