CN100359611C - 用于磁共振成像的线圈结构 - Google Patents
用于磁共振成像的线圈结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100359611C CN100359611C CNB2004100324083A CN200410032408A CN100359611C CN 100359611 C CN100359611 C CN 100359611C CN B2004100324083 A CNB2004100324083 A CN B2004100324083A CN 200410032408 A CN200410032408 A CN 200410032408A CN 100359611 C CN100359611 C CN 100359611C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- layer
- pad
- pad coil
- coiler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 12
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001915 proofreading effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/06—Insulation of windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
一种电线圈，特别是用于磁共振成像波谱中的垫片线圈，被缠绕从而有多个层且每个层都有多个圈。绝缘材料置于每个层的圈之间。这降低了圈间的电容并增加了线圈的自共振频率。
Description
技术领域
本发明涉及用于磁共振成像和波谱(MRIS)的磁性线圈结构。
发明背景
磁共振成像和波谱学(MRIS)系统一般包括多个圆柱形同心线圈，它们设置在患者所处的区域周围。这些线圈包括用于提供较强的恒定磁场的最外部直流(DC)线圈、在DC线圈内同心排列的内部射频(RF)线圈布置以及设置在RF线圈和最外部DC线圈之间的梯度线圈组件。梯度线圈组件被排列成产生时变音频磁场，它会使患者的原子核的响应频率取决于磁场中它们的位置。产生较强恒定磁场的线圈通常是超导线圈。磁场中患者的存在会使主磁场扭曲，使其对于成像或波谱检测来说不够均匀。一种抵消这种效应的已知方法是通过提供称作垫片线圈的多匝电绕组并向这些绕组通入直流电流。典型的高性能MRIS系统包含8到12个垫片线圈，每个都被设置成特殊空间形式来校正不匀性。垫片线圈还可以用来校正超导磁体本身的固有不匀性。
在一般实践中，都会将垫片线圈结合在有源屏蔽的梯度线圈组件内，以精确计时的顺序将所述组件快速接通、断开从而产生MR图像。梯度序列包括从0到10KHz或10KHz以上的频率范围，这通常称作“音频频率”。
随着MRIS系统的发展，工作的磁场越来越高，例如达3T以上。其结果是，要求垫片线圈的场强成比例地增加，导致线圈的圈数越来越增加。常常必须使用几组多层绕组来获得所需的场强(参见图1)。这种布置的一个问题在于，这些绕组变成以相对较低的频率进行自共振，例如小于20KHz。在某些情况中，这种共振可能会耦合到邻近的梯度线圈及其放大器，使它们变得不稳定。这会破坏梯度序列的精确计时，从而最终劣化MRIS系统的性能。
这种布置的另一个问题在于，改变梯度线圈内的电流可能会导致垫片线圈内的电压增大到足以破坏相邻层中的垫片线圈之间的绝缘，从而导致整个线圈发生故障。
自共振意味着电流在由内部电容耦合的线圈的绕组的子区中流动。即使线圈在整体上没有足够的对称度来与梯度线圈相互作用，也会引起这种电流。此外，即使线圈本身是开路的，也能引起这种电流。
本发明着眼于克服或减轻该问题的技术。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种电线圈，它被缠绕成有多个层，每层都有众多匝，其中绝缘材料置于每个层的众多匝之间。绝缘材料减少了众圈之间的电容，而这具有增加线圈的自共振频率的效果。因此，就MRIS中所使用的垫片线圈而言，可以将该线圈的自共振频率提升到超出与梯度线圈相关的放大器的带宽。其结果是具有降低自共振问题的效果。它还改善了层与层之间的绝缘，降低了相邻垫片线圈层之间绝缘破坏的可能性。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电线圈，它包括多个层，每个层都有n匝，其中线圈被缠绕成包括两个或多个部分，每个部分都具有包含小于n匝的层。通过以这种方法按部分来形成线圈，降低了匝间电压，在垫片线圈的情况下，具有增加自共振频率和进一步降低相邻垫片线圈层之间绝缘破坏的可能性的效果。如果这种线圈被赋予本发明第一方面的绝缘特征，还可以进一步提高自共振频率。
附图说明
现在将以举例的方式并具体参考附图来描述本发明。
附图中：
图1是表示MRIS中使用的垫片线圈典型布置的示意图。
图2A是穿过这种垫片线圈的单个块的剖面图。
图2B是示出根据本发明的一个实施例的剖面图。
图2C是示出根据本发明的另一个实施例的剖面图。
具体实施方式
图1示意性地示出垫片线圈如何被特别排列成MRIS系统中使用的组或块的。如上所述，电流可能会在由内部电容耦合的这种线圈的绕组的子区中流动，这在表示出匝间连接的附图2A中示出。该图示出三个层10、11、12，匝数各以15表示。所述匝间连接具有产生所谓自共振的效应，这会影响MRIS系统的性能。
图2B示出用于降低或减轻自共振效应的本发明的第一实施例。在该第一实施例中，示出绕组的三个层10、11和12，各有匝数15。线圈是以这种方式形成的，即，每一匝层都通过绝缘材料层16与下一层分开。绝缘材料层可以是例如0.2mm厚的玻璃布。层16的存在所产生的效果是增加了线圈的自共振频率。作为实例，绕组的多层组具有5个层而每个层有27匝，共得135匝。为使电阻最小，绕组通常由矩形截面的漆包线制成，并非常紧密地包装，如图2所示。
对于这种实例，0.2mm厚的玻璃布层将自共振频率从14.75KHz增加到23.0KHz，使其在梯度线圈的放大器的一般带宽之外。
附图2C示出本发明的第二实施例。如图2A所示有5层且每层27匝的绕组可以最多具有在相邻层中物理邻近的圈之间串联的54匝。这意味着，在线圈内可以聚集相当大的内部电压而这导致较高的电容存储能和绝缘遭破坏可能性。
通过构建如附图2C所示的线圈可以降低这种效应。图2C中所示的原理是将线圈分成多个部(20、21)，从而例如，对于上述的特定线圈，一个部分在5层中有13圈而另一个部分在5层中有14圈。这意味着，前面所讲的内部电压被显著降低，其结果是自共振频率增加而绝缘破坏可能性减小。可以将线圈分成所需要的部分数以便提供自共振频率的适当增加。有利地，按分成部分的形式来形成线圈的技术可以和如图2C所示的在层间使用绝缘材料的技术结合在一起使用。对于以上给出的线圈实例，可以将自共振频率增加到46KHz。可以理解，可以通过将线圈再分成比图2C所示更多的部分来实现共振频率的进一步增加。
以上描述了与轴向垫片线圈相关的用于增加自共振频率的技术。可以理解，它们可等效地应用到其它线圈类型中，诸如横向垫片线圈。
Claims (3)
1.一种用于MRI装置的电气垫片线圈，所述垫片线圈具有一个或多个线圈部分，该一个或多个线圈部分含有多层由绝缘导体制成的绕组，每层具有多个匝，其中，所述一个或多个线圈部分中的每一个以两个或多个子部分进行缠绕，每个线圈部分的每个子部分包含所述多个层中的一部分或全部，并且每层具有的匝，比形成可将垫片线圈的自共振频率的减小降到最小的部分的线圈部分少。
2.如权利要求1所述的电气垫片线圈，其特征在于，除了设置于每个导体周围的绝缘体之外，在相邻的层之间设置绝缘材料。
3.如权利要求2所述的电气垫片线圈，其特征在于，所述绝缘材料是玻璃布。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB0307728.6A GB0307728D0 (en) | 2003-04-03 | 2003-04-03 | Coil structure for magnetic resonance imaging |
| GB0307728.6 | 2003-04-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1536588A CN1536588A (zh) | 2004-10-13 |
| CN100359611C true CN100359611C (zh) | 2008-01-02 |
Family
ID=9956131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100324083A Expired - Lifetime CN100359611C (zh) | 2003-04-03 | 2004-04-02 | 用于磁共振成像的线圈结构 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7075397B2 (zh) |
| EP (1) | EP1464979B1 (zh) |
| JP (1) | JP4837898B2 (zh) |
| CN (1) | CN100359611C (zh) |
| ES (1) | ES2596278T3 (zh) |
| GB (1) | GB0307728D0 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2289555A1 (en) | 2009-08-24 | 2011-03-02 | OrgaNext Research B.V. | Method of treating frailty |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1003254A (en) * | 1961-03-09 | 1965-09-02 | Blaupunkt Werke Gmbh | Improvements in or relating to line output transformers for television apparatus |
| US6138343A (en) * | 1997-08-04 | 2000-10-31 | Abb Power T&D Company Inc. | Method for manufacturing a variable insulated helically wound electrical coil |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5679418A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-30 | Aichi Electric Mfg Co Ltd | Manufacture of mold coil |
| US4406056A (en) * | 1981-10-02 | 1983-09-27 | Westinghouse Electric Corp. | Method of making a cellulose-free transformer coil |
| DE3566185D1 (en) * | 1984-04-11 | 1988-12-15 | Sumitomo Spec Metals | Magnetic field generating device for nmr-ct |
| JPH03192708A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | コイル用ボビンに巻線する方法 |
| JP3350143B2 (ja) * | 1992-05-12 | 2002-11-25 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US5568051A (en) * | 1992-05-12 | 1996-10-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus having superimposed gradient coil |
| JP3083475B2 (ja) * | 1995-03-13 | 2000-09-04 | 日本電子株式会社 | 補正磁場発生装置 |
| JPH1097919A (ja) * | 1996-09-19 | 1998-04-14 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| JP3615024B2 (ja) * | 1997-08-04 | 2005-01-26 | 株式会社村田製作所 | コイル部品 |
| US6208142B1 (en) * | 1998-12-07 | 2001-03-27 | Transurgical, Inc. | Magnetic resonance apparatus and methods with shim adjustment |
| JP2001044035A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Murata Mfg Co Ltd | 積層インダクタ |
| US6507190B1 (en) * | 2000-08-01 | 2003-01-14 | Ge Medical Systems Global Technologies Company Llc | Method and apparatus for compensating polarizing fields in magnetic resonance imaging |
| KR100815890B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2008-03-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 코일 권선방법과 이를 이용하여 코일이 권선된 트랜스포머및 액정표시장치의 인버터 |
-
2003
- 2003-04-03 GB GBGB0307728.6A patent/GB0307728D0/en not_active Ceased
-
2004
- 2004-03-26 ES ES04251804.3T patent/ES2596278T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-26 EP EP04251804.3A patent/EP1464979B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-31 US US10/812,918 patent/US7075397B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-02 JP JP2004109559A patent/JP4837898B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-02 CN CNB2004100324083A patent/CN100359611C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1003254A (en) * | 1961-03-09 | 1965-09-02 | Blaupunkt Werke Gmbh | Improvements in or relating to line output transformers for television apparatus |
| US6138343A (en) * | 1997-08-04 | 2000-10-31 | Abb Power T&D Company Inc. | Method for manufacturing a variable insulated helically wound electrical coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1536588A (zh) | 2004-10-13 |
| JP2005028107A (ja) | 2005-02-03 |
| US20050035840A1 (en) | 2005-02-17 |
| JP4837898B2 (ja) | 2011-12-14 |
| ES2596278T3 (es) | 2017-01-05 |
| EP1464979A1 (en) | 2004-10-06 |
| US7075397B2 (en) | 2006-07-11 |
| EP1464979B1 (en) | 2016-07-27 |
| GB0307728D0 (en) | 2003-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4490966B2 (ja) | 高周波ｍｒｉ用コイル | |
| US6556013B2 (en) | Planar NMR coils with localized field-generating and capacitive elements | |
| US7915992B2 (en) | Planar, high voltage embedded transformer for analog and digital data transmission | |
| JP2008527377A (ja) | 改善された低周波効率を有するｎｍｒｒｆコイル | |
| US8996083B2 (en) | Self-shield open magnetic resonance imaging superconducting magnet | |
| CN102967835B (zh) | 用于磁共振成像设备的螺旋梯度线圈 | |
| CN1842436B (zh) | 磁悬浮车辆中用于承载、引导和/或制动系统的磁性装置 | |
| US20030155917A1 (en) | Magnetic resonance apparatus including an rf magnetic flux guiding structure for improving the signal-to-noise ratio | |
| JP2012522564A (ja) | 多重共鳴磁気共鳴システムで用いられる装置及びケーブル | |
| JP4293341B2 (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JP2024036313A (ja) | 導電体間にｔ字形コネクタを有する高周波コイル | |
| CN100359611C (zh) | 用于磁共振成像的线圈结构 | |
| CN102540119A (zh) | 磁共振天线和具有磁共振天线的磁共振仪 | |
| EP1338901A1 (en) | Gradient coil structure for magnetic resonance imaging | |
| CN101556855A (zh) | 倾斜磁场线圈、磁共振成像装置、以及倾斜磁场线圈的制造方法 | |
| JPH11243019A (ja) | 変圧器 | |
| US9411028B2 (en) | Multiple resonance sample coil for magic angle spinning NMR probe | |
| EP1576382B1 (en) | Self-shielded gradient coil arrangements with minimised risk of partial discharge | |
| US6633215B2 (en) | Superconducting magnetic resonance imaging magnet assembly and method with reverse wire channel orientation | |
| US20240012075A1 (en) | Lower Parasitic Multi-Turn MRI Phased Array Coil | |
| WO2019187465A1 (ja) | 傾斜磁場コイル装置および磁気共鳴撮像装置 | |
| CN117043619A (zh) | 电导体之间带有t形连接器的射频线圈和射频屏蔽件 | |
| WO2007004109A1 (en) | Asymmetric magnet for mri | |
| JP2010245261A (ja) | 超電導マグネット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080102 |