CN105990021A - 梯度线圈及其部件的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种梯度线圈及其部件的制作方法。梯度线圈部件的制作方法中，所述梯度线圈部件包括第一导电线圈部分和第二导电线圈部分，所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分分别包括至少两个第一金属线圈和至少两个第二金属线圈，所述梯度线圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技术打印所述第一金属线圈；以及采用3D打印技术打印所述第二金属线圈。本发明提供的梯度线圈及其部件的制作方法，通过直接采用3D打印技术直接打印用于梯度线圈包括的各梯度线圈组件中包括的梯度线圈部件，可以节约梯度线圈的制作时间，有效提高梯度线圈的制作效率和增强梯度线圈制作的灵活性。尤其，通过将梯度线圈部件分成第一导电线圈部分和第二导电线圈部分分开进行打印，可以减少3D打印装置的体积，有效降低梯度线圈制造成本。

Description

梯度线圈及其部件的制作方法

技术领域

本发明涉及磁共振领域，特别是一种用于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称：MRI)设备的梯度线圈及其部件的制作方法。

背景技术

MRI技术可以对物体内部结构进行成像，并且具有对人体无伤害，软组织分辨率高的优点，被广泛应用于医学领域。在MRI系统中，梯度线圈(gradient coils)性能的好坏直接影响到MRI系统的成像速度和成像质量。

通常地，一个梯度线圈整体包括三个互为正交方向的X轴梯度线圈组件，Y轴梯度线圈组件以及Z轴梯度线圈组件，以对物体进行三维成像，其中各方向的梯度线圈分别可以包括一个主线圈(primary gradient coils)部件和一个副线圈(secondary gradient coils)部件，也称屏蔽线圈部件。图1A为Y轴梯度线圈组件的结构示意图，如图1A所示，该Y轴方向的梯度线圈包括Y轴主线圈部件101和Y轴副线圈部件102，其中副线圈部件102包围在主线圈部件101的外侧，对于X轴其结构示意图是类似的，具体不再赘述。图1B为Z轴梯度线圈组件的结构示意图，如图1B所示，该Z轴梯度线圈组件包括环形的Z轴主线圈部件103和环形的Z轴副线圈部件104，副线圈部件104包围在主线圈部件103的外侧。

对于X轴梯度线圈或者Y轴梯度线圈的制作，现有技术中通常采用的制作方法为：在平模上进行绕线(winding)或者浇筑(casting)金属形成的平面线圈部件；然后将线圈部件固定在平板上，将固定有线圈的平板根据需求卷成弧面状线圈部件，而对于Z轴梯度线圈的制作，通常采用在圆柱体上绕线方式制作主副线圈部件；然后，对制作好的X轴梯度线圈组件、Y轴梯度线圈组件以及Z轴梯度线圈组件包括的各部件进行组装以形成梯度线圈；由于组装后的梯度线圈之间在工作过程中存在很高的电压，在组装后的梯度线圈之间还需填充性能良好的绝缘材料，以形成最终的梯度线圈。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

采用上述梯度线圈的制作方法，存在制作工艺复杂，制作效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种梯度线圈及其部件的制作方法，用以解决现有技术中的缺陷，实现简化梯度线圈的制作工艺，提高梯度线圈的制作效率。

本发明提供一种梯度线圈的制作方法，

所述梯度线圈部件包括第一导电线圈部分和第二导电线圈部分，所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分分别包括至少两个第一金属线圈和至少两个第二金属线圈，所述梯度线圈部件的制作方法，包括：

采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈；以及

采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，

所述采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈，包括：

采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，所述第一支撑结构体与所述至少两个第一金属线圈连接；

所述采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈，包括：

采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，所述第二支撑结构体与所述至少两个第二金属线圈连接。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一金属线圈由一第一金属线绕成的多个第一金属环组成，相邻所述第一金属环之间存在一第一间隙，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，包括：

按照第一支撑结构体预设形状，在打印所述至少两个第一金属线圈的同时，在所述第一间隙打印所述第一支撑结构体。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第二金属线圈由一第二金属线绕成的多个第二金属环组成，相邻所述第二金属环之间存在一第二间隙，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，包括：

按照第二支撑结构体预设形状，在打印所述至少两个第二金属线圈的同时，在所述第二间隙打印所述第二支撑结构体。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一支撑结构体预设形状或所述第二支撑结构体预设形状包括：Y形、X形、川字形或者米字形。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，包括：

按照第一导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，包括：

按照第二导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一导电线圈部分预设形状或者第二导电线圈部分预设形状包括弧面或者柱面。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一支撑体结构或所述第二支撑体结构通过金属材料打印形成。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，包括：

采用3D打印技术，在打印所述第一支撑结构体的同时，在所述第一支撑结构体的表面打印所述至少两个第一金属线圈。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，包括：

采用3D打印技术，在打印所述第二支撑结构体的同时，在所述第二支撑结构体的表面打印所述至少两个第二金属线圈。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一支撑结构体或所述第二支撑结构体为平板。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少两个第一导金属线圈以及第一支撑结构体之后，还包括：

按照第一导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体弯曲成型。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述采用3D打印技术打印所述至少 两个第二金属线圈以及第二支撑结构体之后，还包括：

按照第二导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体弯曲成型。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述导电线圈部分预设形状包括弧面或者柱面。

如上所述的梯度线圈部件的制作方法，优选地，所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体是通过绝缘材料打印形成的。

本发明还提供一种梯度线圈的制作方法，所述梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，所述梯度线圈的制作方法包括：

采用如上所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第一梯度线圈组件包括的第一梯度线圈部件和第二梯度线圈部件；

采用如上所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第二梯度线圈组件包括的第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件；

采用如上所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第三梯度线圈组件包括的第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件；

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装。

如上所述的梯度线圈的制作方法，优选地，所述梯度线圈组件还包括至少一个第七梯度线圈部件，所述梯度线圈的制作方法，还包括：

采用如上所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述至少一个第七梯度线圈部件中的各所述第七梯度线圈部件；

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装，包括：

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件、所述第六梯度线圈部件、以及所述至少一个所述第七梯度线圈部件进行组装。

本发明还提供一种梯度线圈的制作方法，所述梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第 二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，包括：

按照梯度线圈预设结构，采用3D打印技术，通过金属材料打印所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件；以及，

在通过金属材料打印所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件的同时，通过绝缘材料打印填充在所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件之间的绝缘体。

如上所述的梯度线圈的制作方法，优选地，所述梯度线圈预设结构包括筒状结构。

从上述方案中可以看出，本发明提供的梯度线圈及其部件的制作方法，通过直接采用3D打印技术直接打印用于梯度线圈包括的各梯度线圈组件中包括的梯度线圈部件，可以节约梯度线圈的制作时间，有效提高梯度线圈的制作效率和增强梯度线圈制作的灵活性。尤其，通过将梯度线圈部件分成第一导电线圈部分和第二导电线圈部分分开进行打印，可以减少3D打印装置的体积，有效降低梯度线圈制造的成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1A为Y轴梯度线圈组件的结构示意图。

图1B为Z轴梯度线圈组件的结构示意图。

图2A为本发明一个实施例提供的梯度线圈部件的制作方法实施例的流程图。

图2B为图2A方法实施例中梯度线圈部件的结构示意图。

图3A为本发明另一个实施例提供的梯度线圈部件的制作方法实施例的流程图。

图3B为采用图3A所示方法实施例提供的梯度线圈部件的制作方法制作的一种导电线圈部分的结构示意图。

图3C为采用图3A所示方法实施例提供的梯度线圈部件的制作方法制作的另一种导电线圈部分的结构示意图。

图4A为本发明另一个实施例提供的梯度线圈的制作方法制作的梯度线圈的结构示意图。

图4B为图4A所示方法实施例中梯度线圈包括的一个梯度线圈组件的结构示意图。

其中，附图标记如下：

101-Y轴主线圈部件； 102-Y轴副线圈部件； 103-Z轴主线圈部件；

104-Z轴副线圈部件； 201-第一导电线圈部分； 202-第二导电线圈部分；

301-导电线圈部分； 302-X形支撑结构体； 303-导电线圈部分；

304-平板支撑结构体； 401-梯度线圈； 402-梯度线圈组件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

实施例一

图2为本发明一个实施例提供的梯度线圈部件的制作方法实施例的流程图，该梯度线圈部件包括第一导电线圈部分和第二导电线圈部分，该第一导电线圈部分和该第二导电线圈部分分别包括至少两个第一金属线圈和至少两个第二金属线圈，如图2所示，该方法实施例，包括：

步骤21、采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈；

步骤22、采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈。

其中，上述梯度线圈部件可以是梯度线圈的X轴梯度线圈组件、Y轴梯度线圈组件或者Z轴梯度线圈组件可以包括的主线圈(primary coil)或者副线圈(secondary coil)，还可以是梯度线圈包括的电匀场线圈(E-shim coil)。上述第一金属线圈可以由一第一金属线绕成的多个第一金属环组成，上述第二金属线圈可以由一第二金属线绕成的多个第二金属环组成。

本发明实施例中以第一导电线圈部分和第二导电线圈部分分别包括两个第一金属线圈和两个第二金属线圈为例进行说明具体的制作过程，对于包括其他数量的金属线圈，其实现过程是类似的，具体不再赘述。

请参考图2A，以梯度线圈部件为X轴梯度线圈组件包括的主线圈为例，该梯度线圈部件包括第一导电线圈部分201和第二导电线圈部分202，其中第一导电线圈部分201和第二导电线圈部分202分别包括两个第一金属线圈和两个第二金属线圈，对于梯度线 圈部件是X轴梯度线圈组件包括的副线圈或者电匀场线圈，或者其他梯度线圈组件包括的主线圈，副线圈或者电匀场线圈，梯度线圈部件包括的第一导电线圈部分和第二导电线圈部分是类似的，此处不再赘述。

具体的，在步骤21之前，还可以包括：在3D打印装置中输入第一导电线圈部分预设形状和第二导电线圈部分预设形状，多个第一金属环的预设绕线形状，以及多个第二金属环的预设绕线形状。其中，第一导电线圈部分预设形状或者第二导电线圈部分预设形状具体可以包括弧面或者柱面，该弧面可以是圆弧面，也可以是椭圆弧面，该柱面可以是圆柱面，也可以是椭圆柱面，但不限于此。值得注意的是，所述第一导电线圈部分预设形状与所述第二导电线圈部分预设形状可以不同，例如，所述第一导电线圈部分预设形状可以是圆弧面，所述第二导电线圈部分预设形状可以是椭圆弧面。具体的，对于梯度线圈部件为X轴梯度线圈组件或者Y轴梯度线圈组件(如图1A所示)包括的主线圈或者副线圈，或者是梯度线圈包括的电匀场线圈，第一导电线圈部分预设形状和第二导电线圈部分预设形状可以是弧面。对于梯度线圈部件为Z轴梯度线圈组件(如图1B所示)包括的主线圈或者副线圈，或者是梯度线圈包括的电匀场线圈，该第一导电线圈部分预设形状或第二导电线圈部分预设形状可以是柱面。上述多个第一金属环预设绕线形状或多个第二金属环的预设绕线形状，根据实际应用需求而定，可以是规则的绕线方式，也可以是不规则的绕线方式。

在打印时，可以采用3D打印技术，可以按照第一导电线圈部分预设形状以及多个第一金属环预设绕线形状，通过金属材料打印第一导电线圈部分包括的两个金属线圈，以及可以按照第二导电线圈部分预设形状以及多个第二金属环预设绕线形状，通过金属材料打印第二导电线圈部分包括的两个金属线圈。其中可用于打印的金属材料，根据实际需求，包括但不限于铜或铝。

在打印完成后，还可以将打印完成的第一导电线圈部分和第二导电线圈部分进行组装，灌胶(也即注入树脂等绝缘材料)，以将金属环之间通过灌胶进行隔离，并且将组装后导电线圈部分通过灌胶将裸露的金属环都包裹起来，以形成最终的梯度线圈，如图4所示中的梯度线圈401。具体的组装和灌胶工艺，可以采用现有工艺流程，此处不再赘述。

本发明实施例，通过直接采用3D打印技术直接打印用于梯度线圈包括的各梯度线圈组件中包括的梯度线圈部件，可以节约梯度线圈的制作时间，有效提高梯度线圈的制作效率和增强梯度线圈制作的灵活性。尤其，通过将梯度线圈部件分成第一导电线圈部分 和第二导电线圈部分分开进行打印，可以减少3D打印装置的体积，有效降低3D打印的成本。

需要说明的是，若第一导电线圈部分预设形状以及多个第一金属环的绕线形状分别与第二导电线圈部分预设形状以及多个第二金属环的预设绕线形状完全相同，则上述步骤22可不执行，相应的可执行多次步骤21，从而可以进一步地提高制作效率。

实施例二

在组成第一金属线圈或第二金属线圈多个金属环中的任意相邻金属环之间存在间隙。由于间隙的存在，采用3D打印技术打印第一导电线圈部分或者第二导电线圈部分包括的至少两个金属线圈时，存在金属线圈不易成型的问题。

图3为本发明另一个实施例提供的梯度线圈部件的制作方法实施例的流程图，是图2所示方法实施例的一个进一步的实施例。如图3所示，该方法实施例，包括：

步骤31、采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，所述第一支撑结构体与所述至少两个第一金属线圈连接；

步骤32、采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，所述第二支撑结构体与所述至少两个第二金属线圈连接。

上述步骤31和步骤32分别是对实施例一中步骤21和步骤22的进一步限定。

优选地，在本发明的一个实施例中，所述第一金属线圈由一第一金属线绕成的多个第一金属环组成，相邻所述第一金属环之间存在一第一间隙，，上述步骤31，可以包括：按照第一支撑结构体预设形状，在打印所述至少两个第一金属线圈的同时，在所述第一间隙打印所述第一支撑结构体。

优选地，所述第二金属线圈由一第二金属线绕成的多个第二金属环组成，相邻所述第二金属环之间存在一第二间隙，上述步骤32，可以包括：

按照第二支撑结构体预设形状，在打印所述至少两个第二金属线圈的同时，在所述第二间隙打印所述第二支撑结构体。

上述第一支撑结构体预设形状或第二支撑结构体预设形状可以包括：Y形、X形、川字形或者米字形，但不限于此。

此处，上述采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体，包括：

按照第一导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈 以及第一支撑结构体；

上述采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体，包括：

按照第二导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体。

其中，其中，所述第一导电线圈部分预设形状或者第二导电线圈部分预设形状包括弧面或者柱面，具体参见实施例一相关内容，此处不再赘述。

下面请参照图3A，以第一导电线圈部分预设形状为弧面状，第一支撑结构体预设形状为X形为例进行说明第一导电线圈部分的实施过程，对于第一导电线圈部分预设形状为其他形状，第一支撑结构体预设形状为其他形状，以及第二导电线圈部分，其实施过程是类似的，不再赘述。

具体来说，在步骤301之前，可以向3D打印装置输入第一导电线圈部分预设形状为弧面，多个第一金属环的预设绕线形状，以及第一支撑结构体预设形状为X形，按照上述形状，在通过金属材料打印第一导电线圈部分301包括的至少两个金属线圈的同时，在第一间隙打印线条状的支撑体，所有在相邻金属线圈的间隙之间打印的线条状的支撑体，在最终打印成的第一导电线圈部分上形成X形的支撑结构体302。

其中，该第一支撑结构体可以通过金属材料打印形成，该金属材料，可以采用与金属线圈相同的金属材料，包括但不限于铜或铝；该第一支撑结构体也可以通过绝缘材料打印形成，包括但不限于树脂材料或者玻璃布。

值得注意的是，在通过金属材料打印该第一或第二支撑结构体时，3D打印机可以采用单一材料的打印机，减低打印成本，同时后续在组装过程中，需要将通过金属材料打印的第一支撑结构体或第二支撑结构体移除，对于通过绝缘材料打印该第一或第二支撑结构体，3D打印机可以采用复合材料打印机，在后续组装过程中，不需要执行移除支撑结构体的步骤。

该实施例，通过打印与导电线圈部分相连的支撑结构体，克服了导电线圈部分包括的任意相邻金属线圈之间存在间隙，3D打印金属线圈不易成型的问题，尤其是，在导电线圈部分包括的至少两个金属线圈中的相邻金属线圈之间存在的间隙打印线条状的支撑结构体，并且按照预设的导电线圈部分的形状和预设的金属线圈的绕线形状打印，使得可以直接打印形成导电线圈部分，有效提高了导电线圈的打印效率，进而提高了梯度线圈的制作效率。

实施例三

本实施例为图3所示方法实施例中的另一个优选的实施例，在该实施例中，

上述图3所示方法实施例中的步骤31，可以包括：

采用3D打印技术，在打印所述第一支撑结构体的同时，在所述第一支撑结构体的表面打印所述至少两个第一金属线圈。

上述图3所示方法实施例中的步骤32，可以包括：

采用3D打印技术，在打印所述第二支撑结构体的同时，在所述第二支撑结构体的表面打印所述至少两个第二金属线圈。

其中，所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体的形状可以弧面或者柱面，即所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体可以分别采用与第一导电线圈部分预设形状和第二导电线圈部分预设形状相同的形状，对此本发明不作限定。

优选地，所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体可以为平板。在所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体为平板形状的情况下，进一步地，在步骤31之后，还包括：

按照第一导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体弯曲成型；

在步骤32之后，还包括：

按照第二导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体弯曲成型。

优选地，所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体是通过绝缘材料打印形成的。

其中，所述预设的所述第一导电线圈部分的形状和所述第二导电线圈部分预设形状包括弧面或者柱面，具体参见实施例一相关内容，此处不再赘述。

下面请参照图3B，在平板支撑结构体304上打印导电线圈部分303，该平板支撑结构体304可以是第一支撑结构体，也可以是第二支撑结构体，该导电线圈部分303可以是第一导电线圈部分，也可以是第二导电线圈部分，下面以平板支撑结构体304是第一支撑结构体，导电线圈部分303是第一导电线圈部分为例进行说明支撑结构体预设形状为平板时制作导电线圈部分的实施过程，对于平板支撑结构体304是第二支撑结构体，导电线圈部分303是第二导电线圈部分是类似的，具体不再赘述。

具体来说，在步骤31之前，可以向3D打印装置输入多个第一金属环的预设绕线形状，以及第一支撑结构体预设形状为平板，按照上述输入的形状，在通过绝缘材料打印第一支撑结构体的同时，在该第一支撑结构体的平板表面，通过金属材料打印第一导电 线圈部分包括的至少两个金属线圈，在最终打印成的第一支撑结构体的平板表面打印形成具有由多个第一金属环组成的至少两个金属线圈；之后将第一支撑结构体以及该第一支撑结构体表面的至少两个金属线圈，按照第一导电线圈部分预设形状进行弯曲成型，以形成最终的第一导电线圈部分。

该实施例，通过采用绝缘材料打印形成与导电线圈部分连接的平板形状的支撑结构体，克服了组成金属线圈的多个金属环中任意相邻金属环之间存在间隙，3D打印金属线圈不易成型的问题，同时在平板形状的支撑结构体上打印导电线圈部分包括的金属线圈，具有成型容易，形状简单，打印简单快速的技术效果；并且采用绝缘材料打印支撑结构体，由于绝缘材料通常具有较好的延展性，对打印形成的平面线圈，容易弯曲成型，同时，由于后续组装后，需要对金属线圈之间的填充绝缘材料，节省了在组装过程中拆卸支撑结构体的步骤。

实施例四

本发明实施例，还提供一种梯度线圈的制作方法，其中，所述梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，所述梯度线圈的制作方法，可以包括：

采用如实施例一、二或三所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第一梯度线圈组件包括的第一梯度线圈部件和第二梯度线圈部件；

采用如实施例一、二或三任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第二梯度线圈组件包括的第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件；

采用如实施例一、二或三任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第三梯度线圈组件包括的第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件；

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装。

其中，梯度线圈预设结构，可以为筒状结构，具体的，可以按照第一梯度线圈部件、第二梯度线圈部件、第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件沿轴向围设在筒状结构的圆周面上，并且第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件分别沿轴向位于第一梯度线圈部件和第二梯度线圈部件之间，同时，第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件可以套设在轴向上的方式进行组装。对于第一梯度线圈部件、第二梯度线圈部件、第三梯度线圈部件、第四梯度线圈部件、第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件距离中心轴的距离，本发明 不作限定。

上述第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件和第三梯度线圈组件可以分别为用于组成梯度线圈的X轴梯度线圈组件、Y轴梯度线圈组件，和Z轴梯度线圈组件，第一梯度线圈组件包括的第一梯度线圈部件和第二梯度线圈部件可以分别是X轴梯度线圈组件包括的主线圈和副线圈；第二梯度线圈组件包括的第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件可以分别是Y轴梯度线圈组件包括的主线圈和副线圈；第三梯度线圈组件包括的第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件可以分别是Z轴梯度线圈组件包括的主线圈和副线圈。

可选的，其中，所述梯度线圈还包括至少一个第七梯度线圈部件所述制作方法，还可以包括：

采用如实施例一、二或三任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述至少一个第七梯度线圈部件中的各所述第七梯度线圈部件；

上述按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装，包括：

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件、所述第六梯度线圈部件、以及所述至少一个所述第七梯度线圈部件进行组装。

此处，梯度线圈包括的第七梯度线圈部件梯度线圈包括的电匀场梯度线圈。

该实施例，提供的梯度线圈制作方法，具有和实施例一、二或三类似的制作步骤，其实现原理和技术效果是类似的，具体不再赘述。

实施例五

本发明实施例，还提供一种梯度线圈的制作方法，该梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，其中，所述梯度线圈的制作方法，可以包括：

按照梯度线圈预设结构，采用3D打印技术，通过金属材料打印所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件；以及，

在通过金属材料打印所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件的同时，通过绝缘材料打印填充在所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件之间的绝缘体。

其中，所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件可以分别是X轴梯度线圈组件、Y轴梯度线圈组件以及Z轴梯度线圈组件，上述预设的梯度线圈的形状包括但不限于筒状结构。

以梯度线圈预设形状为如图4所示的筒状结构为例，在打印之前，向3D打印装置输入该梯度线圈预设形状为筒状，以及该梯度线圈包括的第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件在该筒状结构中的位置信息，逐层打印第一、第二或第三梯度线圈组件的同时，打印填充在所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件之间的绝缘体，最终形成梯度线圈401，该筒状结构梯度线圈401的外表面由绝缘体包围，并且内部除金属环之外也均由绝缘体填充。

值得注意的是，对于非中空圆筒结构的梯度线圈，如中空球体结构或中空椭球体结构的梯度线圈，其实现过程是类似的，具体不再赘述。

其中，对于金属线圈，可以采用包括但不限于铜或铝的金属材料进行打印，对于填充的绝缘体部分，可以采用包括但不限于树脂或者玻璃布的绝缘材料进行打印。

该实施例，通过直接打印形成最终的梯度线圈，尤其可以提高包括如图4B所示的具有不规则绕线形状梯度线圈组件402的梯度线圈的制作效率，大大简化了梯度线圈的制作工艺，并且通过3D打印整体梯度线圈，具有较高的可复制性，适用于批量生产，可有效提高梯度线圈的制作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种梯度线圈部件的制作方法，其中，所述梯度线圈部件包括第一导电线圈部分和第二导电线圈部分，所述第一导电线圈部分和所述第二导电线圈部分分别包括至少两个第一金属线圈和至少两个第二金属线圈，所述梯度线圈部件的制作方法，包括：

采用3D打印技术打印所述第一金属线圈；以及

采用3D打印技术打印所述第二金属线圈。

2.根据权利要求1所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，进一步包括：

采用3D打印技术打印一第一支撑结构体，所述第一支撑结构体与所述第一金属线圈连接；

采用3D打印技术打印一第二支撑结构体，所述第二支撑结构体与所述第二金属线圈连接。

3.根据权利要求2所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，所述第一金属线圈包括层层嵌套的多个第一金属环，相邻所述第一金属环之间存在一第一间隙，所述采用3D打印技术打印第一支撑结构体，包括：按照第一支撑结构体预设形状，打印所述至少两个第一金属线圈的同时，在所述第一间隙打印所述第一支撑结构体；或

所述第二金属线圈包括层层嵌套的多个第二金属环，相邻所述第二金属环之间存在一第二间隙，所述采用3D打印技术打印第二支撑结构体，包括：按照第二支撑结构体预设形状，打印所述至少两个第二金属线圈的同时，在所述第二间隙打印所述第二支撑结构体。

4.根据权利要求3所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，按照第一导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第一金属线圈以及所述第一支撑结构体；或按照第二导电线圈部分预设形状，采用3D打印技术打印所述至少两个第二金属线圈以及所述第二支撑结构体。

5.根据权利要求3所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，所述第一支撑体结构或所述第二支撑体结构通过金属材料打印形成。

6.根据权利要求2所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，

采用3D打印技术，在打印所述第一支撑结构体的同时，在所述第一支撑结构体的表面打印所述至少两个第一金属线圈；或

采用3D打印技术，在打印所述第二支撑结构体的同时，在所述第二支撑结构体的表面打印所述至少两个第二金属线圈。

7.根据权利要求6所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，所述第一支撑结构体或所述第二支撑结构体为平板。

8.根据权利要求7所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，进一步包括：

按照第一导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第一金属线圈以及第一支撑结构体弯曲成型；或

按照第二导电线圈部分预设形状，对所述至少两个第二金属线圈以及第二支撑结构体弯曲成型。

9.根据权利要求6所述的梯度线圈部件的制作方法，其中，所述第一支撑结构体和所述第二支撑结构体是通过绝缘材料打印形成的。

10.一种梯度线圈的制作方法，其中，所述梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，所述梯度线圈的制作方法包括：

采用如权利要求1-9任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第一梯度线圈组件包括的第一梯度线圈部件和第二梯度线圈部件；

采用如权利要求1-9任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第二梯度线圈组件包括的第三梯度线圈部件和第四梯度线圈部件；

采用如权利要求1-9任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述第三梯度线圈组件包括的第五梯度线圈部件和第六梯度线圈部件；

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装。

11.根据权利要求10所述的梯度线圈的制作方法，其中，所述梯度线圈组件还包括至少一个第七梯度线圈部件，所述梯度线圈的制作方法，进一步包括：

采用如权利要求1-9任一项所述的梯度线圈部件制作方法分别制作所述至少一个第七梯度线圈部件中的各所述第七梯度线圈部件；

所述按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件以及所述第六梯度线圈部件进行组装，包括：

按照梯度线圈预设结构，对所述第一梯度线圈部件、所述第二梯度线圈部件、所述第三梯度线圈部件、所述第四梯度线圈部件、所述第五梯度线圈部件、所述第六梯度线圈部件、以及所述至少一个所述第七梯度线圈部件进行组装。

12.一种梯度线圈的制作方法，其中，所述梯度线圈包括第一梯度线圈组件、第二梯度线圈组件以及第三梯度线圈组件，所述梯度线圈的制作方法，包括：

按照梯度线圈预设结构，采用3D打印技术，通过金属材料打印所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件，同时通过绝缘材料打印填充在所述第一梯度线圈组件、所述第二梯度线圈组件以及所述第三梯度线圈组件之间的绝缘体。