DE19943372A1 - Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät - Google Patents

Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät

Info

Publication number
DE19943372A1
DE19943372A1 DE19943372A DE19943372A DE19943372A1 DE 19943372 A1 DE19943372 A1 DE 19943372A1 DE 19943372 A DE19943372 A DE 19943372A DE 19943372 A DE19943372 A DE 19943372A DE 19943372 A1 DE19943372 A1 DE 19943372A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gradient
magnetic resonance
coils
coil
gradient coil
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.)
Granted
Application number
DE19943372A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19943372C2 (de
Inventor
Oliver Heid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19943372A priority Critical patent/DE19943372C2/de
Priority to US09/651,577 priority patent/US6448774B1/en
Priority to JP2000269550A priority patent/JP2001112737A/ja
Publication of DE19943372A1 publication Critical patent/DE19943372A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19943372C2 publication Critical patent/DE19943372C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Gradientenspulensystem (3) eines Magnetresonanztomographiegeräts ist als ein Hohlzylinder ausgebildet, dessen Höhlungsquerschnitt als eine Ellipse (6) mit einer kleinen und einer großen Ellipsenachse (7, 8) ausgebildet ist, und das eine erste und eine zweite transversale Gradientenspule (1, 2) beinhaltet, wobei in einem Abbildungsvolumen (14) mit der ersten Gradientenspule (1) ein erstes Gradientenfeld mit einem ersten Gradienten (G¶1¶) sowie mit der zweiten Gradientenspule (2) ein zweites Gradientenfeld mit einem zweiten Gradienten (G¶2¶) erzeugbar ist. Die Gradientenspulen (1, 2) sind dabei derart angeordnet, daß der erste und der zweite Gradient (G¶1¶, G¶2¶) gegenüber der großen und der kleinen Ellipsenachse (8, 7) eine Schrägstellung aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gradientenspulensystem, das als ein Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Höhlungsquerschnitt im wesentlichen als eine Ellipse mit einer kleinen und einer großen Ellipsenachse ausgebildet ist, und das wenigstens eine erste und eine zweite transversale Gradientenspule beinhal­ tet, wobei wenigstens in einem Abbildungsvolumen mit der er­ sten Gradientenspule ein erstes Gradientenfeld mit einem er­ sten Gradienten sowie mit der zweiten Gradientenspule ein zweites Gradientenfeld mit einem zweiten Gradienten erzeugbar ist.
Die Magnetresonanztomographie ist eine bekannte Technik zur Gewinnung von Bildern des Körperinneren eines lebenden Unter­ suchungsobjekts. Dazu beinhaltet ein Magnetresonanztomogra­ phiegerät ein Grundfeldmagnetsystem und ein Gradientenspulen­ system. Das Grundfeldmagnetsystem weist beispielsweise eine zylinderförmige Höhlung auf. In dieser Höhlung ist das Gra­ dientenspulensystem angeordnet, das beispielsweise hohlzylin­ derförmig ausgebildet ist. Innerhalb einer Höhlung des hohlzylinderförmigen Gradientenspulensystems befindet sich ein Abbildungsvolumen. Zumindest innerhalb des Abbildungsvo­ lumens erzeugt das Grundfeldmagnetsystem ein möglichst homo­ genes, statisches Grundmagnetfeld. Das Grundmagnetfeld ist dabei kollinear zur Zylinderhauptachse, der üblicherweise ei­ ne z-Achse eines kartesischen Koordinatensystems zugeordnet wird. Zumindest innerhalb des Abbildungsvolumens überlagert das Gradientenspulensystem dem Grundmagnetfeld schnell ge­ schaltete Magnetfelder mit näherungsweise konstanten Gradien­ ten, sogenannte Gradientenfelder. Dabei sind drei Gradienten­ felder entsprechend der drei Raumrichtungen des kartesischen Koordinatensystems erzeugbar. Der Gradient des Gradientenfel­ des einer bestimmten Raumrichtung ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt innerhalb des Abbildungsvolumens ortsunabhängig nä­ herungsweise gleich groß. Da es sich bei den Gradientenfel­ dern um zeitlich variable Magnetfelder handelt, gilt vorge­ nanntes zwar für jeden Zeitpunkt, aber von einem Zeitpunkt zu einem anderen Zeitpunkt ist die Größe des Gradienten varia­ bel. Die Richtung des Gradienten ist in der Regel durch das Gradientenspulendesign fest vorgegeben und kollinear zu einer der Raumrichtungen des kartesischen Koordinatensystems.
Zur Erzeugung des Gradientenfeldes sind in der Gradientenspu­ le entsprechende Ströme einzustellen. Dabei betragen die Am­ plituden der erforderlichen Ströme mehrere 100 A. Weil die Gradientenschaltzeiten so kurz wie möglich sein sollen, be­ tragen die Stromanstiegs- und -abfallraten mehrere 100 kA/s. Zur Stromversorgung ist die Gradientenspule an einen soge­ nannten Gradientenverstärker angeschlossen. Da die Gradien­ tenspule eine induktive Last darstellt, sind zur Erzeugung vorgenannter Ströme entsprechend hohe Ausgangsspannungen des Gradientenverstärkers erforderlich.
Bei vielen Magnetresonanztomographiegeräten ist die Höhlung des Grundfeldmagnetsystems kreiszylinderförmig und das Gra­ dientenspulensystem entsprechend hohlkreiszylinderförmig aus­ gebildet. Dabei ist der Durchmesser der Höhlung des Grund­ feldmagnetsystems, insbesondere bei supraleitenden Grundfeld­ magnetsystemen eine kostenrelevante Größe. Je größer der Durchmesser ausgebildet sein muß, um das Gradientenspulensy­ stem darin unterzubringen, desto kostenintensiver ist das Grundfeldmagnetsystem.
In der US-Patentschrift 5,177,441 ist ein hohlzylinderförmi­ ges Gradientenspulensystem mit elliptischem Querschnitt be­ schrieben. Gegenüber einem vergleichbaren hohlkreiszylinder­ förmigen Gradientenspulensystem sind bei vergleichbaren Gra­ dientenfeldeigenschaften unter anderem kleinere Induktivitä­ ten der Gradientenspulen erzielbar. Dadurch sind schnellere Schaltgeschwindigkeiten für die Gradientenfelder und/oder Gradientenverstärker geringerer Leistung realisierbar. Dabei sind hohe Schaltgeschwindigkeiten insbesondere für sogenannte schnelle Pulssequenzen wichtig und ein Gradientenverstärker geringerer Leistung spart Kosten.
Bei dem Gradientenspulensystem der vorgenannten Patentschrift ist nachteilig, daß die beiden transversalen Gradientenspulen zur Erzeugung von Gradientenfeldern kollinear zur kleinen und großen Ellipsenachse in ihrer Geometrie und ihren technischen Daten stark unterschiedlich sind. Dadurch weisen die beiden Gradientenspulen insbesondere unterschiedliche Induktivitäten sowie unterschiedliche ohmsche Widerstände auf. Deswegen sind zur Erzielung vergleichbarer Schaltgeschwindigkeiten für bei­ de Gradientenspulen deren Gradientenverstärker mit einer un­ terschiedlichen Leistung auszulegen und werden im Betrieb un­ terschiedlich belastet. Ferner ist bei dem Gradientenspulen­ systemen mit elliptischem Querschnitt gemäß vorgenannter Pa­ tentschrift eine der transversalen Gradientenspulen im Mittel näher am Kreiszylindermantel der Höhlung des Grundfeldmagnet­ systems angeordnet als die andere. Dadurch sind die von den Gradientenspulen über Wirbelstrominduktion im Grundfeldma­ gnetsystem hervorgerufenen Störeffekte für die beide Gradien­ tenspulen unterschiedlich. Bei Einsatz einer aktiven Schir­ mung zur Verringerung vorgenannter Störeffekte muß zur Erzie­ lung einer vergleichbaren Schirmwirkung die aktive Schirmung für die beiden Gradientenspulen unterschiedlich ausgebildet sein, was entsprechend aufwendig ist. Bei einer vergleichbar ausgebildeten Schirmung muß eine unterschiedliche Schirmwir­ kung in Kauf genommen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gradientenspulensy­ stem der eingangs genannten Art zu schaffen, das vorgenannte Nachteile des Standes der Technik vermindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gradientenspulen derart angeordnet sind, daß der erste und der zweite Gradient gegenüber der großen und der kleinen El­ lipsenachse eine Schrägstellung aufweisen. Dabei erzeugen die beiden transversalen Gradientenspulen Gradientenfelder, deren Gradienten nicht mehr kollinear zu einer der Ellipsenachsen sind. Dadurch eröffnen sich Freiheitsgrade bei der Anordnung der Gradientenspulen innerhalb des Gradientenspulensystems, die dazu genutzt werden, die beiden Gradientenspulen in ihrer geometrischen Ausgestaltung und ihren technischen Daten ein­ ander anzugleichen. Dabei wird unter einer transversalen Gra­ dientenspule eine Gradientenspule verstanden, deren Gradient wenigstens im Abbildungsvolumen zur Grundmagnetfeldrichtung orthogonal ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen der erste und der zweite Gradient gegenüber der kleinen Ellipsenachse einen gleichen Neigungswinkel auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Gra­ dientenspulen derart angeordnet und ausgestaltet, daß der ma­ ximal erzeugbare erste Gradient und der maximal erzeugbare zweite Gradient betragsmäßig gleich sind. Insbesondere in Verbindung mit vorgenannter vorteilhafter Ausgestaltung wird dadurch erreicht, daß die beiden Gradientenspulen in ihrer geometrischen Ausgestaltung und ihren technischen Daten nähe­ rungsweise gleich ausführbar sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Gradientenspu­ len derart angeordnet, daß der erste und der zweite Gradient gegenüber der kleinen Ellipsenachse einen Neigungswinkel in einem Bereich von ca. 45° bis 80° aufweisen. Dadurch wird insbesondere in Verbindung mit vorgenannten vorteilhaften Ausgestaltungen erreicht, daß ein aus dem ersten und dem zweiten Gradienten resultierender Gradient in Richtung der kleinen Ellipsenachse einen betragsmäßig niedrigeren Maximal­ wert annimmt als der resultierende Gradient in Richtung der großen Ellipsenachse. Vorgenanntes trägt in vorteilhafter Weise einer richtungsabhängigen Stimulationsempfindlichkeit eines Patienten Rechnung. Dies gilt unter der Voraussetzung, daß der Patient, dessen Körper näherungsweise einem Zylinder mit elliptischem Querschnitt entspricht, möglichst konzen­ trisch in der Höhlung des Gradientenspulensystems gelagert ist. Dabei ist zur richtungsabhängigen Stimulationsempfind­ lichkeit bekannt, daß Gradientenfelder, die den Patienten insbesondere in sagittaler Richtung frontal durchdringen, be­ sonders stimulationskritisch sind. Für eine ausführliche Er­ läuterung der richtungsabhängigen Stimulationsempfindlichkeit wird auf die DE 42 52 592 A1 verwiesen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Gradientenspu­ len derart angeordnet und gestaltet, daß die erste und die zweite Gradientenspule eine gleiche Induktivität aufweisen. Dadurch sind für beide Gradientenspulen gleiche Schaltge­ schwindigkeiten erreichbar, indem in vorteilhafter Weise für beide Gradientenspulen Gradientenverstärker gleicher Leistung eingesetzt werden. Ferner impliziert vorgenannte Anordnung und Gestaltung der Gradientenspulen, daß diese in vorteilhaf­ ter Weise näherungsweise gleiche ohmsche Widerstände besit­ zen, und damit deren Verlustleistung gleich ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und die zweite Gradientenspule bezüglich einer ersten Ebene, welche die kleine Ellipsenachse und die Hohlzylinderhauptachse auf­ spannen, sowie einer zweiten Ebene, welche die große Ellip­ senachse und die Hohlzylinderhauptachse aufspannen, zueinan­ der im wesentlichen symmetrisch angeordnet und gestaltet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Schirmspule für wenigstens eine der Gradientenspulen auf einer Kreiszylinder­ mantelfläche um die Gradientenspulen herum angeordnet. Auf­ grund vorgenannter Ausbildung der Schirmspule ist insbesonde­ re im Bereich der Scheitel der kleinen Ellipsenachse infolge des großen Abstands zwischen Gradientenspule und Schirmspule eine große Abschirmwirkung erzielbar. Darüberhinaus wird bei symmetrisch zueinander angeordneten Gradientenspulen und ei­ ner Schirmung beider Gradientenspulen mit vorausgehend be­ schriebenen Schirmspulen für beide Gradientenspule die glei­ che Schirmwirkung erzielt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt ein erster Strom­ kreis die erste Gradientenspule und ein zweiter Stromkreis die zweite Gradientenspule, und der erste und der zweite Stromkreis sind über einen Übertrager miteinander verbunden, dessen Gegeninduktivität bei Vorzeichenumkehr gleich einer Gegeninduktivität zwischen der ersten und der zweiten Gra­ dientenspule ist. Dadurch wird eine von der Gestaltung der Gradientenspulen abhängige magnetische Kopplung beider Gra­ dientenspulen kompensiert und dadurch eine regelungstechnisch ungünstige Rückwirkung beider Gradientenverstärker aufeinan­ der verhindert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Kopplungsfaktor des Übertragers möglichst gleich Eins. Dadurch wird ein Lastinduktivitätszuwachs infolge des Übertragers für die bei­ den Gradientenverstärker möglichst gering gehalten und die maximal möglichen Schaltgeschwindigkeiten der Gradientenfel­ der nicht herabgesetzt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Gradientenspu­ len im Bereich der Scheitel der großen Ellipsenachse frei von Leiterabschnitten. Dadurch wird erreicht, daß gegenüber einem vergleichbaren hohlkreiszylinderförmigen Gradientenspulensy­ stem mit vergleichbaren Gradientenfeldeigenschaften ein klei­ nerer Außendurchmesser des Gradientenspulensystems erzielbar ist. Dementsprechend kleiner und kostengünstiger ist eine Höhlung eines Grundfeldmagnetsystems ausführbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines hohlzylinderförmi­ gen Gradientenspulensystems mit elliptischem Innen­ querschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das hohlzylinderförmiges Gra­ dientenspulensystem mit elliptischen Innenquer­ schnitt, und
Fig. 3 einen Ersatzschaltplan eines Stromkreises des Gra­ dientenspulensystems mit einem Übertrager.
Fig. 1 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung eine per­ spektivische Ansicht eines hohlzylinderförmigen Gradienten­ spulensystems 3 eines Magnetresonanztomographiegeräts mit ei­ nem elliptischen Innenquerschnitt. Der Übersichtlichkeit hal­ ber ist lediglich ein innerer Zylindermantel 4 einer Höhlung 5 des hohlzylinderförmigen Gradientenspulensystems 3 gezeich­ net. Ebenso sind andere Bauelemente des Magnetresonanztomo­ graphiegeräts wie ein Grundfeldmagnetsystem und ein Hochfre­ quenzsystem nicht dargestellt. Auf dem inneren Zylindermantel 4 sind durch Schraffierungen diejenigen Bereiche gekennzeich­ net, oberhalb derer sich im Gradientenspulensystem 3 Leiter­ abschnitte einer ersten transversalen Gradientenspule 1 und einer zweiten transversalen Gradientenspule 2 erstrecken. Da­ bei beinhaltet jede der beiden transversalen Gradientenspulen 1 und 2 jeweils vier sattelförmigen Spulen. In der Praxis wird ausgehend von einem gewünschten Gradientenfeld die exak­ te Anordnung aller Leiterabschnitte einer Gradientenspule in einem Optimierungsverfahren bestimmt. Dazu wird beispielswei­ se auf die DE 42 03 582 A1 verwiesen. Dadurch können durchaus andere Anordnungen der Gradientenspulen 1 und 2 als die ge­ zeichnete resultieren. Beispielsweise tritt eine Überlappung der Leiterabschnitt der beiden transversalen Gradientenspulen 1 und 2 auf.
Der Querschnitt des inneren Zylindermantels 4 bildet im we­ sentlichen eine Ellipse 6, die durch eine kleine Ellipsenach­ se 7 sowie durch eine große Ellipsenachse 8 mathematisch ein­ deutig beschrieben ist. Eine Hohlzylinderhauptachse 9 ist identisch mit einer z-Achse eines kartesischen Koordinatensy­ stems. Ferner bestimmt die große Ellipsenachse 8 eine x-Achse und die kleine Ellipsenachse 7 eine y-Achse des kartesischen Koordinatensystems.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das hohlzylinderförmige Gradientenspulensystem 3 mit elliptischem Innenquerschnitt aus Fig. 1. Gegenüber Fig. 1 sind weitere Elemente darge­ stellt, die im folgenden erläutert werden. Das hohlzylinder­ förmige Gradientenspulensystem 3 mit elliptischem Innenquer­ schnitt weist einen kreisförmigen Außenquerschnitt auf und besitzt damit einen äußeren Kreiszylindermantel 10. Entlang dieses Kreiszylindermantels 10 ist im Gradientenspulensystem 3 eine Schirmspule 11 zur aktiven Schirmung der Gradienten­ spulen 1 und 2 angeordnet. In der Höhlung 5 des Gradienten­ spulensystems 3 ist ein auf einer Patientenliege 12 liegender Patient 13 gezeichnet. Ein beispielsweise kugelförmiges Ab­ bildungsvolumen 14 des Magnetresonanztomographiegeräts ist mit einem gestrichelten Kreis dargestellt. Wenigstens inner­ halb des Abbildungsvolumens 14 ist von den beiden transversa­ len Gradientenspulen 1 und 2 je ein Gradientenfeld mit einem Gradienten G1 bzw. G2 erzeugbar.
Jeder Gradient G1 und G2 wird in Fig. 2 durch zwei Pfeile gleicher Länge, aber entgegengesetzter Richtung dargestellt. Dabei geben die beiden Richtungen der Pfeile die möglichen Richtungen der Gradienten G1 und G2 an. Die Länge der Pfeile repräsentiert dabei die betragsmäßig maximale Größe der Gra­ dienten G1 und G2. Dabei wird die eine oder andere Richtung des Gradienten G1 bzw. G2 durch die Stromflußrichtung in der Gradientenspule 1 bzw. 2, und die Größe des Gradienten G1 bzw. G2 durch die Stromhöhe bestimmt. Die generelle Ausrich­ tung der Gradienten G1 und G2 wird durch die konstruktive Ausführung der Gradientenspulen 1 und 2 festgelegt. Im ge­ zeichneten Beispiel ist der maximale Betrag der Gradienten G1 und G2 gleich groß. Der Gradient G1 bzw. G2 ist gegenüber der kleinen Ellipsenachse 7 um einen Neigungswinkel α bzw. β ge­ neigt. Im gezeichneten Beispiel der Fig. 2 sind beide Nei­ gungswinkel α und β gleich 55°.
Aus einer Vektoraddition beider Gradienten G1 und G2 ergibt sich ein resultierender Gradient. Dabei bewegen sich die ma­ ximalen Werte des resultierenden Gradienten innerhalb einer Raute 15, wobei der resultierende Gradient in y-Richtung ei­ nen kleineren Maximalwert annimmt als in x-Richtung. Dies trägt in vorteilhafter Weise einer richtungsabhängigen Stimu­ lationsempfindlichkeit des Patienten 13 Rechnung. Die rich­ tungsabhängige Stimulationsgrenze 16 des Patienten 13 wird in Fig. 2 durch eine Ellipse mit gestrichelter Linie angedeutet. Dabei ist bekannt, daß Gradientenfelder, die den Patienten 13 insbesondere in y-Richtung durchdringen, aufgrund des großen magnetischen Flusses im Körper des Patienten 13 besonders stimulationskritisch sind. Deswegen dürfen zur Vermeidung von Stimulationen Gradienten in y-Richtung nicht so hohe Werte annehmen wie Gradienten in x-Richtung. Vorgenanntem Umstand trägt die Raute 15 Rechnung.
Fig. 3 zeigt einen Ersatzschaltplan einer Stromversorgung der beiden transversalen Gradientenspulen 1 und 2. Die Gradien­ tenspule 1 bzw. 2 wird durch eine Induktivität L1 bzw. L2 re­ präsentiert und von einem Gradientenverstärker Q1 bzw. Q2 elektrisch versorgt. Aufgrund der Symmetrieeigenschaft beider in den Fig. 1 und 2 dargestellter Gradientenspulen 1 und 2 zueinander sind deren Induktivitäten L1 und L2 gleich. Die beiden Gradientenverstärker Q1 und Q2 besitzen dementspre­ chend eine gleiche Leistung. Bei einer überwiegenden Anzahl von Ausführungen ergibt sich zwischen den beiden transversa­ len Gradientenspulen 1 und 2 eine Gegeninduktivität L12. Die­ se magnetische Kopplung der Gradientenspulen 1 und 2 hätte regelungstechnisch ungünstige Rückwirkungen der beiden Gra­ dientenverstärker Q1 und Q2 aufeinander zur Folge. Zur Ver­ meidung dieser Rückwirkungen wird ein Übertrager 17, bei­ spielsweise in der Ausführung als Entkoppeltransformator ein­ gesetzt. Dazu besitzt der Übertrager 17 eine Gegeninduktivi­ tät M, die bei Vorzeichenumkehr gleich der Gegeninduktivität L12 ist, d. h. M = -L12. Damit ein Lastinduktivitätszuwachs für die beiden Gradientenverstärker Q1 und Q2 durch den Übertra­ ger 17 möglichst gering gehalten wird und die maximal mögli­ chen Schaltgeschwindigkeiten der Gradientenfelder nicht her­ abgesetzt werden, besitzt der Übertrager 17 einen Kopplungs­ faktor nahe Eins.

Claims (10)

1. Magnetresonanztomographiegerät, beinhaltend ein Gradien­ tenspulensystem (3),
  • - das wenigstens eine erste und eine zweite transversale Gradientenspule (1, 2) beinhaltet, wobei wenigstens in ei­ nem Abbildungsvolumen (14) mit der ersten Gradientenspule (1) ein erstes Gradientenfeld mit einem ersten Gradienten (G1) sowie mit der zweiten Gradientenspule (2) ein zweites Gradientenfeld mit einem zweiten Gradienten (G2) erzeugbar ist, und
  • - das als ein Hohlzylinder mit einer Hohlzylinderhauptachse (9) ausgebildet ist, dessen Höhlungsquerschnitt im wesent­ lichen als eine Ellipse (6) mit einer kleinen und einer großen Ellipsenachse (7, 8) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gradientenspulen (1, 2) derart angeordnet sind, daß der erste und der zweite Gradient (G1, G2) gegenüber der großen und der kleinen Ellip­ senachse (8, 7) eine Schrägstellung aufweisen.
2. Magnetresonanztomographiegerät nach Anspruch 1, wobei die Gradientenspulen (1, 2) derart angeordnet sind, daß der erste und der zweite Gradient (G1, G2) gegenüber der kleinen Ellipsenachse (7) einen gleichen Neigungswinkel (α, β) auf­ weisen.
3. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Gradientenspulen (1, 2) derart angeordnet und gestaltet sind, daß der maximal erzeugbare erste Gradient (G1) und der maximal erzeugbare zweite Gradient (G2) betrags­ mäßig gleich sind.
4. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gradientenspulen (1, 2) derart angeordnet sind, daß der erste und der zweite Gradient (G1, G2) gegen­ über der kleinen Ellipsenachse (7) einen Neigungswinkel (α, β) in einem Bereich von ca. 45° bis 80° aufweisen.
5. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gradientenspulen (1, 2) derart angeordnet und gestaltet sind, daß die erste und die zweite Gradienten­ spule (1, 2) eine gleiche Induktivität (L1, L2) aufweisen.
6. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste und die zweite Gradientenspule (1, 2) bezüglich einer ersten Ebene, welche die kleine Ellip­ senachse (7) und die Hohlzylinderhauptachse (9) aufspannen, sowie einer zweiten Ebene, welche die große Ellipsenachse (8) und die Hohlzylinderhauptachse (9) aufspannen, zueinander im wesentlichen symmetrisch angeordnet und gestaltet sind.
7. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Schirmspule (11) für wenigstens eine der Gradientenspulen (1, 2) auf einer Kreiszylindermantelfläche (10) um die Gradientenspulen (1, 2) herum angeordnet ist.
8. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein erster Stromkreis die erste Gradienten­ spule (1) und ein zweiter Stromkreis die zweite Gradienten­ spule (2) umfaßt sowie der erste und der zweiten Stromkreis über einen Übertrager (17) miteinander verbunden sind, dessen Gegeninduktivität (M) bei Vorzeichenumkehr gleich einer Ge­ geninduktivität (L12) zwischen der ersten und der zweiten Gradientenspule (1, 2) ist.
9. Magnetresonanztomographiegerät nach Anspruch 8, wobei ein Kopplungsfaktor des Übertragers (17) möglichst gleich Eins ist.
10. Magnetresonanztomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Gradientenspulen (1, 2) im Bereich der Scheitel der großen Ellipsenachse (8) frei von Leiterab­ schnitten sind.
DE19943372A 1999-09-10 1999-09-10 Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät Expired - Fee Related DE19943372C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19943372A DE19943372C2 (de) 1999-09-10 1999-09-10 Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät
US09/651,577 US6448774B1 (en) 1999-09-10 2000-08-29 Gradient coil system for a magnetic resonance tomography apparatus for producing gradient fields with obliquely oriented gradients
JP2000269550A JP2001112737A (ja) 1999-09-10 2000-09-06 磁気共鳴トモグラフィ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19943372A DE19943372C2 (de) 1999-09-10 1999-09-10 Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19943372A1 true DE19943372A1 (de) 2001-04-12
DE19943372C2 DE19943372C2 (de) 2001-07-19

Family

ID=7921530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19943372A Expired - Fee Related DE19943372C2 (de) 1999-09-10 1999-09-10 Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6448774B1 (de)
JP (1) JP2001112737A (de)
DE (1) DE19943372C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10120284C1 (de) * 2001-04-25 2003-01-02 Siemens Ag Gradientenspulensystem und Magnetresonanzgerät mit dem Gradientenspulensystem
DE102009024226A1 (de) * 2009-06-08 2010-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Optimiertes Kühlebenen-/Sattelspulensystem
EP2881750A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-10 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Gradientensystem für die Magnetresonanzbildgebung

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10127822B4 (de) * 2001-06-07 2008-04-03 Siemens Ag Magnetresonanzgerät mit einem Grundfeldmagneten
US6765381B2 (en) * 2001-08-10 2004-07-20 Varian, Inc. Extended maxwell pair gradient coils
US6822450B2 (en) * 2002-04-26 2004-11-23 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Multiple channel, cardiac array for sensitivity encoding in magnetic resonance imaging
GB0223684D0 (en) * 2002-10-10 2002-11-20 Tesla Engineering Ltd Gradient coil structure for magnetic resonace imaging
US20040075434A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 Vavrek Robert Michael Gradient coil apparatus for magnetic resonance imaging
JP4789254B2 (ja) * 2006-05-01 2011-10-12 株式会社日立メディコ 水平静磁場方式の楕円筒状ガントリおよびそれに適合するアクティブシールド型傾斜磁場コイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置
JP2010046495A (ja) * 2009-09-04 2010-03-04 Toshiba Corp Mri用傾斜磁場コイルの設計方法
WO2011040157A1 (ja) * 2009-09-30 2011-04-07 株式会社日立メディコ 傾斜磁場コイル、及び磁気共鳴イメージング装置
JP5204813B2 (ja) * 2010-08-06 2013-06-05 株式会社日立メディコ 傾斜磁場コイル、及び、磁気共鳴イメージング装置
JP5202491B2 (ja) * 2009-09-30 2013-06-05 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP5497785B2 (ja) * 2009-11-27 2014-05-21 株式会社日立メディコ 傾斜磁場コイルおよび核磁気共鳴撮像装置
JP5750121B2 (ja) * 2011-01-14 2015-07-15 株式会社日立メディコ 傾斜磁場コイル装置および磁気共鳴イメージング装置
JP5819215B2 (ja) * 2012-02-17 2015-11-18 株式会社日立メディコ 傾斜磁場コイル、及び、磁気共鳴イメージング装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820988A (en) * 1987-10-07 1989-04-11 The Regents Of The University Of California Magnetic gradient coil set for nuclear magnetic resonace system having substantially different coil-patient spacings
US5177441A (en) * 1989-06-16 1993-01-05 Picker International, Inc. Elliptical cross section gradient oil
DE4203582A1 (de) * 1992-02-07 1993-09-02 Siemens Ag Transversale gradientenspule
DE19653449A1 (de) * 1996-12-20 1998-06-25 Siemens Ag Gradientenspulenanordnung für ein Kernspintomographiegerät

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647858A (en) * 1985-07-29 1987-03-03 General Electric Company Methods for overcoming transient magnetic field inhomogeneity in nuclear magnetic resonance imaging
US4743851A (en) * 1985-08-27 1988-05-10 Resonex, Inc. Apparatus and method for creating non-orthogonal magnetic resonance imaging
US4767991A (en) * 1986-12-03 1988-08-30 Advanced Nmr Systems, Inc. Method of high speed imaging with improved spatial resolution using partial k-space acquisitions
US5278504A (en) * 1989-06-16 1994-01-11 Picker International, Inc. Gradient coil with off center sweet spot for magnetic resonance imaging
DE4225592C2 (de) 1992-08-03 2001-12-13 Siemens Ag Verfahren zur Unterdrückung von peripheren Stimulationen in einem Kernspintomographiegerät
US5530355A (en) * 1993-05-13 1996-06-25 Doty Scientific, Inc. Solenoidal, octopolar, transverse gradient coils
US5759152A (en) * 1996-10-02 1998-06-02 Mayo Foundation For Medical Education And Research Phase-aligned NMR surface coil image reconstruction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820988A (en) * 1987-10-07 1989-04-11 The Regents Of The University Of California Magnetic gradient coil set for nuclear magnetic resonace system having substantially different coil-patient spacings
US5177441A (en) * 1989-06-16 1993-01-05 Picker International, Inc. Elliptical cross section gradient oil
DE4203582A1 (de) * 1992-02-07 1993-09-02 Siemens Ag Transversale gradientenspule
DE19653449A1 (de) * 1996-12-20 1998-06-25 Siemens Ag Gradientenspulenanordnung für ein Kernspintomographiegerät

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10120284C1 (de) * 2001-04-25 2003-01-02 Siemens Ag Gradientenspulensystem und Magnetresonanzgerät mit dem Gradientenspulensystem
US6781376B2 (en) 2001-04-25 2004-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Gradient coil system with first and second transverse gradient coil axially offset on a common cylinder envelope and magnetic resonance apparatus having the gradient coil system
DE102009024226A1 (de) * 2009-06-08 2010-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Optimiertes Kühlebenen-/Sattelspulensystem
DE102009024226B4 (de) * 2009-06-08 2015-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Optimiertes Kühlebenen-/Sattelspulensystem
EP2881750A1 (de) * 2013-12-09 2015-06-10 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Gradientensystem für die Magnetresonanzbildgebung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19943372C2 (de) 2001-07-19
US6448774B1 (en) 2002-09-10
JP2001112737A (ja) 2001-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19943372C2 (de) Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanztomographiegerät
DE4422782C2 (de) Aktiv geschirmte transversale Gradientenspule für Kernspintomographiegeräte
DE60035829T2 (de) RF-Körperspule für ein offenes System zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz
EP0073402B1 (de) Gradientenspulen-System für eine Einrichtung der Kernspinresonanz-Technik
DE102008006117B4 (de) Magnetresonanzanlage, Antennensystem, Verfahren zum Aufbau einer Magnetresonanzanlage und Verfahren zur Erzeugung von Magnetresonanzaufnahmen
DE69412192T2 (de) Magnetanordnung
DE4029477C2 (de) Tesserale Gradientenspule für Kernspin-Tomographiegeräte
DE69527887T2 (de) Anordnung von Magneten
EP1065512B1 (de) Aktiv abgeschirmte supraleitende Magnetanordnung mit Feldstörungskompensation
DE19955117A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanztomographiegeräts
DE69231645T2 (de) Methode zum Entwurf einer magnetisch abgeschirmten elektromagnetischen Spulenanordnung
EP0142077B1 (de) Hochfrequenz-Einrichtung einer Kernspinresonanz-Apparatur mit einer Oberflächenspule
DE102008004410A1 (de) Luftspule mit hohem Qualitätsfaktor und geringen Ausmaßen
DE69321082T2 (de) Kernspinresonanzapparat mit einem supraleitenden Magneten
DE102012108056A1 (de) Spiralförmige Gradientenspule für Magnetresonanzbildgebungsgerät
DE10260246A1 (de) Spulenanordnung mit veränderbarer Induktivität
DE19504171C2 (de) Trennbare, lokale Gradientenspulenanordnung für Kernspintomographiegeräte
DE69312775T2 (de) Quadraturspulensystem zum Gebrauch in einem Kernresonanzgerät
DE69215114T2 (de) Magnet-Vorrichtung zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes bei der Bildgebung mittels magnetischer Resonanz
DE19527020C1 (de) Tesserale Gradientenspule für Kernspintomographiegeräte
EP0797103B1 (de) Magnetanordnung für die bildgebende magnetische Resonanz mit zwei getrennten Abbildungsvolumina
DE3751921T2 (de) Spulen zur Erzeugung von Magnetfeldern
DE10354676B4 (de) Magnetsystem mit flächenhafter, mehrlagiger Anordnung von Supraleiterdrähten
DE19843905C2 (de) Hochfrequenzschirm für ein diagnostisches Magnetresonanzgerät
DE10229445A1 (de) Magnetresonanzbilderzeugnis-Hochfrequenzspule

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee