CN210864015U - 梯度线圈组件及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例中公开了一种梯度电缆组件及磁共振成像系统，其中，梯度电缆组件包括：对应梯度线圈的三个线圈组的三根电缆；其中，每根电缆的一端用于直接与所对应的线圈组电连接，另一端用于直接与一滤波板电连接。且每根电缆包括：一根保护套；一正极电线，其两端分别具有一正极接线端子；和一负极电线，其两端分别具有一负极接线端子；所述正极电线和所述负极电线相互绝缘地绞合为一根绳索后封装在所述一根保护套内。本实用新型实施例中的技术方案能够降低扫描过程中的振动，直接与梯度线圈连接可减少转接线缆连接点数量，并进一步降低振动带来的连接件松动的风险。

Description

梯度线圈组件及磁共振成像系统

技术领域

本实用新型涉及磁共振成像技术领域，特别是一种梯度线圈组件及磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。梯度线圈作为磁共振系统的核心部件之一，提供了梯度场的输出功能。其中，梯度场由来自梯度放大器的电流驱动。电流将通过所谓的梯度电缆从梯度放大器(GPA)传输到梯度电流引线。

梯度线圈包括三个正交线圈组，通常称为X、Y和Z线圈组，这三个线圈组通常需要单独的电路经X、Y和Z梯度电缆后驱动。

传统上，磁室中的梯度电缆被分为两段，第一段是从滤波板到磁体顶部，第二段是从磁体顶部到梯度线圈。由于每个线圈组都具有正负极，因此每段梯度电缆都包括两侧的X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-接线端子。这样，对于第二段梯度线圈来说，每侧都有6个接线端子需要连接，且由于梯度电缆通电后，不同极性的线路会产生不同的磁场及振动，因此两段梯度电缆需通过夹板、螺栓和螺钉等机械限位件牢牢固定，以避免扫描过程中的振动。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例中一方面提出了一种梯度线圈组件，另一方面提出了一种磁共振成像系统，用以降低扫描过程中的振动，减少梯度线缆连接点数量，并进一步降低振动带来的连接件松动的风险。

本实用新型实施例中提出的一种梯度电缆组件，包括：对应梯度线圈的三个线圈组的三根电缆；其中，每根电缆的一端用于直接与所对应的线圈组电连接，另一端用于直接与一滤波板电连接。且每根电缆包括：一根保护套；一正极电线，其两端分别具有一正极接线端子；和一负极电线，其两端分别具有一负极接线端子；所述正极电线和所述负极电线相互绝缘地绞合为一根绳索后封装在所述一根保护套内。

在一个实施方式中，所述正极电线一端的正极接线端子用于直接与所对应的线圈组的正极电流引线连接，另一端的正极接线端子直接用于与所述滤波板的正极连接端连接；所述负极电线一端的负极接线端子用于直接与所对应的线圈组的负极电流引线连接，另一端的负极接线端子用于直接与所述滤波板的负极连接端连接。

在一个实施方式中，所述正极电线和负极电线分别包括至少一根具有绝缘外层的导体；每根电缆还包含一屏蔽编织层，其位于所述保护套内，用于封装所述正极电线和所述负极电线相互绝缘地绞合形成的绳索。

本实用新型实施例中提出的一种磁共振系统，包括：磁体；安装在所述磁体的安装孔内的梯度线圈，所述梯度线圈包括三个线圈组；和如上任一实施方式所述的梯度电缆。

在一个实施方式中，每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线分别为：与梯度线圈一起浇铸而成的硬导电螺杆。通常为具有一定强度的铜和铜合金导体，梯度电缆连接端子通过该导电螺杆螺纹锁紧后，使得梯度电缆这一端直接与之连接，避免额外引入中间转接线。

在一个实施方式中，每个线圈组的正极电流引线为：与梯度线圈的内导线正极焊接在一起的正极引线，且所述正极引线的自由端具有一正极连接端子；每个线圈组的负极电流引线为：与梯度线圈的内导线负极焊接在一起的负极引线，且所述负极引线的自由端具有一负极连接端子；所述正极引线和负极引线相互绞合后套装在一个保护套管内，形成一软电缆，该软电缆一端与梯度线圈内部焊接，另外一端引出引出端与梯度电缆再进行连接。该连接方式可以避免梯度线圈端部振动导致的螺纹连接松动风险。同时也避免可额外引入中间转接线。

在一个实施方式中，所述正极引线和负极引线相互绞合后首先装在一屏蔽编织层内，然后再套装在所述保护套管内。

在一个实施方式中，每根电缆由夹具紧固在磁体的外部真空容器OVC上；或者每根电缆由至少一个压片固定压紧在一绝缘板上，所述绝缘板用于安装在所述OVC上。

在一个实施方式中，所述梯度电缆组件被固定在所述磁体的3点钟方向或9点钟方向。该位置可以较为方便的兼顾进行顶部方向布线及地板方向布线两种方式。

在一个实施方式中，所述梯度电缆组件的布线方向为从水平方向向磁体间顶部方向布线；或从水平方向向磁体间地板方向布线。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中通过将同一线圈组对应的两个极性的电线缠绕为一股后封装为一条梯度电缆，这样不同极性的电线的振动便会在一股绳内相互抵消，从而降低振动带来的风险。进一步地，电缆直接与梯度线圈连接后再连接到滤波板上，与传统方式需要从梯度线圈转接一段中间连接梯度线缆的方式相比，本新型减少螺栓螺母的连接个数，进一步降低振动等引起的螺栓螺母等连接件松动的风险。

此外，通过在梯度线圈侧将每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线设置为与梯度线圈一起浇铸而成的导电螺杆，可方便灵活的实现梯度电缆与梯度线圈的直接连接，避免额外引入中间转接线。

此外，通过在梯度线圈侧将每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线内部与梯度线圈焊接，外部由软电缆引出，将固定点由梯度线圈末端延伸至OVC上，可以减少梯度线圈末端的大振动导致螺纹松动导致打火的风险。另外，通过将电缆由夹具紧固在磁体的外部真空容器OVC上或通过至少一个压片固定压紧在位于所述OVC上的一绝缘板上，可进一步降低振动等引起的螺栓螺母等连接件松动的风险。

进一步地，通过将梯度电缆固定在所述磁体的3点钟方向或9点钟方向，可便于梯度电缆的布线方向从水平方向向磁体间顶部方向布线，或从水平方向向磁体间底板方向布线。

附图说明

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

图1和图2为本实用新型一个实施例中的磁共振成像系统的局部结构示意图。

图3示为本实用新型一个例子中电缆的结构示意图。

图4为图1和图2所示实施例中线圈组的电流引线的结构示意图。

图5为本实用新型又一个实施例中的磁共振成像系统的局部结构示意图。

图6为图5所示实施例中线圈组的电流引线的结构示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

传统的梯度电缆安装方式中，从滤波板到梯度线圈需要经过两段梯度线缆，第一段为滤波板到磁体的外部真空容器(OVC)某处固定点，第二段为从OVC某处固定点至梯度线圈电流引线。本实用新型考虑到不同极性的梯度电缆其振动方向不同，和存在较多的螺栓螺母连接，增加了螺母松动的风险。并且由于第二段梯度电缆的固定比较复杂，因此成本比较高。为此，本实用新型实施例中考虑将同一线圈组对应的两个极性的电线缠绕为一股后封装为一条梯度电缆，这样不同极性的电线的振动便会在一股绳内相互抵消，从而降低振动带来的风险。进一步地，可通过将第一段和第二段合成为一段来减少螺栓螺母的连接个数，进一步降低振动等引起的螺栓螺母等连接件松动的风险。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1和图2为本实用新型一个实施例中的磁共振成像系统的局部结构示意图。如图1和图2所示，该磁共振成像系统可包括：磁体1、梯度线圈2和梯度电缆组件3。

其中，磁体1具有一用于安装所述梯度线圈2的安装孔11。

梯度线圈2安装在磁体1的安装孔11内。梯度线圈包括三个线圈组，即X线圈组、Y线圈组和Z线圈组。

梯度电缆组件3包括：三根电缆，即对应X线圈组的X电缆、对应Y线圈组的Y电缆和对应Z线圈组的Z电缆。

图3示出了一个例子中电缆的结构示意图。如图3所示，每根电缆可包括：一根保护套31、一正极电线32、一负极电线33和一屏蔽编织层(例如金属屏蔽编织层)34。

其中，正极电线32的一端具有一正极接线端子321，用于直接与所对应的线圈组的正极电流引线连接。负极电线33的一端具有一负极接线端子331，用于直接与所对应的线圈组的负极电流引线连接，一般为螺纹紧固连接。

本实用新型实施例中，正极电线32和负极电线33相互绝缘地绞合为一根绳索后先安装在屏蔽编织层34内再封装在保护套31内。这样，当梯度电缆通电后，正负极电流引起的磁场变化导致的振动力可相互抵消，从而可降低梯度电缆的振动情况，进而减少紧固件松动的风险。其中，正极电线32和负极电线33相互绝缘地绞合为一根绳索后，先安装在金属屏蔽编织层34内再安装保护套管31，可使得该金属屏蔽编织层34接地后可屏蔽电磁信号对电缆的干扰。当然。在某些实施方式中，屏蔽编织层34也可能会省略。

具体实现时，正极电线32和负极电线33的另一端也分别具有一对应的接线端子，可直接与滤波板的对应连接端连接。即，正极电线32另一端的接线端子(即正极接线端子)直接与滤波板的正极连接端电连接，负极电线33另一端的接线端子(即负极接线端子)直接与滤波板的负极接线端电连接。

具体实现时，正极电线32和负极电线33可分别包括至少一根具有绝缘外层的导体，例如分别包括2根、3根、4根等的导体。具体数量可根据实际情况确定。图3中示出了分别包括2根的情况。

图4为图1和图2所示实施例中线圈组的电流引线的结构示意图。如图4所示，每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线分别为：与梯度线圈2一起浇铸而成的导电螺杆21。具体实现时，导电螺杆21可以为具有一定强度的铜和铜合金导体，梯度电缆的接线端子321、331通过该导电螺杆21螺纹锁紧后，使得梯度电缆这一端直接与之连接，避免额外引入中间转接线。

图5为本实用新型又一个实施例中的磁共振成像系统的局部结构示意图。图6为图5所示实施例中线圈组的电流引线的结构示意图。结合图5和图6所述，该实施例中每个线圈组的电流引线为与梯度线圈的内导线焊接在一起的软电缆22。即每个线圈组的正极电流引线为：与梯度线圈的内导线正极焊接在一起的正极引线221，且所述正极引线221的自由端具有一正极连接端子2211；每个线圈组的负极电流引线为：与梯度线圈的内导线负极焊接在一起的负极引线222，且所述负极引线222的自由端具有一负极连接端子2221。正极引线221和负极引线222相互绞合后套装在一个保护套管223内，形成软电缆22。在其他实施方式中，正极引线221和负极引线222相互绞合后可首先装在一屏蔽编织层如金属屏蔽编制层(图中未示出)内，然后再套装在所述保护套管223内。该软电缆22一端与梯度线圈内部焊接，另外一端引出引出端与梯度电缆组件再进行连接。该连接方式可以避免梯度线圈端部振动导致的螺纹连接松动风险。同时也避免了额外引入中间转接线。

具体连接时，可通过在绝缘板5上安装固定螺柱，之后通过螺母将梯度线圈的连接端子2211或2221与梯度电缆的接线端子321或331压紧连接固定在螺柱上。

为了进一步减少振动带来的紧固件松动的风险，无论图1、图2和图4中的梯度电缆中的每根电缆，还是图4中梯度线圈的每根电流引线软电缆，均可由夹具紧固在磁体的外部真空容器OVC上；或者由至少一个压片4固定压紧在一绝缘板上，所述绝缘板用于安装在所述外部真空容器OVC上。图1和图2中示出了每根电缆由三个压片4固定压紧在绝缘板5上的情况，图4中示出了每根电缆由一个压片4固定压紧在绝缘板5上的情况。实际应用中，压片4的数量可根据实际需要确定。

实际应用中，由于本实用新型实施例中的梯度电缆3的布线方向可以为从水平方向向磁体间顶部方向布线；或者为从水平方向向磁体间地板方向布线。例如，图1和图4中示出了屋顶布线的情况，图2中示出了地板布线的情况。为了方便布线，绝缘板5的首选位置是3点钟或9点钟方向，即梯度电缆组件可被固定在磁体1上的3点钟方向或9点钟方向，这对于屋顶和地板布线都是平衡的。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中通过将同一线圈组对应的两个极性的电线缠绕为一股后封装为一条梯度电缆，这样不同极性的电线的振动便会在一股绳内相互抵消，从而降低振动带来的风险。进一步地，电缆直接与梯度线圈连接后再连接到滤波板上，与传统方式需要从梯度线圈转接一段中间连接梯度线缆的方式相比，本申请中减少了螺栓螺母的连接个数，进一步降低了振动等引起的螺栓螺母等连接件松动的风险。

此外，通过在梯度线圈侧将每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线设置为与梯度线圈一起浇铸而成的导电螺柱，可方便灵活的实现梯度电缆与梯度线圈的直接连接，避免额外引入中间转接线。此外，通过在梯度线圈侧将每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线内部与梯度线圈焊接，外部由软电缆引出，将固定点由梯度线圈末端延伸至OVC上，可以减少梯度线圈末端的大振动导致螺纹松动导致打火的风险。

另外，通过将电缆由夹具紧固在磁体的外部真空容器OVC上或通过至少一个压片固定压紧在位于所述OVC上的一绝缘板上，可进一步降低振动等引起的螺栓螺母等连接件松动的风险。

进一步地，通过将梯度电缆固定在所述磁体的3点钟方向或9点钟方向，可便于梯度电缆的布线方向从水平方向向磁体间顶部方向布线，或从水平方向向磁体间底板方向布线。

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

Claims (10)

1.一种梯度电缆(3)组件，其特征在于，包括：

对应梯度线圈(2)的三个线圈组的三根电缆；其中，每根电缆的一端用于直接与所对应的线圈组电连接，另一端用于直接与一滤波板电连接，且每根电缆包括：

一根保护套(31)；

一正极电线(32)，其两端分别具有一正极接线端子(321)；和

一负极电线(33)，其两端分别具有一负极接线端子(331)；

所述正极电线(32)和所述负极电线(33)相互绝缘地绞合为一根绳索后封装在所述一根保护套(31)内。

2.根据权利要求1所述的梯度电缆组件，其特征在于，所述正极电线(32)一端的正极接线端子(321)用于直接与所对应的线圈组的正极电流引线(21、221)连接，另一端的正极接线端子用于直接与所述滤波板的正极连接端连接；

所述负极电线(33)一端的负极接线端子(331)用于直接与所对应的线圈组的负极电流引线(21、222)连接，另一端的负极接线端子用于直接与所述滤波板的负极连接端连接。

3.根据权利要求1或2所述的梯度电缆组件，其特征在于，所述正极电线(32)和负极电线(33)分别包括至少一根具有绝缘外层的导体；每根电缆还包含一屏蔽编织层(34)，其位于所述保护套(31)内，用于封装所述正极电线(32)和所述负极电线(33)相互绝缘地绞合形成的绳索。

4.一种磁共振系统，其特征在于，包括：

磁体(1)；

安装在所述磁体(1)的安装孔(11)内的梯度线圈(2)，所述梯度线圈(2)包括三个线圈组；和

如权利要求1至3中任一项所述的梯度电缆(3)组件。

5.根据权利要求4所述的磁共振系统，其特征在于，每个线圈组的正极电流引线和负极电流引线分别为：与梯度线圈一起浇铸而成的导电螺杆(21)。

6.根据权利要求4所述的磁共振系统，其特征在于，每个线圈组的正极电流引线为：与梯度线圈(2)的内导线正极焊接在一起的正极引线(221)，且所述正极引线(221)的自由端具有一正极连接端子(2211)；每个线圈组的负极电流引线为：与梯度线圈(2)的内导线负极焊接在一起的负极引线(222)，且所述负极引线(222)的自由端具有一负极连接端子(2221)；

所述正极引线(221)和负极引线(222)相互绞合后套装在一个保护套管(223)内，形成一软电缆。

7.根据权利要求6所述的磁共振系统，其特征在于，所述正极引线(221)和负极引线(222)相互绞合后首先装在一屏蔽编织层内，然后再套装在所述保护套管(223)内。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的磁共振系统，其特征在于，每根电缆由夹具紧固在磁体的外部真空容器OVC上；或者

每根电缆由至少一个压片(4)固定压紧在一绝缘板(5)上，所述绝缘板(5)用于安装在所述OVC上。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的磁共振系统，其特征在于，所述梯度电缆(3)组件被固定在所述磁体(1)的3点钟方向或9点钟方向。

10.根据权利要求4至7中任一项所述的磁共振系统，其特征在于，所述梯度电缆(3)组件的布线方向为从水平方向向磁体间顶部方向布线；或从水平方向向磁体间地板方向布线。

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