CN111505552A - 一种梯度线圈及梯度线圈制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于磁共振成像及应用技术领域，公开了一种梯度线圈及梯度线圈制造方法。该梯度线圈包括：相互连接的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈，主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中每层线圈均通过导体缠绕形成，主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中至少一层线圈为双层导体结构。该梯度线圈用双层导体结构，其产生的梯度场的耦合叠加，可以实现在相同电流情况下，比单层线圈高出1.5倍‑2倍的梯度强度，从而可以用于磁共振成像的一些高级序列应用。另外，可以提供了更多线圈设计自由度,通过优化的设计算法，双层导体结构分布可以更精确地逼近理想梯度电流分布,产生更准确的梯度磁场，可以实现更高的梯度线性度，从而使磁共振扫描图像更清楚准确。

Description

一种梯度线圈及梯度线圈制造方法

技术领域

本发明涉及磁共振成像及应用技术领域，尤其涉及一种梯度线圈及梯度线圈制造方法。

背景技术

磁共振成像及应用领域的科学研究对梯度性能提出了越来越高的需求。在磁共振系统中，传统梯度线圈包括有三组主梯度线圈GX，GY，GZ和三组屏蔽梯度线圈SX，SY，SZ，梯度功率放大器驱动三组主梯度线圈GX，GY，GZ，从而产生X、Y及Z三个方向的梯度磁场，用于满足磁共振系统成像要求，三组屏蔽梯度线圈SX，SY，SZ分别在X、Y及Z三个方向的屏蔽梯度线圈。其中X、Y线圈为指纹状线圈，Z线圈为螺旋管状线圈。这六组线圈制作为圆筒形结构并同轴装配，然后通过环氧树脂封装在一起，形成一个圆柱筒状的线圈。

目前，这六组线圈都是由铜线绕制固定在一个支撑板上制成，线圈为单层结构，铜线的截面积约50mm²，铜线可以流通约500A电流。由于线圈尺寸的限制，在这一有限面积上能布置的铜线数量是一定的，使得铜线的匝密度是有限的，这限制了梯度线圈性能的提升。另外，受到成本和技术条件的限制，目前可用的梯度线圈最大梯度强度约100mT/m,最大爬升率约200T/m/s。采用这种结构，如果想进一步提升性能将会遇到严重的发热问题，导致线圈可用性下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度线圈及梯度线圈制造方法，增大线圈匝密度，从而提高梯度线圈性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种梯度线圈，包括：相互连接的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈，所述主梯度线圈和所述屏蔽梯度线圈中每层线圈均通过导体缠绕形成，所述主梯度线圈和所述屏蔽梯度线圈中至少一层所述线圈为双层导体结构。

作为优选，所述双层导体结构包括第一线圈层、第二线圈层及固定板，所述第一线圈层和所述第二线圈层分别设置于所述固定板的两侧。

作为优选，所述第一线圈层和所述第二线圈层正对设置或者错位设置。

作为优选，所述梯度线圈还包括冷却管路，所述冷却管路设置于所述主梯度线圈内。

作为优选，所述梯度线圈中相邻两个所述导体之间设置有所述冷却管路。

作为优选，相邻所述冷却管路和所述导体之间相互抵接，和/或相邻两个所述冷却管路之间相互抵接。

为达上述目的，本发明还提供了一种梯度线圈制造方法，所述梯度线圈制造方法用于制造上述的梯度线圈，所述梯度线圈制造方法包括：

制备具有双层导体结构的主梯度线圈，和/或制备具有双层导体结构的屏蔽梯度线圈；

将完成制备的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈组装形成整体结构。

作为优选，所述制备具有双层导体结构的主梯度线圈步骤包括：

制备主梯度线圈的第一线圈层；

制备主梯度线圈的第二线圈层；

将主梯度线圈的固定板的两侧分别涂覆有粘接剂并将其设置于第一线圈层和第二线圈层之间，通过热压机将第一线圈层、第二线圈层及固定板热压成型。

作为优选，所述制备主梯度线圈的第一线圈层步骤包括：

制备第一绕线板，在所述第一绕线板上开设有第一出线槽；

将导体按照第一预设轨迹绕设于第一出线槽内。

作为优选，在热压成型之后，通过第一绕线板的第一出线槽将第一线圈层顶出，通过第二绕线板的第二出线槽将第二线圈层顶出，形成所述主梯度线圈。

本发明的有益效果：

本发明提供的梯度线圈，通过设置主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中至少一层线圈为双层导体结构，可以有效提高线圈匝密度一倍以上。采用双层导体结构，其产生的梯度场的耦合叠加，可以实现在相同电流情况下，比单层线圈高出1.5倍-2倍的梯度强度，从而可以用于磁共振成像的一些高级序列应用。另外，可以提供了更多线圈设计自由度,通过优化的设计算法，双层导体结构分布可以更精确地逼近理想梯度电流分布,产生更准确的梯度磁场，可以实现更高的梯度线性度，从而使磁共振扫描图像更清楚准确。

本发明提供的梯度线圈制造方法，通过制备具有双层导体结构的主梯度线圈，和/或制备具有双层导体结构的屏蔽梯度线圈，并将完成制备的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈组装形成整体结构。利用双层结构，可以实现比传统梯度线圈高一倍以上的梯度性能，满足对梯度线圈性能的更高需求。

附图说明

图1是本发明梯度线圈的结构示意图；

图2是本发明梯度线圈的导体Y轴梯度线圈结构示意图；

图3a是本发明梯度线圈一种形式的剖视图；

图3b是本发明梯度线圈另一种形式的剖视图；

图4a是本发明梯度线圈中第一线圈层的梯度线圈单元一种形式的截面图；

图4b是本发明梯度线圈中第一线圈层的梯度线圈单元另一种形式的截面图；

图5是本发明梯度线圈再一种形式的剖视图；

图6是本发明梯度线圈制造方法中第一线圈层绕设于第一绕线板的示意图；

图7是本发明梯度线圈制造方法中第二线圈层绕设于第二绕线板的示意图；

图8是本发明梯度线圈制造方法中第一绕线板和第二绕线板把固定板夹在中间的示意图；

图9是本发明梯度线圈制造方法中第一线圈层和第二线圈层粘接于固定板上的示意图；

图10是本发明梯度线圈制造方法中卷板机将双层导体结构卷成半圆的示意图；

图11是本发明梯度线圈制造方法中梯度线圈GX层、梯度线圈GY层安装爆炸示意图。

图中：

1、第一线圈层；2、第二线圈层；3、固定板；4、冷却管路；

10、第一绕线板；20、第二绕线板；30、卷板机；

110、导体；111、凹口；120、壳体；130、冷却通道。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

由于受到现有线圈尺寸的限制，在有限面积上布置的铜导体110数量是有限的，这限制了梯度线圈性能的提升。为了解决这个问题，本实施例提供的梯度线圈包括相互连接的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈，主梯度线圈具体包括梯度线圈GX层、梯度线圈GY层及梯度线圈GZ层；屏蔽梯度线圈具体包括屏蔽梯度线圈SX层、屏蔽梯度线圈SY层及屏蔽梯度线圈SZ层。其中，主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中每层线圈均通过导体110缠绕形成。在主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中至少一层线圈为双层导体结构。

如图1所示，为本实施例提供的梯度线圈结构示意图，其通过表面灌胶后形成圆筒形结构。图中分别定义了X轴、Y轴和Z轴三个方向。当患者体位为仰卧且头先进入来定义磁共振系统的坐标系，此时圆筒的轴向方向也即从患者脚部指向头部的方向为Z轴，图中S1端为梯度线圈临近患者脚部的一端，图中的S2端为梯度线圈临近患者头部的一端；X轴以及Y轴分别与Z轴垂直，X轴在人体左右方向上，指向人体解剖位置的左侧；Y轴在人体的前后方向上，指向人体解剖位置的前侧。在X、Y、Z三轴上各有一组或多组梯度线圈，通电后产生的梯度磁场沿着相应的轴向分布。本发明实施例中，梯度线圈GX层表示在X轴的梯度线圈层；梯度线圈GY层表示在Y轴的梯度线圈层；梯度线圈GZ层表示在Z轴的梯度线圈层；屏蔽梯度线圈SX层表示在X轴的梯度线圈屏蔽层；屏蔽梯度线圈SY层表示在Y轴的梯度线圈屏蔽层；屏蔽梯度线圈SZ层在Z轴的梯度线圈屏蔽层。

本实施例提供的梯度线圈，通过设置主梯度线圈和屏蔽梯度线圈中至少一层线圈为双层导体结构，即不止一层导体110位于梯度线圈GX层、梯度线圈GY层、梯度线圈GZ层、屏蔽梯度线圈SX层、屏蔽梯度线圈SY层及屏蔽梯度线圈SZ层上，可以有效提高线圈匝密度一倍以上。采用双层导体结构，其产生的梯度场的耦合叠加，可以实现在相同电流情况下，比单层线圈高出1.5倍-2倍的梯度强度，从而可以用于磁共振成像的一些高级序列应用。另外，可以提供了更多线圈设计自由度,通过优化的设计算法，双层导体结构分布可以更精确地逼近理想梯度电流分布,产生更准确的梯度磁场，可以实现更高的梯度线性度，从而使磁共振扫描图像更清楚准确。

由于双层导体结构是多层导向结构的典型实例，下面以双层导向结构为例进行说明。如图2所示为梯度线圈GY层结构示意图，双层导体结构包括第一线圈层1、第二线圈层2及固定板3，第一线圈层1和第二线圈层2分别设置于固定板3的两侧，固定板3起到了整体固定和支撑的作用，相对于现有技术中直接将线圈层固定在支撑板上，提高了梯度线圈的可靠性。优选地，固定板3采用绝缘材料制成。固定板3起到了对第一线圈层1、第二线圈层2进行绝缘的作用。通过第一线圈层1和第二线圈层2的相互配合，形成双层结构的线圈，以实现梯度场的叠加。

其中，第一线圈层1和第二线圈层2中的导体110具体采用金属导体110制成，优选铜导体110，第一线圈层1和第二线圈层2中的导体110分别固定于中间的固定板3上，结构简单，固定效果好。

其中，在固定板3弯折后形成的上侧曲面，第二线圈层2的导体110按照设定的轨迹分布形成四个梯度线圈单元，以上半部分为例说明：其中第二线圈层2的梯度线圈单元的导体110电流输出端与相邻梯度线圈单元的导体110的输入端连接，即：第二线圈层2的两个梯度线圈单元呈串联连接关系。同样的，在固定板3的下侧曲面，第一线圈层1的四个梯度线圈单元的导体110按照设定的轨迹分布，以上半部分为例说明：其中第一线圈层1的梯度线圈单元的导体110的电流输出端与另一个梯度线圈单元的导体110的输入端连接，即：第一线圈层1的两个梯度线圈单元呈串联连接关系。

请继续参照图2，梯度线圈包括上、下分布的两个固定板3，位于上部的固定板3以及固定该固定板3上的线圈层被弯折成半筒状结构，位于下部的固定板3以及固定该固定板3上的线圈层被弯折成半筒状结构，上述两个半筒状结构相配合形成筒状结构。对于位于上部的固定板3，其对应的线圈层的一个侧面分布有两个线圈单元，该两个线圈单元沿筒状结构的轴向并排分布。对于位于下部的固定板3，其对应的线圈层的一个侧面分布有两个线圈单元，该两个线圈单元沿筒状结构的轴向并排分布。进一步地，上、下分布的两个固定板3上的线圈单元由导体110形成多个环形结构，且多个环形结构由内向外依次扩散分布。在此实施例中，上、下分布的两个固定板3上的线圈单元相互电气连接。对于每个固定板3上的线圈单元，位于线圈单元眼部的相邻导体110的间距可小于位于线圈单元端部的相邻导体110的间距。

现以梯度线圈GY层为例进行说明，在圆筒形结构内壁布置有第一线圈层1，即梯度主线圈GY1，在圆筒形结构外壁布置有第二线圈层2，即梯度主线圈GY2，梯度主线圈GY1和梯度主线圈GY2之间夹设有固定板3。梯度线圈GX层结构类似，可以类似的有相同的效果。

梯度线圈GZ层是将导体110以螺旋管式缠绕而成，在缠绕完第一线圈层1后，即梯度主线圈GZ1后，在梯度主线圈GZ1外布置一层固定板3，再缠绕第二线圈层2，即梯度主线圈GZ2。由于可以根据梯度性能要求和电磁算法计算出的导体110轨迹，并根据导体110轨迹规划第一线圈层1和第二线圈层2的排布方式。可选地，如图3a所示，第一线圈层1和第二线圈层2正对设置，使得两层主线圈的导体110近似的处在固定板3同一位置上，结构简单。对于第一线圈层1和第二线圈层2采用相同的梯度功率放大器驱动，可以形成相同的梯度场，即第一线圈层1和第二线圈层2的梯度场之和为等效梯度场。第一线圈层1和第二线圈层2的梯度线圈单元的导体密度可以相同也可以不同。在此实施例中，第一线圈层1的梯度线圈单元的导体密度大于第二线圈层2的梯度线圈单元的导体密度，即：距离圆筒中心较近的梯度线圈单元的导体密度大于距离圆筒中心较远的梯度线圈单元的导体密度。

可选地，如图3a所示，第一线圈层1和第二线圈层2正对设置。如图3b所示，第一线圈层1和第二线圈层2错位设置，使得两层主线圈的导体110相互错开分布，两层主线圈的导体110处在固定板3不同位置上，第一线圈层1形成第一方向的梯度场，第二线圈层2形成第二方向的梯度场，两种梯度场合成目标梯度场，以满足不同的梯度性能要求。

如图4a所示为本发明一实施例的第一线圈层1的梯度线圈单元截面图。梯度线圈单元包括导体110和包裹在至少一个导体110的外侧的壳体120。导体110为实心结构，沿着导体110的长度延伸方向，导体110与壳体120电气隔离，且导体110与壳体120之间形成有冷却通道130。冷却通道130用于流通冷却介质。可以理解，冷却介质可以是冷空气。冷却介质也可以是去离子水。或者冷却介质也可以是绝缘油或者其他冷媒介质。导体110可采用铜、铝等导电金属制成。在一个实施例中，梯度线圈单元还包括电绝缘层，涂覆在导体110的外表面。通过涂覆电绝缘层，进一步确保导体110不会发生漏电情况。

壳体120可以采用不导电柔性塑胶、硅胶、尼龙及PVC等非金属材料制成。或者，壳体120也可采用整体包裹绝缘漆的金属材质制成。其中，金属材质可以是铜、铝及其合金。在一个实施例中，壳体120包括壳体本体和电绝缘材料，电绝缘材料涂覆在壳体本体的表面。壳体本体可以由金属材料制成，且壳体本体的表面涂覆有电绝缘材料。壳体120使用金属材质的壳体本体涂覆电绝缘材料制成，其导热系数大，散热能力更强。

包裹在壳体120内的导体110的数量也可以是两个、三个及以上多个。如图4b所示为本发明另一实施例的第一线圈层1的梯度线圈截面图，其中一个导体110的凹口111与相邻的导体110的凹口111之间形成冷却通道130。本实施例中，相邻的两个导体110，其中一个导体110的凹口111构成冷却通道130的部分壁面，另一个导体110的凹口111构成冷却通道130的其余的壁面。同时，冷却通道130还形成于导体110和壳体120之间。本实施例中，相邻的两个导体110，其中一个导体110的凹口111构成冷却通道130的部分壁面，另一个导体110的凹口111的外壁(具体地为位于凹口111一侧壁)构成冷却通道130的其余的壁面。同时，冷却通道130还形成于导体110和壳体120之间，以及多个导体110的外壁之间。本申请实施例中，在壳体120的内侧形成有部分由导体110的壁面构成的冷却通道130，使得导体110能够与流经冷却通道130的冷却介质直接接触进行换热，从而线圈本体的散热效果较好，由此提高了磁共振系统的梯度线圈的性能。此外，考虑到第一线圈层1位于扫描腔的近端，其内部通常流经比扫描腔的远端更大的梯度电流，本发明实施例中对于第一线圈层1设置冷却结构，可保证高梯度电流下的正常运行，提高梯度均匀性。

可以理解的，在其他实施例中，第二线圈层2的梯度线圈的导体110也可采用如图4a、图4b同样的设置方式。当然，本发明实施例中对于形成梯度线圈单元的导体结构并不作具体限制，在其他实施例中还可设置为中空导体，即导体110的中心形成如前所述的冷却通道130。

为了进一步提高梯度线圈的性能，如图5所示，梯度线圈还包括冷却管路4，冷却管路4设置于主梯度线圈内，冷却管路4内通入有冷却介质，用于冷却梯度线圈。冷却介质具体可以为冷却水，冷却介质将梯度线圈工作中产生的热量带走，解决散热问题，冷却管路4进一步提高载流密度30％以上，可根据需要进一步增强梯度线圈性能。

优选地，梯度线圈中相邻两个导体110之间形成间隙，在该间隙内设置有冷却管路4。通过在导体110的间隙内布置有冷却管路4，冷却介质与梯度线圈的导体110距离更近，从而实现更高的冷却效率。同时，由于冷却管路4布置在相邻导体110的间隙内，不占用梯度线圈沿厚度方向的空间，可以实现梯度线圈在半径方向更有利的设计，例如可以增大梯度孔径，提高患者舒适度等。

优选地，在相邻导体110之间可以设置有多个冷却管路4，冷却效果好。相邻冷却管路4和导体110之间相互抵接，和/或相邻两个冷却管路4之间相互抵接，使得冷却管路4、导体110之间的排布更加紧密，节省占地空间，增加空间利用率。同时，采用这种紧密排布的方式，冷却管路4和导体110直接接触，便于冷却管路4内的冷却介质将导体110产生的热量及时带走，散热效果好。

优选地，冷却管路4沿导体110的延伸方向设置，使得冷却管路4跟随导体110走向同步布置，采用冷却管路4相对于导体110的随形结构，在导体110间优化布置冷却管路4，在进一步节省空间的同时，保证冷却管路4可以针对每一个导体110的冷却，冷却效果好。

优选的，考虑到从每个梯度线圈单元的眼部(梯度线圈单元的中心)至端部导体110的密度逐渐稀疏，本申请实施例中冷却管路4的密度也从每个梯度线圈单元的眼部至端逐渐稀疏。

需要特别说明的是，对于梯度线圈GX层、梯度线圈GY层及梯度线圈GZ层、屏蔽梯度线圈具体包括屏蔽梯度线圈SX层、屏蔽梯度线圈SY层及屏蔽梯度线圈SZ层而言，可以6层(GX、GY、GZ、SX、SY及SZ)均使用双层导体结构，也可以主梯度线圈(GX、GY及GZ)使用双层导体结构，屏蔽梯度线圈(SX，SY及SZ)使用传统单层导体结构，也可以部分线圈(GX)采用双层导体结构，其他部分(GY、GZY)采用传统单层导体结构，或者其他的组合方式。这可以根据梯度线圈的实际性能需求和空间要求，进行自由调整和组合布置。

本实施例还提供一种梯度线圈制造方法，用于制造上述的梯度线圈，梯度线圈制造方法包括：制备具有双层导体结构的主梯度线圈，和/或制备具有双层导体结构的屏蔽梯度线圈；将完成制备的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈组装形成整体结构。

本实施例提供的梯度线圈制造方法，通过制备具有双层导体结构的主梯度线圈，和/或制备具有双层导体结构的屏蔽梯度线圈，并将完成制备的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈组装形成整体结构。利用双层结构，可以实现比传统梯度线圈高一倍以上的梯度性能，满足对梯度线圈性能的更高需求。

为了满足梯度线圈性能需求，需要根据梯度线圈的需求，首先计算出梯度线圈中导体110的轨迹，然后再进行主梯度线圈的制备。具体地，制备具有双层导体结构的主梯度线圈步骤包括：制备主梯度线圈的第一线圈层1；制备主梯度线圈的第二线圈层2；将主梯度线圈的固定板3的两侧分别涂覆有粘接剂并将其设置于第一线圈层1和第二线圈层2之间。利用粘接剂，将第一线圈层1、第二线圈层2及固定板3固定一起，结构稳定性好。通过热压机将第一线圈层1、第二线圈层2及固定板3热压成型，以制成磁共振可用的高性能梯度线圈。

如图6-8所示，制备主梯度线圈的第一线圈层1步骤包括：制备第一绕线板10，在第一绕线板10上开设有第一出线槽；将导体110按照第一预设轨迹绕设于第一出线槽内。制备主梯度线圈的第二线圈层2步骤包括：制备第二绕线板20，在第二绕线板20上开设有第二出线槽；将导体110按照第二预设轨迹绕设于第二出线槽内。可以理解的是，第一预设轨迹和第二预设轨迹均是根据梯度线圈的性能需求计算而得到，且第一预设轨迹的规划和第一绕线板10的结构相匹配，便于导体110在第一绕线板10上的缠绕，第二预设轨迹的规划和第二绕线板20的结构相匹配，便于导体110在第二绕线板20上的缠绕。

进一步地，为了精确定位导体110在第一绕线板10的位置、导体110在第二绕线板20上的位置，本申请实施例中还在第一绕线板10上、第二绕线板20上开设有多个径向条，该径向条的位置从第一绕线板10的中心向周围辐射，从第二绕线板20的中心向周围辐射。即：从后续绕制成的梯度线圈单元的眼部延伸至端部。

在一实施例中，径向条可设置多个，且径向条的位置根据第一出线槽、第二出线槽的轨迹排布。

选用合适的导体110，例如漆包电磁线，并选取合适的导体110截面，并按照导体110轨迹分别制作第一绕线板10和第二绕线板20，在第一绕线板10上设置有第一出线槽，用于后期将导体110从第一绕线板10上顶出，在第二绕线板20上设置有第二出线槽，用于后期将导体110从第二绕线板20上顶出。当然，在其他实施例中，导体110也可以从径向条的位置被顶出。

进一步地，如图6-8所示，在将导体110绕制在第一绕线板10内，并导体110绕制在第二绕线板20内之后，导体110的直径高于第一出线槽的槽深和第二出线槽的槽深，使得导体110的顶面高于第一出线槽和第二出线槽，即导体110不是凹陷于与其相对应的出线槽内，而是需要凸出第一出线槽和第二出线槽设置，以便导体110能粘接在固定板3上。

如图8所示，在固定板3上涂覆粘接剂，第一绕线板10和第二绕线板20将固定板3夹设于两者中间，然后放置于热压机内，通过加热加压使导体110更好的粘接在固定板3上。然后，通过第一绕线板10上的第一出线槽和第二绕线板20上的第二出线槽将从第一绕线板10和第二绕线板20内顶出，得到如图9所示的平面状的双层导体结构。

最后，如图10所示，需要将双层导体结构组成整体结构，组装形成整体结构步骤包括：通过卷板机30将主梯度线圈和屏蔽梯度线圈卷成半圆形结构，在主梯度线圈和屏蔽梯度线圈同轴装配后采用树脂材料进行封装。本发明实施例中，在卷板机30将主梯度线圈和屏蔽梯度线圈卷成半圆形结构之前，导体110已经按照设定轨迹设置于固定板3上，固定板3对于导体110具有较强的束缚作用，可防止由于卷板机30的操作引起导体110轨迹的移动，保证梯度线圈制备的精确度。

如图10所示，通过卷板机30将主梯度线圈和屏蔽梯度线圈，卷成合适半径的半圆形结构，以便于后续主梯度线圈和屏蔽梯度线圈的组装。如图11所示，在X轴梯度线圈和Y轴梯度线圈同轴装配后采用树脂材料进行封装，以制成磁共振可用的高性能梯度线圈。利用树脂材料封装，防水密封性能好，生产制造时间短，生产效率高。可以理解的，在其他实施例中，还可设置X轴梯度线圈、Y轴梯度线圈和Z轴梯度线圈。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种梯度线圈，包括：相互连接的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈，所述主梯度线圈和所述屏蔽梯度线圈中每层线圈均通过导体(110)缠绕形成，其特征在于，所述主梯度线圈和所述屏蔽梯度线圈中至少一层所述线圈为双层导体结构。

2.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述双层导体结构包括第一线圈层(1)、第二线圈层(2)及固定板(3)，所述第一线圈层(1)和所述第二线圈层(2)分别设置于所述固定板(3)的两侧。

3.根据权利要求2所述的梯度线圈，其特征在于，所述第一线圈层(1)和所述第二线圈层(2)正对设置或者错位设置。

4.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述梯度线圈还包括冷却管路(4)，所述冷却管路(4)设置于所述主梯度线圈内。

5.根据权利要求4所述的梯度线圈，其特征在于，所述梯度线圈中相邻两个所述导体(110)之间设置有所述冷却管路(4)。

6.根据权利要求5所述的梯度线圈，其特征在于，相邻所述冷却管路(4)和所述导体(110)之间相互抵接，和/或相邻两个所述冷却管路(4)之间相互抵接。

7.一种梯度线圈制造方法，其特征在于，所述梯度线圈制造方法用于制造权利要求1-6任一项所述的梯度线圈，所述梯度线圈制造方法包括：

制备具有双层导体结构的主梯度线圈，和/或制备具有双层导体结构的屏蔽梯度线圈；

将完成制备的主梯度线圈和屏蔽梯度线圈组装形成整体结构。

8.根据权利要求7所述的梯度线圈制造方法，其特征在于，所述制备具有双层导体结构的主梯度线圈步骤包括：

制备主梯度线圈的第一线圈层(1)；

制备主梯度线圈的第二线圈层(2)；

将主梯度线圈的固定板(3)的两侧分别涂覆有粘接剂并将其设置于第一线圈层(1)和第二线圈层(2)之间，通过热压机将第一线圈层(1)、第二线圈层(2)及固定板(3)热压成型。

9.根据权利要求8所述的梯度线圈制造方法，其特征在于，所述制备主梯度线圈的第一线圈层(1)步骤包括：

制备第一绕线板(10)，在所述第一绕线板(10)上开设有第一出线槽；

将导体(110)按照第一预设轨迹绕设于第一出线槽内。

10.根据权利要求8或9所述的梯度线圈制造方法，其特征在于，在热压成型之后，通过第一绕线板(10)的第一出线槽将第一线圈层(1)顶出，通过第二绕线板(20)的第二出线槽将第二线圈层(2)顶出，形成所述主梯度线圈。

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