DE4017260A1

DE4017260A1 - Verfahren zum herstellen einer gradienten-spulenanordnung einer mri-apparatur

Info

Publication number: DE4017260A1
Application number: DE4017260A
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Takahashi; Yuzo Yoshida; Daihachirou Tsuruno
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 2010-05-30
Also published as: JP2752156B2; US5409558A; DE4017260C2; JPH033216A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gradientenfeld-Spulenanordnung einer MRI-Apparatur (Kern spinntomograph).

Bei einer MRI-Apparatur werden die von Gradientenfeld-Spu len erzeugten magnetischen Gradientenfelder Gx, Gy und Gz statischen Magnetfeldern überlagert. Die Kombination der magnetischen Gx-, Gy- und Gz-Gradientenfelder spezifiziert eine Schnittposition eines zu untersuchenden Objekts, bei welcher ein Schnittbild erhalten werden soll.

Jede der Gx- und Gy-Gradientenfeld-Spulen umfaßt mehrere Sattelspulen, während die Gz-Gradientenfeld-Spule eine So lenoid-Spule aufweist. Die Genauigkeit der Schnittposition wird stark durch die Positionsgenauigkeiten der Sattelspu len und der Solenoid-Spule beeinflußt.

Die herkömmlichen Sattelspulen sind in einem Gießharzele ment mit gekrümmter Oberfläche eingebettet. Die Sattelspu len-Anordnung wird wie folgt hergestellt:

Drähte, die später Sattelspulen bilden, werden vorüberge hend mit Hilfe von Stiften an vorbestimmten Stellen einer flachen Fläche einer Metallform positioniert. Auf die Flä che wird geschmolzenes Kunstharz gegossen und ausgehärtet. Damit hat man ein flaches Kunstharz-Gießteil mit eingebet teten Sattelspulen. Das Gießharzteil wird aus der Metall form entfernt, und derart gebogen, daß es eine vorbestimmte gekrümmte Oberfläche besitzt. Mehrere Gießharzteile mit je weils mehreren eingebetteten Sattelspulen und eine separat von den Sattelspulen hergestellte Solenoid-Spule werden in einen zylindrischen Gießharzkörper derart eingebracht, daß die Gx-, Gy- und Gz-Gradientenfelder erzeugt werden.

Allerdings werden die Sattelspulen an den vorbestimmten po sitionen lediglich durch Stifte positioniert, was die Lage genauigkeit der Drähte mindert. Dadurch wiederum werden die Lagegenauigkeiten der fertigen Sattelspulen verringert, was zu einer relativ geringen Erfassungsgenauigkeit der Schnitt position führt.

Obschon die Drähte entlang der flachen Formfläche mittels Stiften positioniert werden, werden sie durch die Stifte nicht senkrecht zu sich positioniert. Als Folge davon wel len sich die Drähte in zur Formoberfläche senkrechten Ebenen, was die Positionsgenauigkeiten der Drähte in senkrech ter Richtung stark herabsetzt.

Da die mit den eingebetteten Sattelspulen bestückten Gieß harzteile nach dem zunächst flachen Formen gebogen werden, ist die Positionsgenauigkeit der Sattelspulen nicht hoch. Außerdem gilt, daß die Positionsgenauigkeiten der Drähte umso geringer werden, desto höher die Starrheit der Drähte ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Gradientenfeld-Spulenanordnung für eine MRI-Apparatur anzugeben, das die Herstellung einer Anordnung mit hoher Positionagenauigkeit für die Spulen ermöglicht, damit auf diesem Wege die Genauigkeit der Schnittposition verbessert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen angegeben. Nach dem Verfahren wird eine Gradientenfeld-Spulenanordnung geschaffen, die mehrere Sattelspulen-Anordnungen und eine Solenoid-Spule umfaßt. Das Verfahren enthält folgende Schritte:

a) es wird eine erste Form mit einer Nut vorbereitet, deren Gestalt der Gestalt der Sattelspule entspricht, und eine an die erste Form anzubringende zweite Form;
b) in die Nut der ersten Form wird eine Verdrahtung eingebracht, um die Verdrahtung in der Form zu positionie ren;
c) auf die erste Verdrahtung wird ein in einem Kleb stoff eingetauchtes Tuch plaziert;
d) die zweite Form wird an die erste Form angebracht, um die Verdrahtung in die Nut zu stoßen;
e) der Klebstoff wird ausgehärtet, damit das Tuch an der Verdrahtung haftet, um auf dieses Weise eine Sattelspu len-Anordnung zu bilden, die das Tuch und die Verdrahtung enthält;
f) die Sattelspulen-Anordnung wird aus der ersten und der zweiten Form entnommen;
g) es werden mehrere Sattelspulen-Anordnungen herge stellt, indem die Schritte a) bis f) durchgeführt werden;
h) es werden eine Hohlform und ein in die Hohlform einzusetzender Formkern vorbereitet;
i) die Sattelspulen-Anordnungen werden vorübergehend mit dem Formkern verbunden, und es wird eine Verdrahtung um den Formkern gewickelt, um eine Solenoid-Spule zu bilden;
j) der Formkern wird in die Hohlform eingesetzt, um die Sattelspulen-Anordnungen und die Solenoid-Spule in ei nen zylindrischen Raum einzubringen, der zwischen dem Form kern und der Hohlform definiert ist;
k) es wird Kunstharz in den zylindrischen Raum einge gossen, und das Kunstharz wird ausgehärtet, um eine Gradi entenfeld-Spulenanordnung zu bilden, die ein zylindrisches Kunstharzteil enthält, in welchem die Sattelspulen-Anord nungen und die Solenoid-Spule eingebettet sind; und
l) die Gradientenfeld-Spulenanordnung wird von dem Formkern und der Hohlform getrennt.

Da die erfindungsgemäßen Sattelspulen aus in den Nuten der ersten Form befindlichen Drähten gebildet wird, bestimmen sich die Positionen der Sattelspulen durch die Lagen der Nuten. Deshalb erhält man hohe Lagegenauigkeiten der Ver drahtungen und entsprechend hohe Lagegenauigkeiten der Sat telspulen. Die Solenoid-Spule wird aus einem Draht gebil det, der durch Führungen positioniert wird, wodurch die La gegenauigkeiten sowohl der Sattelspulen als auch der Sole noid-Spule verbessert werden, so daß die Genauigkeit der Schnittposition im Vergleich zum Stand der Technik wesent lich verbessert ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A, 1B und 1C perspektivische Ansichten der Gx-, Gy- bzw. Gz-Gradientenfeldspulen;

Fig. 2 bis 10 die Herstellungsschritte bei der Herstellung einer Sattelspulen-Anordnung, wobei

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Verdrahtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Form,

Fig. 4 eine Schnittansicht der ersten Form,

Fig. 5 einen Zustand, in welchem die Verdrahtungen an der ersten Form festgelegt sind,

Fig. 6 eine Schnittansicht der ersten Form mit angebrach tem Glastuch und Verdrahtung,

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des eingekreisten Abschnitts VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der ersten und der zweiten Form in zusammengesetztem Zustand,

Fig. 9 eine Schnittansicht der Anordnung nach Fig. 8 und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Sattelspulen-An ordnung darstellt;

Fig. 11 bis 18 Schritte bei der Herstellung einer Gradien tenspulen-Anordnung, und zwar

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Formkerns, um den ein Glastuch gewickelt ist,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Formkerns, mit dem vorübergehend Sattelspulen-Anordnungen verbunden sind,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Formkerns, mit dem vorübergehend Sattelspulen-Anordnungen verbunden sind, und um den herum ein Glastuch gewickelt ist,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Führung,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des Formkerns, auf dem die Führungen montiert sind,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Formkerne, um die eine Verdrahtung gewickelt ist,

Fig. 17 eine Schnittansicht einer Hohlform, in die der Formkern eingesetzt ist, und

Fig. 18 eine Schnittansicht einer Gradientenfeld-Spulenan ordnung;

Fig. 19 bis 24 Schritte der Herstellung einer Gradienten feld-Anordnung vom Abschirmungstyp, wobei

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Rohrs,

Fig. 20 eine perapektivische Ansicht eines Formkerns, um den eine Verdrahtung gewickelt ist,

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines Formkerns, um den ein Glastuch gewickelt ist,

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht des Rohrs, in das der Formkern eingesetzt ist,

Fig. 23 eine Querschnittsansicht der Hohlform, in der der Formkern angeordnet wird, und

Fig. 24 eine Schnittanaicht der Gradientenfeld-Spulenanord nung vom Abschirmungstyp ist;

Fig. 25 bis 29 Schritte der Herstellung einer Sattelspulen- Anordnung, und zwar

Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer ersten Form,

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht einer ersten Form, an der Verdrahtungen montiert sind,

Fig. 27 eine perspektivische Ansicht einer ersten und einer zweiten Form im zusammengesetzten Zustand,

Fig. 28 eine Schnittansicht der Kombination aus erster und zweiter Form, und

Fig. 29 eine perspektivische Ansicht der Sattelspulen-An ordnung,

Fig. 30 eine Schnittansicht der Kombination aus erster und zweiter Form nach einem weiteren Ausführungsbei spiel; und

Fig. 31 bis 33 weitere Beispiele für Schritte der Her stellung einer Gradientenfeld-Spule, wobei

Fig. 31 eine perspektivische Ansicht eines Formkerns, um den ein Isolierblatt gewickelt ist,

Fig. 32 eine perspektivische Ansicht des Formkerns, an dem eine Solenoid-Spule gebildet wird, und

Fig. 33 eine perspektivische Ansicht des Formkerns ist, an dem die Sattelspulen-Anordnungen und die Solenoid- Spule vorübergehend angebracht sind.

Wie in Fig. 1A gezeigt ist, enthält eine Gx-Gradientenfeld- Spule zwei Paare von Sattelspulen 1, wobei jede Sattelspule jedes Paars der anderen Sattelspule des jeweiligen Paars in Richtung der X-Achse diametral gegenüberliegt. Wie in Fig. 1B gezeigt ist, enthält auch die Gy-Gradientenfeld-Spule zwei Paare von Sattelspulen 1, wobei sich in jedem Paar die Sattelspulen in Richtung der Y-Achse diametral gegenüber liegen. Gemäß Fig. 1C enthält eine Gz-Gradientenfeld-Spule eine die Z-Achse umgebende Solenoid-Spule 2.

Eine Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung wird durch ein zylindrisches Element und um dieses zylindrisches Element gewickelte Sattelspulen 1 und die Solenoid-Spule 2 gebil det.

Anhand der Fig. 2 bis 10 soll ein Verfahren zum Herstel len einer Sattelspulen-Anordnung beschrieben werden. Es wird eine Verdrahtung 10 hergestellt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verdrahtung 10 umfaßt mehrere Drähte 11, die miteinander verdreht sind, und einen aus elektri schem Isolierstoff bestehenden und die Drähte 11 bedecken den Glasmantel 12. Der Draht 11 besteht aus elektrisch lei tendem Material, z.B. Kupfer, und er ist mit einem elektri schen Isolator beschichtet. Der Glasmantel 12 ist durch Eintauchen mit einem Klebstoff getränkt. Alternativ kann der Klebstoff als Beschichtung auf dem Glasmantel 12 vorge sehen sein.

Als nächstes wird gemäß Fig. 3 und 4 eine erste Form 13 hergestellt. In der Außenfläche der ersten Form 13 sind Nu ten 14 gebildet, deren Breite derjenigen der Verdrahtungen 10 entspricht. Wenn an der ersten Form 13 die Sattelspulen mit einer einzelnen Schicht angebracht werden, so gleicht die Tiefe jeder Nut 14 der Dicke der Verdrahtung 10; wenn die Sattelspulen doppelschichtig an der ersten Form 13 an gebracht werden, so ist jede Nut 14 doppelt so breit wie die Dicke der Verdrahtung 10.

Gemäß den Fig. 5, 6 und 7 werden die Verdrahtungen 10 in die Nuten 14 eingepaßt. Die Wände der Nuten 14 sind che misch derart behandelt, daß der an der Verdrahtung 10 be findliche Klebstoff nicht an den Wänden haftet. Beispiels weise sind die Wände der Nuten 14 mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichtet.

Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, wird die erste Form 13 mit einem Glastuch 16 abgedeckt, welches mit einem Klebstoff getränkt ist.

Gemäß Fig. 8 wird eine zweite Form oder ein Deckel 16 an der ersten Form 13 angebracht, und an dieser durch mehrere Bolzen 17 befestigt, so daß die Verdrahtungen 10 in die Nu ten 14 hineingepreßt werden. In dem in Fig. 9 dargestellten Zustand werden die erste und die zweite Form 13 und 16 er hitzt, und die Verdrahtungen 10 selbst sowie die Verdrah tungen 10 und das Glastuch 15 verkleben miteinander. Gleich zeitig härtet der Kleber aus, so daß das Glastuch 15 sich in eine Härteplatte verwandelt. Auf diese Weise wird die Sattelspulen-Anordnung 17 hergestellt, welche die Verdrah tungen 10 und das Glastuch 15 aufweist.

Da, wie gesagt, die Wände der Nuten 14 chemisch behandelt sind, haften die Verdrahtungen 10 nicht an den Wänden der Nuten 14.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird die Sattelspulen-Anordnung 17 von der ersten Form 13 und der zweiten Form 16 getrennt.

Mehrere Sattelspulen-Anordnungen 17 werden hergestellt, und zur Fabrikation einer Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanord nung verwendet, wie weiter unten näher ausgeführt wird.

Nach der obigen Beschreibung werden die Sattelspulen-Anord nungen 17 dadurch hergestellt, daß man die Verdrahtungen 10 in die Nuten 14 der ersten Form 12 einbringt. Wie speziell in Fig. 9 gezeigt ist, werden die Verdrahtungen 10 durch die Seitenwände der Nuten 14 so gehalten, daß sie sich in Richtung 1 nicht verschieben können, und sie werden weiter hin von der Unterseite der zweiten Form 16 und den Böden der Nuten 14 so gehalten, daß sie sich nicht in Richtung m bewegen können. Da sich die Positionen der Sattelspulen durch die Nuten der ersten Form bestimmen, sind sowohl die Verdrahtungen, als auch die Sattelspulen sehr exakt positi oniert. Folglich wird die Genauigkeit der Schnittposition im Vergleich zum Stand der Technik genauer.

Anhand der Fig. 11 bis 18 wird ein Verfahren zum Herstellen einer Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung unter Verwen dung mehrerer Sattelspulen-Anordnungen 17 und einer Sole noid-Spule 2 beschrieben.

Es wird ein zylindrischer Spulenträger (Formkern) 21, wie in der in Fig. 11 dargestellt ist, hergestellt. Um den Formkern 21 wird ein Glastuch 22 gewickelt. Die Außenfläche des Formkerns 21 ist chemisch behandelt, so daß an ihr das später beschriebene Epoxy-Harz nicht haften bleibt.

Als nächstes werden gemäß Fig. 12 die Sattelspulen-Anord nungen 17 vorübergehend mit einem Glastuch 23 verbunden. Hierzu können praktisch beliebige Zwischenverbindungsmittel eingesetzt werden, z.B. Stifte oder ein Klebstoff.

Wie in Fig. 13 zu sehen ist, wird das Glastuch 23 um die Sattelspulen-Anordnungen 17 herumgewickelt.

Dann wird nach den in den Fig. 14 bis 16 gezeigten Schrit ten die Solenoid-Spule 2 gefertigt:

Es werden gemäß Fig. 14 Führungen 24 an dem in Fig. 13 ge zeigten Formkern 21 befestigt. Eine in der Zeichnung darge stellte Führung 24 enthält eine Grundplatte 26 und Rippen 26, die in Abständen voneinander angeordnet sind, welche den Breiten der Verdrahtungen 10 der Solenoid-Spule 2 ent sprechen. Der Krümmungsradius der Grundplatte 26 entspricht demjenigen des Formkerns 21.

Wie in Fig. 16 zu sehen ist, werden die Verdrahtungen 10 um das Glastuch 23 des Formkerns 21 so herumgewickelt, daß sie zwischen benachbarten Rippen 26 der Führungen 24 liegen. Auf diese Weise wird die Solenoid-Spule 2 hergestellt.

In diesem Zustand werden die Sattelspulen-Anordnungen und die Solenoid-Spule vorübergehend an dem Formkern befestigt.

Als nächstes wird eine in Fig. 17 dargestellte zylindri sches Hohlform 27 vorbereitet. In die Hohlform 27 wird der Formkern 21 eingesetzt, an dem die Sattelspulen-Anordnungen 17 und die Solenoid-Spule 29 vorübergehend festgemacht sind. Zwischen dem Formkern 21 und der Hohlform 27 ist ein Ringraum 28 definiert, in welchem die Sattelspulen-Anord nungen 17 und die Solenoid-Spule 29 untergebracht sind.

Anschließend wird nicht-ausgehärtetes Epoxy-Harz in den Ringraum 28 gegossen und ausgehärtet, so daß ein zylindri scher Harz-Körper oder eine Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulen anordnung 30 entsteht, in der die Sattelspulen-Anordnung und die Solenoid-Spule eingebettet sind. Anstatt des Epoxy- Harzes kann man auch andere Harze verwenden.

Wie in Fig. 18 zu sehen ist, ist die Gradientenfeld-Spulen anordnung 30 von dem Formkern 21 und aus der Hohlform 27 entfernt.

Da auch die Solenoid-Spule bei exakter Positionierung her gestellt wird, wird die Schnittposition bei einem zu unter suchenden Objekt im Vergleich zum Stand der Technik akkura ter eingestellt.

Ziel der Verwendung des Glastuchs 21 und 22 in Fig. 11 und 12 ist es, die Sattelspulen-Anordnungen und die Solenoid- Spule zu trennen, und die Festigkeit der Gradientenfeld- Spulenanordnung 30 dadurch zu verbessern, daß das Epoxy- Harz in das Glastuch 21 und 22 eingebracht wird. Anstelle der Glastücher 21 und 22 kann man auch elektrisch-isolie rende Platten verwenden.

Die Sattelspulen-Anordnungen und die Solenoid-Spule sind miteinander fest verbunden, wodurch verhindert wird, daß die Spulenanordnungen und die Spule durch von diesen selbst erzeugte elektromagnetische Kräfte vibrieren.

Anhand der Fig. 19 bis 24 soll nun ein Verfahren zum Her stellen einer Gradientenfeld-Magnetspulenanordnung vom Ab schirmtyp erläutert werden.

Grundsätzlich handelt es sich bei einer Gradientenfeld-Spu lenanordnung vom Abschirmungstyp um eine Anordnung, die ei ne normale Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung und eine Lösch-Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung zum Elimi nieren eines durch die normale Spulenanordnung erzeugten magnetischen Streufeldes aufweist. Die Lösch-Spulenanord nung besitzt ebenfalls Sattelspulen-Anordnungen und eine Solenoid-Spule.

Zunächst wird gemäß Fig. 19 ein Rohr 31 bereitgeatellt.

Nach Fig. 20 werden auf dem Rohr 31 Führungen 24 ange bracht, und es wird um das Rohr eine Verdrahtung 10 gewickelt, so daß eine Solenoid-Spule für eine Lösch-Spulenan ordnung vorläufig mit dem Rohr 31 verbunden ist.

Als nächstes werden gemäß Fig. 21 Sattelspulen-Anordnungen 17 für die Lösch-Spulenanordnungen vorläufig am Rohr 31 be festigt, und darum wird ein Glastuch 32 gewickelt.

Anschließend wird gemäß Fig. 22 in das Rohr 31 ein Formkern 21 eingesetzt, an welchem Sattelspulen-Anordnungen und eine Solenoid-Spule für die normale Gradientenfeld-Spulenanord nung befestigt sind.

Wie in Fig. 23 zu sehen ist, werden der Formkern 21 und das Rohr 31 in eine Hohlform 33 derart eingesetzt, daß zwischen dem Formkern 21 und der Hohlform 33 ein Ringraum 34 defi niert ist. In den Ringraum 34 befinden sich die Kombination 36 aus den Sattelspulen-Anordnungen und der Solenoid-Spule für die normale Gradientenfeld-Spulenanordnung, und das Rohr 31 für die Kombination 36 aus den Sattelspulen-Anord nungen und der Solenoid-Spule für die Lösch-Spulenanord nung.

In den Ringraum 34 wird geschmolzenes Epoxy-Harz gegossen und ausgehärtet. Als Folge davon erhält man einen zylindri schen Harz-Körper oder eine Gradientenfeld-Spulenanordnung 37 vom Abschirmungstyp, bei der die aus den Sattelspulen- Anordnungen und der Solenoid-Spule bestehende Kombination für die normale Gradientenfeld-Spulenanordnung und das Rohr 31 und die Kombination 36 aus Sattelspulen-Anordnungen und Solenoid-Spule für die Lösch-Spulenanordnung eingebettet sind.

Fig. 24 zeigt die Gradientenfeld-Spulenanordnung vom Ab schirmungstyp in dem von dem Formkern 21 und aus dem Hohl raum 33 entfernten Zustand.

Auf diese Weise ist auch die Gradientenfeld-Spulenanordnung vom Abschirmungstyp exakt positioniert, so daß die Schnitt position des zu untersuchenden Objekts im Vergleich zum Stand der Technik genauer einstellbar ist.

Im folgenden wird anhand der Fig. 25 bis 29 ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Solenoid-Anordnung erläu tert.

Gemäß Fig. 25 wird eine erste Form 41 hergestellt. Die er ste Form 41 ist eine Metallform mit gleichförmiger Dicke und einem sektorförmigen Querschnitt. In der Außenfläche der ersten Form 41 befinden sich Nuten 42, welche dem Sat tel-Verdrahtungsmuster entsprechen. Die Nuten werden mit Hilfe einer NC-Maschine gefertigt.

Wie in Fig. 26 zu sehen ist, werden die Drähte 23 in die Nuten 42 der ersten Form 41 eingebracht.

Wie aus den Fig. 27 und 28 hervorgeht, wird an die erste Form 41 eine zweite Form 44 angepaßt. Die zweite Form 44 besitzt eine gleichmäßige Dicke und einen sektorförmigen Querschnitt, dessen Unterseite der Außenfläche der ersten Form 41 entspricht. Gemäß Fig. 28 sind an Abschnitten der Unterseite der zweiten Form 44 Vorsprünge 46 ausgebildet, die den Nuten 42 der ersten Form 41 entsprechen. Wenn die zweite Form 44 mit der ersten 41 in Eingriff gelangt, drücken die Vorsprünge 46 auf die Drähte 43. Dies verhindert, daß sich die Drähte 43 aufwellen.

In den zwischen der ersten Form 41 und der zweiten Form 44 definierten Raum 46 wird unter Vakuum Epoxy-Harz eingegos sen. Nachdem das Epoxy-Harz ausgehärtet ist, ist wie aus Fig. 29 ersichtlich, ein zylindrischer Harz-Körper bezie hungsweise eine Sattelspulen-Anordnung 47 hergestellt. Ver bindungsgänge sind zwischen benachbarten Nuten ausgebildet, damit das Harz besser fließen kann.

Die erste Form 41 und die zweite Form 44 können in der ge mäß Fig. 30 dargestellten Weise ausgebildet sein. Die Vor sprünge sind hier nicht an der zweiten Form ausgebildet, sondern zwischen den Drähten 43 in den Nuten 42 befinden sich Abstandsstücke 48, die an der Unterseite der zweiten Form 44 anliegen, so daß die Drähte 43 von den Abstands stücken 48 gegen die Böden der Nuten 42 gepreßt werden.

Es werden mehrere Sattelspulen-Anordnungen 47 für eine Gx- Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung oder eine Gradienten feld-Spulenanordnung vom Abschirmungstyp hergestellt.

Fig. 31 bis 33 zeigen die Schritte der Herstellung einer Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung. Gemäß Fig. 31 wird ein Formkern 21 vorbereitet, und um den Formkern wird ein isolierendes Blattmaterial 51 gewickelt. Es wird eine Sole noid-Führung 52 gemäß Fig. 32 hergestellt. Ein Draht wird herum gewickelt, indem der Draht mit den Nuten 53 der Füh rung 52 in Eingriff gebracht wird.

Wie aus Fig. 33 ersichtlich ist, werden mehrere Sattelspu len-Anordnungen 47 mittels Bolzen 61 an dem Formkern 21 montiert. Anschließend wird, wie es oben bereits beschrie ben wurde, der Formkern in den Formhohlraum eingesetzt, und in den zwischen dem Formkern und der Hohlform definierten Raum wird Harz gegossen. Auf diese Weise erhält man eine Gx-Gy-Gz-Gradientenfeld-Spulenanordnung.

Anstelle der Sattelspulen-Anordnungen und eine Solenoid- Spule aufweisenden Gradientenfeld-Spulenanordnung kann auch eine Spulenanordnung gemäß der Erfindung hergestellt wer den, die nur aus Sattelspulen-Anordnungen besteht, oder man kann auch eine Gradientenfeld-Spulenanordnung bauen, die nur aus einer Solenoid-Spule besteht.

Das oben beschriebene Verfahren zum Herstellen einer Gra dientenfeld-Spulenanordnung vom Abschirmungstyp kann ange wandt werden, bei der Herstellung von mehreren, sich durch stark unterschiedliche Durchmesser unterscheidenden Sattel spulen-Anordnungen sowie einer Gradientenfeld-Spulenanord nung mit einer Solenoid-Spule.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Gradientenfeld-Spu lenanordnung einer MRI-Apparatur, wobei die Spulenanordnung mehrere Sattelspulen-Anordnungen (17) und eine Solenoid- Spule aufweist, gekennzeichnet durch fol gende Schritte:

a) Vorbereiten einer ersten Form (13) mit einer Nut (14) , deren Gestalt der Gestalt der Sattelspule entspricht, und einer an der ersten Form (13) anzubringenden zweiten Form (16);
b) Einbringen einer Verdrahtung (10) in die Nut (14) der ersten Form (13), um die Verdrahtung in ihr zu positio nieren;
c) Aufbringen eines mit einem Klebstoff getränkten Stoffs (15) auf die Verdrahtung (10);
d) Anbringen der zweiten Form (16) an der ersten Form (13), um die Verdrahtung (10) in die Nut (14) zu drücken;
e) Aushärten des Klebstoffs, damit der Stoff an der Verdrahtung (10) haftet, um auf diese Weise eine Sattelspu len-Anordnung (17) zu bilden, welche den Stoff (16) und die Verdrahtung (10) enthält;
f) Entfernen der Sattelspulen-Anordnung (17) von der ersten und der zweiten Form (13, 16);
g) Herstellen mehrerer Sattelspulen-Anordnungen (17) durch Durchführen der Schritte a) bis f);
h) Vorbereiten einer Hohlform (23) und eines Form kerns (21) zum Einsetzen in die Hohlform;
i) vorläufiges Verbinden der Sattelspulen-Anordnungen mit dem Formkern (21) und Wickeln einer Verdrahtung um den Formkern (21), um eine Solenoid-Spule zu bilden;
j) Einsetzen des Formkerns (21) in die Hohlform (27) um die Sattelspulen-Anordnungen (17) und die Solenoid-Spule in einem zylindrischen Raum (28) anzuordnen, der zwischen dem Formkern (21) und der Hohlform (27) definiert ist;
k) Eingießen von Harz in den zylindrischen Raum (28) und Aushärten des Harzes, um eine Gradientenfeld-Spulenan ordnung (30) zu bilden, welche einen zylindrischen Harz- Körper enthält, in welchem die Sattelspulen-Anordnungen (17) und die Solenoid-Spule eingebettet sind; und
l) Entfernen der Gradientenfeld-Spulenanordnung (30) von dem Formkern (21) und der Hohlform (27).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jede der ersten und der zweiten Ver drahtungen (10) mehrere verdrillte Drähte (11) und ein mit Klebstoff versehenes Tuch (16), welches die verdrillten Drähte abdeckt, enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schritt i) einen Vorgang beinhaltet, bei dem die Verdrahtung (10) mit Hilfe von Füh rungen (24) um einen Formkern (21) gewickelt wird, um eine Solenoid-Spule zu erhalten.

4. Verfahren zum Herstellen einer Gradientenfeld-Spu lenanordnung einer MRI-Apparatur, wobei die Spulenanordnung eine Kombination aus mehreren ersten Sattelspulen-Anordnun gen und einer ersten Solenoid-Spule, eine Kombination aus zweiten Sattelspulen-Anordnungen und einer zweiten Sole noid-Spule umfaßt, die radial außen bezüglich der Kombina tion aus ersten Sattelspulen-Anordnungen und erster Sole noid-Spule angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Vorbereiten einer ersten Form (13) mit einer Nut (14), deren Gestalt der Gestalt der Sattelspule entspricht, und einer an der ersten Form (13) anzubringenden zweiten Form (16);
b) Einbringen einer Verdrahtung (10) in die Nut (14) der ersten Form (13), um die Verdrahtung in der Nut zu po sitionieren;
c) Aufbringen von mit Klebstoff getränktem Stoff (15) auf die Verdrahtung (10);
d) Anbringen der zweiten Form (16) an der ersten Form (13), damit die Verdrahtung (10) in die Nut (14) gedrückt wird;
e) Aushärten des Klebstoffs, damit das Stoff (15) an der Verdrahtung (10) klebt, so daß dadurch eine Sattelspu len-Anordnung (17) entsteht, welchen den Stoff (15) und die Verdrahtung (10) enthält;
f) Entfernen der Sattelspulen-Anordnung (17) von der ersten und der zweiten Form (13, 16);
g) Herstellen mehrerer erster und zweiter Sattelan ordnungen (17), indem die Schritte a) bis f) durchgeführt werden;
h) Vorbereiten eines Formkerns (21), vorläufiges An bringen der ersten Sattelspulen-Anordnung (17) an dem Form kern und Wickeln einer Verdrahtung (10) um den Formkern, um eine erste Solenoid-Spule zu erhalten;
i) Vorbereiten eines Rohrs (31), vorübergehendes Ver binden der zweiten Sattelspulen-Anordnung (17) mit dem Rohr und Wickeln einer Verdrahtung (10) um das Rohr, um eine zweite Solenoid-Spule zu erhalten;
j) Einsetzen des Formkerns (21) in das Rohr (31);
k) Vorbereiten einer Hohlform (33), Einsetzen des Rohrs (31) und des Formkerns (21) in die Hohlform, und An bringen der ersten Sattelspulen-Anordnung (17), des ersten Solenoids, der zweiten Sattelspulen-Anordnungen (17) und des zweiten Solenoids in einen zylindrischen Raum (34) der zwischen der Hohlform und dem Formkern definiert ist;
l) Eingießen von Harz in den zylindrischen Raum (34) und Aushärten des Harzes, um eine Gradientenfeld-Spulenan ordnung (37) zu erhalten, die einen zylindrischen Harz-Kör per aufweist, in welchem die ersten Sattelspulen-Anordnun gen (17), die erste Solenoid-Spule, die zweiten Sattelspu len-Anordnungen (17) und die zweite Solenoid-Spule einge bettet sind; und
m) Entfernen der Gradientenfeld-Spulenanordnung (37) von dem Formkern und aus der Hohlform.

5. Verfahren zum Herstellen einer Gradientenfeld-Spu lenanordnung einer MRI-Apparatur, wobei die Anordnung meh rere Sattelspulen-Anordnungen und eine Solenoid-Spule um faßt, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Vorbereiten einer ersten Form (41) mit einer Nut (42), deren Gestalt der Gestalt der Sattelspule entspricht, und einer an der ersten Form anzubringenden zweiten Form (44);
b) Einbringen von Draht (43) in die Nut der ersten Form (41), so daß der erate Draht (43) positioniert wird;
c) Anbringen der zweiten Form (44) an der ersten Form (41), um den Draht (43) in die Nut (42) zu drücken;
d) Eingießen von Harz in einen Raum, der zwischen der ersten und der zweiten Form und in der Nut (42) definiert ist;
e) Aushärten des Harzes, um eine Sattelspulen-Anord nung zu bilden, die einen Harz-Körper enthält, in welchen der Draht (43) eingebettet ist;
f) Entfernen der Sattelspulen-Anordnung (47) aus der ersten und der zweiten Form (41, 44);
g) Herstellen mehrerer Sattelspulen-Anordnungen (47), indem die Schritte a) bis f) durchgeführt werden;
h) Vorbereiten einer Hohlform (27) und eines Form kerns (21), welcher in die Hohlform einsetzbar ist;
i) vorübergehendes Verbinden der Sattelspulen-Anord nungen mit dem Formkern (21) und Wickeln eines Drahts um den Formkern (21), um eine Solenoid-Spule zu erhalten;
j) Einsetzen des Formkerns (21) in die Hohlform (27), um die Sattelspulen-Anordnungen (17) und die Solenoid-Spule in einen zylindrischen Raum (28) einzubringen, der zwischen dem Formkern (21) und der Hohlform definiert ist;
k) Eingießen von Harz in den zylindrischen Raum und Aushärten des Harzes, um eine Gradientenfeld-Spulenanord nung (30) zu bilden, die einen zylindrischen Harz-Körper enthält, in welchem die Sattelspulen-Anordnungen (17) und die Solenoid-Spule eingebettet sind; und
l) Entfernen der Gradientenfeld-Spulenanordnung (30) aus dem Formkern (21) und der Hohlform (27) .

6. Verfahren zum Herstellen einer Sattelspulen-Anord nung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) es wird eine erste Form (13) mit einer Nut (14) vorbereitet deren Gestalt der Gestalt der Sattelspule ent spricht, und es wird eine an der ersten Form (13) anzubrin gende zweite Form (16) bereitgestellt;
b) in die Nut (14) der ersten Form (13) wird eine Verdrahtung (10) eingebracht, um die Verdrahtung in der Nut abschnittsweise zu positionieren;
c) es wird ein mit einem Klebstoff getränktes Tuch (15) auf die Verdrahtung (10) aufgebracht;
d) die zweite Form (16) wird mit der ersten Form (13) zusammengebracht, um die Verdrahtung (10) in die Nut (14) zu drücken;
e) der Klebstoff wird ausgehärtet, damit das Tuch (15) an der Verdrahtung (10) haften bleibt, um auf diese Weise eine Sattelspulen-Anordnung (17) zu erhalten, welche das Tuch (15) und die Verdrahtung (10) enthält; und
f) die Sattelspulen-Anordnung (17) wird von der er sten und der zweiten Form (13, 16) entfernt.

7. Verfahren zum Herstellen einer Sattelspulen-Anord nung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) es werden eine erste Form (41) mit einer Nut, de ren Gestalt der Gestalt der Sattelspulen-Anordnung ent spricht, und eine an der ersten Form anzubringende zweite Form (44) vorbereitet;
b) in die Nut der ersten Form (41) wird Draht (43) eingebracht, um den Draht in der Nut zu positionieren;
c) die zweite Form (44) wird an der ersten Form (41) angebracht, um den Draht (43) in die Nut (42) zu drücken;
d) in einen zwischen der ersten und der zweiten Form und in der Nut (42) definierten Raum wird Harz gegossen;
e) das Harz wird ausgehärtet, um eine Sattelspulen- Anordnung (47) zu bilden, die einen Harz-Körper aufweist, in welchem der Draht (43) eingebettet ist; und
f) diese Sattelspulen-Anorndung (47) wird von der er sten und der zweiten Form (41, 44) entfernt.