DE69006935T2 - Gradientspulenaufbauten für die Erzeugung von Magnetfeldgradienten über einem Bereich. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Gradientenspulenanordnungen zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch eine Region. Sie findet eine spezielle Anwendung in Verbindung mit der Einrichtung von magnetischen Gradientenfeldern in Magnetresonanzabbildungstechniken d.h. Techniken, die auf Kernspinresonanz beruhen, und wird mit speziellem Bezug hierauf beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, daß die Erfindung auch in der Spektroskopie und anderen Prozessen und Geräten Anwendung findet, in denen exakt vorgebbare bzw. vorhersagbare Magnetfeldgradienten einzurichten oder aufrechtzuerhalten sind.
• Bei der Magnetresonanzabbildung wird ein gleichförmiges Magnetfeld durch eine Untersuchungsregion erzeugt, in der ein zu untersuchendes Subjekt angeordnet ist. Es werden an die Untersuchungsregion eine Serie von Hochfrequenzimpulsen und Magnetfeldgradienten angelegt. Gradientenfelder werden üblicherweise als Serie von Gradientenimpulsen mit vorselektierten Profilen angelegt. Diese Impulse erregen Magnetresonanz, codieren die Resonanz phasen- und frequenzmäßig und rufen die Emission von phasen- und frequenzcodierten Magnetresonanzsignalen hervor.
• Spezifischer ausgedrückt, werden die magnetischen Gradientenimpulse angelegt, um Magnetresonanzsignale zu selektieren und zu codieren. In einigen Ausführungen werden die Magnetfeldgradienten angelegt, um eine oder mehrere abzubildende Ebenen oder Schichten zu selektieren. Gradientenfeldimpulse werden auch zur selektiven Modifizierung des gleichförmigen Magnetfeldes angelegt, um Frequenz und Phase in die Magnetisierung und damit in die Resonanzsignale zu codieren, um eine räumliche Lage zu identifizieren.
• Magnetresonanzsignale werden dann zur Erzeugung von zwei- -oder dreidimensionalen Bilddarstellungen eines Ausschnitts des Subjekts in der Untersuchungsregion verarbeitet. Die Genauigkeit der resultierenden Bilddarstellung ist neben anderen Faktoren von der Genauigkeit abhängig, mit der die tatsächlich angelegten Magnetfeldgradientenimpulse sich den selektierten Gradientenimpulsprofilen anpassen.
• Bislang sind lineare Magnetfeldgradienten durch zylindrische Gradientenfeldspulen erzeugt worden. Es wurden diskrete Spulen in gebündelter oder verteilter Weise auf einem hohlzylindrischen geraden Rohr großen Durchmessers mit einem Durchmesser von im allgemeinen 65 cm oder mehr gewickelt. Konventionelle gebündelte Geometrien schließen ein Maxwell- oder Maxwell-modifitiertes Paar für die z-Gradientenerzeugung und mehrbögige Golay-Sattelspulen für die x- und y-Gradientenerzeugung ein. Die Spulen sind normalerweise in serieller Anordnung gewickelt und so positioniert, daß sie ein Magnetfeldprofil der gewünschten Linearität über ein vordefiniertes Volumen ergeben. Die distributiven Wicklungen oder Windungen auf den rechtwinklig vorgesehenen Zylindern sind generell gewickelt sowie paarweise vorgesehen und werden antisymmetrisch angesteuert. Die Spulen werden in antisymmetrischer Weise derart angesteuert, daß nur ungerade Feldableitungen im Spulenursprung nicht Null sind. Die erste Ableitung ist der Feldgradient, während die dritte Ableitung und die Ableitungen höherer Ordnung eine Verzeichnung oder Verzerrung darstellen. Falls der Durchmesser des Zylinders und die Spulenplazierung richtig gewählt sind, wird die dritte Ableitung im Ursprung ausgelöscht, wodurch die fünfte Ableitung zum ersten Verzerrungsterm wird.
• Die konventionelle Gradientenspulen sind aus Kupferschienenleiter oder mehrstrangigem Draht gefertigt, der auf ein glasfaserverstärktes Kunststoffrohr gewickelt ist. Die Induktanz, die mit der gespeicherten magnetischen Energie in Beziehung steht, ist bei der Gradientspulenauslegung kritisch. Die Induktanz bezieht sich darauf, wie schnell die Spule das Gradientenfeld bei einer gegebenen Spannungszufuhr ein- und ausschalten kann. Große Induktanzen, wie sie in gewickelten zylindrischen Spulen typisch sind, begrenzen die Schaltgeschwindigkeit der magnetischen Gradientenfelder.
• Die EP-A-0217520 betrifft eine magnetische Abbildungsvorrichtung mit einem Magneten, der eine im wesentlichen rechtwinklige Öffnung zur Aufnahme des abzubildenden Objekts aufweist und erste und zweite voneinander beabstandete, im wesentlichen planare Pol(schuh)flächen aufweist, die einander gegenüberstehen. Es sind erste und zweite Spulenanordnungen in der Öffnung angeordnet und liefern ein Grundmagnetfeld. Es sind erste und zweite beabstandete im wesentlichen planare Gradientenfeldstrukturen benachbart zu den Polflächen in der Öffnung angeordnet und haften an den Polflächen.
• Für eine maximale Effizienz wäre es vorteilhaft, den Durchmesser der Gradientenspulenzylinder so zu reduzieren, daß er so dicht wie möglich an das Objekt herankommt, vorausgesetzt die Gradientenlinearität kann beibehalten werden. Die erforderliche Energie zur Feldgradientenerzeugung variiert grob mit einer fünften Potenz eines Gradientenspulendurchmessers im Freiraum bzw. freien Durchmessers. In einer tatsächlichen Magnetresonanzabbildungseinrichtung wechselwirken die Gradientenspulen mit anderen angrenzenden Strukturen wie Strahlungsabschirmungen von supraleitenden Magneten, wodurch die Beziehung etwas größer als die fünfte Potenz wird. Obgleich eine Reduktion der Spulengröße einen dramatischen Effekt auf den Leistungsverbrauch haben könnte, würde eine Reduzierung des Zylinderdurchmessers unter 65 cm für die Aufnahme von Patienten für Abtastungen des ganzen Körpers ein zu große Einschränkung bedeuten. Obgleich sie eine geringere Leistung verbraucht, birgt eine einzelne planare Oberflächengradientenspule demgegenüber den Nachteil einer schlechten Gradientengleichförmigkeit oder Feldlinearität. Abbildungen, die eine einzelne planare Gardientenspule ausnutzen, erfordern eine Korrektur für geometrische Verzerrungen für Volumen von Kopfgröße und größere Volumen.
• Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Gradientenspulenanordnung zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch eine Region anzugeben, welche die obigen Probleme überwindet.
• Erfindungsgemäß wird eine Gradientenspulenanordnung angegeben zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten über oder durch eine Region, aufweisend: eine Spuleneinrichtung ; und eine Stromzufuhreinrichtung zur Stromzuführung zur Spuleneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinrichtung eine erste Spulenschleifen- oder Spulenwindungsanordnung aufweist, die entlang einer Oberfläche angeordnet ist, eine zweite Spulenschleifen- oder Spulenwindungsanordnung, die entlang der Oberfläche angeordnet ist, eine dritte Spulenschleifenanordnung, die entlang der Oberfläche zwischen der ersten und zweiten Spulenschleifenanordnung angeordnet ist, und eine vierte Spulenschleifenanordnung, die entlang der Oberfläche angeordnet ist; und daß die Stromzufuhreinrichtung den Spulenschleifenanordnungen derart Strom zuführt, daß die erste und vierte Spulenschleifenanordnungen einen Gesamtstromfluß oder Netto-Stromfluß im Uhrzeigersinn aufweisen und die zweite und dritte Spulenschleifenanordnungen einen Gesamtstromfluß oder Netto-Stromfluß entgegen dem Uhrzeigersinn aufweisen.
• Ein Vorteil einer die Erfindung verkörpernden Gradientenspulenanordnung ist der, daß sie hohe Gradientenmagnetfeldstärken mit relativ kurzen Anstiegszeiten erzielt.
• Ein weiterer Vorteil einer die Erfindung verkörpernden Gradientenspulenanordnung ist der, daß sie eine verbesserte Linearität der Magnetfeldgradienten liefert.
• Noch ein weiterer Vorteil ist, daß sie die gespeicherte Energie minimiert und damit die Gradientenanstiegszeit für einen gegebene Geometrie und eine gewünschtes Feldmuster minimiert.
• Ein noch weiterer Vorteil besteht in der Verbesserung des Zugriffs auf den Patienten.
• Eine Gradientenspulenanordnung gemäß der Erfindung wird nun beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläuterte in denen.
• Figur 1 eine schematische Darstellung einer Magnetresonanzabbildungsvorrichtung ist, die die Gradientenspulenanordnung enthält;
• Figur 2 einen ersten Teil der Anordnung zum Erzeugen eines Magnetfeldgradienten in einer ersten Richtung darstellt; und
• Figur 3 einen zweiten Teil der Anordnung zum Erzeugen eines Magnetfeldgradienten in einer zweiten zur ersten senkrechten Richtung darstellt.
• Gemäß Figur 1 umfaßt die Magnetresonanzabbildungsvorrichtung eine Grundmagnetfeldeinrichtung 10 zum Erzeugen eines im wesentlichen gleichförmigen Magnetfeld in Längsrichtung durch eine Untersuchungs- oder Bildregion 12. Die Grundmagnetfeldeinrichtung umfaßt mehrere Grundfeldmagnete 14, die unter der Steuerung einer Magnetfeldsteuereinrichtung und Stromversorgung 16 betrieben werden. Vorzugsweise ist das Grundmagnetfeld ein starkes gleichförmiges Feld, das mit einer z- oder Längsachse ausgerichtet ist.
• Eine Gradientenfeldeinrichtung 20 erzeugt selektiv magnetische Gradientenfelder durch die Untersuchungsregion 12. Die Gradientenfeldeinrichtung umfaßt eine y-Gradientenspulenanordnung 22, die Gradienten entlang der y-Achse, vorzugsweise einer zur z-Achse transversalen Achse, anlegt. Die y- Gradientenspulenanordnung umfaßt eine obere Spulenwicklungsanordnung 22a und eine untere Spulenwicklungsanordnung 22b. In analoger Weise legt eine x-Gradientenspulenanordnung 24 selektiv Gradienten in x-Richtung -im dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal- transversal zur z-Achse an. Die x-Gradientenspulenanordnung ist wiederum auf zwei parallelen Oberflächen 24a, 24b auf entgegengesetzten Seiten der Untersuchungsregion angebracht. Eine z-Gradientenspulenanordnung 26 umfaßt ein Paar ringförmiger oder anderer konventioneller Spulen 26a, 26b zum Erzeugen von Gradienten entlang der z-Achse.
• Spezifischer für das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist, daß jede x- und y-Gradientenspulenanordnung mehrere symmetrisch angeordnete Wicklungen oder Spulenschleifen bzw. - windungen aufweist, die detaillierter weiter unten in Verbindung mit Figur 2 erläutert werden. Jede dieser Windungen ist auf einer von vier gleichmäßigen oder glatten Oberflächen, vorzugsweise ebenen Flächen, angeordnet. Die Oberflächen der y-Gradientenspulen 22a, 22b sind in transversaler Richtung größer als die Oberflächen der x-Gradientenspulen 24a, 24b. Der Unterschied in der Weite bzw. Breite ist gemäß dem Querschnittslängenverhältnis eines menschlichen Subjekts zur Optimierung der Form und Ausdehnung der Untersuchungsregion ausgewählt.
• Eine Stromsteuereinrichtung 28 führt jeder Schleife der x-, y- und z-Gradientenspulen selektiv elektrische Ströme zu.
• Der Strom wird den Spulenschleifen derart zugeführt, daß die Ströme durch jede Schleife entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn fließen. Speziell in diesem Ausführungsbeispiel weist die Hälfte der Spulenanordnungen oder -gruppierungen auf jeder planaren Oberfläche einen Stromfluß im Uhrzeigersinn auf und die andere Hälfte weist einen Stromfluß im Gegenuhrzeigersinn auf. Eine Gradientenfeldsteuereinrichtung 30 steuert die Stromsteuereinrichtung 28 dahingehend, daß diese veranlaßt wird, geeignete Stromimpulse an die Gradientenfeldwindungen zur Erzeugung selektierter Gradientenimpulse anzulegen.
• Eine Resonanzanregungseinrichtung 40 umfaßt einen Hochfrequenzsender 42, der Hochfrequenzimpulse des geeigneten Frequenzspektrums zur Induzierung von Resonanz in ausgewählten in der Untersuchungsregion angeordneten Dipolen erzeugt. Der Hochfrequenzsender ist an einen Hochfrequenzstrahler 44 (bzw. -antenne) angeschlossen, der angrenzend an die Untersuchungsregion zum Aussenden von Hochfrequenzimpulsen in eine interessierende Region des Patienten oder anderen Objekts in der Untersuchungsregion angeordnet ist. Während der Hochfrequenzstrahler in der Darstellung so gezeichnet ist, daß er um den Umfang der Gradientenspulenanordnungen angeordnet ist, ist zu bemerken, daß ein solcher Strahler bzw. eine solche Antenne auch innerhalb der Gradientenspulenanordnungen angeordnet werden kann. Beispielsweise kann eine Oberflächenspule angrenzend an einen untersuchten Patienten oder ein Objekt positioniert werden, um steuerbar magnetische Resonanz in einem ausgewählten angrenzenden Bereich des Patienten zu induzieren.
• Eine Magnetresonanzempfangseinrichtung 50 umfaßt die Hochfrequenzspule 44, die im dargestellten Ausführungsbeispiel Hochfrequenzsignale sowohl aussendet als auch empfängt. Für andere Untersuchungen werden separate Sende- und Empfangsspulen benutzt. Beispielsweise können Nur-Empfangsspulen angrenzend an einen ausgewählten Bereich des Patienten angeordnet werden, um durch die Hochfrequenzspule 44 induzierte Resonanz aufzunehmen. Ein Hochfrequenzempfänger 52 empfängt die Hochfrequenzsignale von der Antenne. Die empfangenen Signale werden demoduliert und zu einer Bilddarstellung rekonstruiert. Genauer gesagt, wird dabei von einer Fouriertransformationseinrichtung 54 eine Fouriertransformation der Magnetresonanzsignale in eine Bildrepräsentation zur Speicherung in einer Bildspeichereinrichtung 56 durchgeführt. Wie auf diesem Gebiet üblich, kann die Abbildung eine planare Schicht durch den Patienten, eine Gruppierung aus planaren Schichten bzw. Scheiben, ein dreidimensionales Volumen oder dergleichen repräsentieren. Eine Anzeigeeinrichtung 58 wie ein Videomonitor sieht eine menschenlesbare Anzeige des resultierenden Bildes vor. Die weitere konventionelle Ausrüstung, die auf diesem Gebiet üblich ist, ist der Einfachheit halber weggelassen.
• Jede der x- und y-Gradientenspulenanordnungen umfaßt zwei Oberflächen, die symmetrisch zu einer zentralen Ebene sind. Die dargestellten planaren Oberflächen sind parallel zur z- Symmetrieachsenebene. Jede Fläche umfaßt eine Bahn oder Lage aus nichtmagnetischem und nicht leitendem Material, auf dem eine leitende verteilte Spulenanordnung angebracht ist. Die verteilten Spulenmuster stellen eine diskrete Approximation einer optimalen kontinuierlichen oder zusammenhängenden Stromverteilung dar. Der optimale Strom wird so berechnet, daß er eine minimale gespeicherte Energie für das gewünschte Magnetfeldmuster ergibt. Für das bevorzugte Abbildungs-Ausführungsbeispiel ist das Magnetfeldmuster ein linearer Gradient, der symmetrisch um eine geometrische Mittenlinie entlang der z-Achse in der Mitte zwischen den x-Gradientenspulenflächen und den y-Gradientenspulenflächen ist. Das heißt, daß das Feld symmetrisch um die (x,y), (x,z) und (y,z) Symmetriebebene ist. Dieses Magnetfeldmuster für die biplanare y-Gradientenspule ist durch folgende Gleichung definiert: wobei
• In den Gleichungen repräsentiert "a" den halben Teilungs- -oder Trennabstand zwischen den Spulen, λk sind die gelösten bzw. bestimmten Lagrange-Multiplikatoren, Bzc (Xj, yj, Zj) sind die gewünschten Werte der magnetischen Flußdichte an Punkten (xj, yj, zj), α und β sind Fouriertransformationsvariable, jxa und jza sind die x- und z-Komponenten der kontinuierlichen Oberflächenstromdichtefunktion und Wm ist die gespeicherte magnetische Energie. Analoge Gleichungen repräsentieren die Lösung für eine biplanare y-Gradientenspule oder z-Gradientenspule.
• In der y-Gradientenspule der bevorzugten Magnetresonanzabbildung ändern sich die Werte der magnetischen Flußdichte linear in y-Richtung und sind in x- und z-Richtung konstant. Bei der x-Gradientenspule ändert sich der magnetische Flußlinear mit der Distanz in der x-Richtung und ist in y- und z-Richtung konstant. Die Oberflächenstromdichten sind auf den gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt angeordneten Spulenflächen Spiegelbilder derart, daß die Gradienten von positiv auf einer Seite durch Null im geometrischen Mittelpunkt zu einem negativen Wert am gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Ende variieren. Alternativ kann der Gradientenpunkt Null statt in der geometrischen Mitte der Spulen zu liegen, auch versetzt sein. Beispielsweise kann zur Erleichterung der Abbildung der Wirbelsäulenregion ein magnetischer Fluß erwünscht sein, dessen Null-Gradient um eine kurze Distanz derart gegenüber der unteren y-Gradientenspulenfläche versetzt ist, daß er in das Zentrum des Rückgrades fällt.
• Der spezielle Bezug auf Figur 2 vermittelt, daß die Stromdichte durch eine erste Spulenschleifen- oder Spulenwindungsanordnung 60 und eine zweite Spulenschleifenanordnung 62 approximiert wird, die symmetrisch um bzw. zu einer Symmetrielinie 64 angeordnet sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Symmetrielinie die Schnittstelle zwischen der dargestellten Ebene und einer Symmetrieebene, um die sämtliche Spulenanordnungen symmetrisch sind. Eine Korrektur erster Ordnung von Unregelmäßigkeiten im von der ersten und zweiten Spulenschleifenanordnung erzeugten Gradienten erfolgt durch eine dritte Spulenschleifenanordnung 66 und eine vierte Spulenschleifenanordnung 68. Die dritte und vierte Spulenschleifenanordnung sind ebenfalls symmetrisch um die Symmetrielinie, jedoch kleiner als die erste und zweite Spulenschleifenanordnung. Jede der vier Spulenschleifenanordnungen umfaßt mehrere im wesentlichen kreisförmige Schleifen oder Windungen, die symmetrisch relativ zur z-Achse angeordnet sind. Theoretisch würden die erste und zweite Spulenschleifenanordnung zusätzliche periphere Stromflußpfade umfassen, die sich ins Unendliche erstrekkend zunehmend geringere Strombeträge führen. Jedoch setzen die Beschränkungen hinsichtlich der physischen Ausdehnung der maximalen Größe dieser Spulenanordnungen eine Grenze.
• Um eine Approximation höherer Ordnung oder genauere Approximation an einen linearen magnetischen Feldgradienten zu erzielen, können zusätzliche kleine Spulenschleifenanordnungen vorgesehen werden. Derartige zusätzliche Spulenschleifenanordnungen sind paarweise symmetrisch um die z- Achse zwischen der ersten und zweiten Spulenanordnung und die Symmetrielinie angeordnet. Derartige zusätzliche Spulenanordnungen weisen normalerweise einen geringeren Durchmesser als die dritte und vierte Spulenanordnung auf. Die tatsächliche Zahl und Plazierung dieser zusätzlichen Spulenschleifenanordnungen ist durch das zu erzielende Magnetfeldmuster und die Genauigkeit, mit der dies zu approximieren ist, festgelegt.
• Die gegenüberliegende planare y-Fläche 22b weist im Ausführungsbeispiel, in dem der Nullgradient zentriert vorliegt, ein identisches Windungsmuster auf. Die Stromsteuereinrichtung 28 führt den Spulen derart Strom zu, daß der Stromfluß um die erste und zweite Spulenschleifenanordnung entgegengesetzt ist, d.h. jeweils im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Stromsteuereinrichtung führt ferner der dritten und vierten Spulenschleifenanordnung derart Strom zu, daß der Strom relativ zueinander und bezüglich der nächstgelegenen der ersten und zweiten Spulenschleifenanordnung in entgegengesetzten Richtungen fließt, z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn. Beispielsweise kann der Strom im Uhrzeigersinn durch die erste und vierte Spulenschleifenanordnung und entgegen dem Uhrzeigersinn durch die zweite und dritte Spulenschleifenanordnung auf der oberen Ebene 22a fließen. Auf der unteren y-Spulenfläche 22b ist der Stromfluß entgegengesetzt. Das heißt, der Strom fließt entgegen dem Uhrzeigersinn durch die erste und zweite Spulenschleifenanordnung und im Uhrzeigersinn durch die zweite und dritte Stromschleifenanordnung.
• Figur 3 zeigt ein bevorzugtes Spulenwindungsmuster für die x-Gradientenspule. Die Spule entspricht im wesentlichen der y-Gradientenspule, ist jedoch in der Breite komprimiert, um der kürzeren Dimension Rechnung zu tragen.
• Wahlweise können zusätzliche planare Spulenwindungsmuster angrenzend an die Außenseite der Gradientenspulen weg vom Untersuchungsbereich vorgesehen werden. Diese zusätzlichen Windungen können eine Abschirmung vorsehen, die die Flußdichte außerhalb der biplanaren Spulen auslöscht bzw. beseitigt. Wie oben erläutert, können die Spulen auch derart asymmetrisch sein, daß das Zentrum des linearen Feldgradienten vom geometrischen Mittelpunkt der Untersuchungsregion versetzt ist. Als noch weitere Option können die ringförmigen z-Gradientenspulen dort, wo es die Zugriffseinschränkungen gestatten, durch planare Spulen ersetzt werden.

Claims (14)

1. Gradientenspulenanordnung (20) zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch eine Region (12), aufweisend: eine Spuleneinrichtung (22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b); und eine Stromzufuhreinrichtung (28, 30) zur Stromzuführung zur Spuleneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß: die Spuleneinrichtung eine erste Spulenschleifenanordnung (62) aufweist, die entlang einer Oberfläche (22a) angeordnet ist, eine zweite Spulenschleifenanordnung (60), die entlang der Oberfläche (22a) angeordnet ist, eine dritte Spulenschleifenanordnung (68), die entlang der Oberfläche (22a) zwischen der ersten (62) und zweiten 60) Spulenschleifenanordnung angeordnet ist, und eine vierte Spulenschleifenanordnung (66) die entlang der Oberfläche (22a) angeordnet ist; und daß die Stromzufuhreinrichtung (28, 30) den Spulenschleifenanordnungen (62, 60, 68, 66) derart Strom zuführt, daß die erste (62) und vierte (66) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß im Uhrzeigersinn aufweisen und die zweite (60) und dritte (68) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß entgegen dem Uhrzeigersinn aufweisen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, in welcher: die Oberfläche (22a) eine gleichmäßige Fläche ist; die dritte Spulenschleifenanordnung (68) kleiner als die erste (62) und zweite (60) Spulenschleifenanordnung sind; die vierte Spulenschleifenanordnung (66) kleiner als die erste (62) und zweite (60) Spulenschleifenanordnung ist; und die erste, zweite, dritte und vierte Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) im wesentlichen in linearer Ausrichtung zueinander angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine fünfte Spulenschleifenanordnung (62) , die entlang einer zweiten gleichmäßigen Oberfläche (22b) angeordnet ist; eine sechste Spulenschleifenanordnung (60), die entlang der zweiten gleichmäßigen Oberfläche (22b) angeordnet ist; eine siebte Spulenschleifenanordnung (68), die kleiner als die fünfte (62) und sechste (60) Spulenschleifenanordnung ist und zwischen der fünften (62) und sechsten (60) Spulenschleifenanordnung entlang der zweiten gleichmäßigen Oberfläche (22b) angeordnet ist; und eine achte Spulenschleifenanordnung (66), die kleiner als die fünfte (62) und sechste (60) Spulenschleifenanordnung ist und entlang der zweiten gleichmäßigen Oberfläche (22b) angeordnet ist, wobei die fünfte, sechste, siebte und achte Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) im wesentlichen in linearer Ausrichtung parallel zur ersten, zweiten, dritten und vierten Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, in welcher die Stromzufuhreinrichtung (28, 30) der fünften, sechsten, siebten und achten Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) derart elektrischen Strom zuführt, daß die fünfte (62) und achte (66) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß entgegen dem Uhrzeigersinn aufweisen und die sechste (60) und siebte (68) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß im Uhrzeigersinn aufweisen.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, in welcher die erste (62), dritte (68), fünfte (62) und siebte (68) Spulenschleifenanordnung auf einer Seite einer Symmetrieebene (xy) angeordnet sind, die sich durch die zuerst erwähnte und zweite Oberfläche (22a, 22b) erstreckt, und die zweite (60), vierte (66), sechste (60) und achte (66) Spulenschleifenanordnung auf der entgegengesetzten Seite der Symmetrieebene (xy) symmetrisch zur ersten (62), dritten (68), fünften (62) und siebten (68) Spulenschleifenanordnung angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, in welcher die zuerst erwähnte und zweite gleichmäßige Oberfläche (22a, 22b) planar und parallel sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6 bei Rückbeziehung auf Anspruch 5, in welcher die Symmetrieebene (xy) sich im wesentlichen senkrecht zur zuerst erwähnten und zweiten Oberfläche (22a, 22b) erstreckt.

8. Anordnung nach Anspruch 7, ferner aufweisend eine erste Mehrzahl von weiteren Spulenschleifenanordnungen (62, 60, 68, 66), die entlang einer dritten planaren Oberfläche (24a) angeordnet sind, und eine zweite Mehrzahl von weiteren Spulenschleifenanordnungen (62, 60, 68, 66), die entlang einer vierten planaren Oberfläche (24b) angeordnet sind, wobei die dritte und vierte planare Oberfläche (24a, 24b) im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu der zuerst erwähnten und zweiten Oberfläche (22a, 22b) angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, in welcher die erste und zweite Mehrzahl von weiteren Spulenschleifenanordnungen (62, 60, 68, 66) auf der dritten und vierten planaren Oberfläche (24a, 24b) in Bezug auf die Symmetrieebene (xy) symmetrisch angeordnet sind.

10. Magnetresonanzabbildungsvorrichtung, aufweisend: eine Grundmagnetfeldeinrichtung (10) zum Erzeugen eines magnetischen Grundfeldes durch eine Untersuchungsregion (12); eine Magnetfeldgradienteneinrichtung (20,28,30) zum Erzeugen von Magnetfeldgradienten durch die Untersuchungsregion (12), wobei die Magnetfeldeinrichtung eine Gradientenspulenanordnung (20) nach Anspruch 1 umfaßt, wobei die erste (62) und zweite (60) Spulenschleifenanordnung symmetrisch zueinander um eine Symmetrielinie (64) angeordnet sind, die dritte (68) und vierte (66) Spulenschleifenanordnung symmetrisch um die Symmetrielinie (64) angeordnet sind, und die vierte Spulenschleifenanordnung (66) zwischen der ersten und zweiten Spulenschleifenanordnung (62 ,60) angeordnet ist; eine Magnetresonanzanregungseinrichtung (40, 42, 44) zur selektiven Anregung der Magnetresonanz von in der Untersuchungsregion (12) angeordneten Dipolen; eine Magnetresonanzsignal-Empfangseinrichtung (44, 50, 52) zum Empfang von Magnetresonanzsignalen von den resonierenden Dipolen; und eine Rekonstruktionseinrichtung (54, 56, 58) zur Rekonstruktion einer Bilddarstellung aus den Magnetresonanzsignalen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, in welcher die Gradientenspulenanordnung (20) ferner aufweist: fünfte (62) und sechste (60) Spulenschleifenanordnungen, die symmetrisch zueinander um eine zweite Symmetrielinie (64) und entlang einer zweiten Oberfläche (22b) angeordnet sind, wobei die zweite Oberfläche (22b) im wesentlichen parallel zur zuerst erwähnten Oberfläche (22a) angeordnet ist, und eine siebte (68) und achte (66) Spulenschleifenanordnung, die symmetrisch um die zweite Symmetrielinie (64) zwischen der fünften (62) und sechsten (60) Spulenschleifenanordnung und entlang der zweiten Oberfläche (22b) angeordnet sind, und in welcher die Stromzufuhreinrichtung (28, 30) der fünften, sechsten, siebten und achten Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) derart elektrischen Strom zuführt, daß die fünfte (62) und achte (66) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß entgegen dem Uhrzeigersinn aufweisen und die sechste (60) und siebte (68) Spulenschleifenanordnung einen Gesamtstromfluß im Uhrzeigersinn aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine dritte (24a) und vierte (24b) Oberfläche, die parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur erstgenannten und zweiten Oberfläche (22a, 22b) angeordnet sind, wobei die dritte und vierte Oberfläche (24a, 24b) jeweils mehrere Spulenschleifenanordnungen (62, 60, 68, 66) aufweisen, die auf ihnen zur selektiven Erzeugung eines magnetischen Gradienten zwischen sich angebracht sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 oder 12, in welcher das magnetische Grundfeld sich longitudinal entlang einer z-Achse erstreckt und sich die oder jede Symmetrielinie (64) parallel zu einer x-Achse erstreckt, derart, daß ein Magnetfeldgradient entlang einer y-Achse erzeugt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, in welcher die erste, zweite, dritte und vierte Spulenschleifenanordnung (62, 60, 68, 66) jeweils ein Symmetrieebene (xy) schneiden, die parallel zur y- und x-Achse liegt, und jeweils symmetrisch um diese sind.