JP2019508087A - 最密巻線を有する磁場勾配コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

絶縁担体３２の外面の開口３６に要素３８を挿入し、絶縁担体の外面の周りに導電体の巻回３４を、巻き付けられた導電体の一方の側が絶縁担体の外面の開口に挿入された要素と並んだ状態で巻き付け、巻き付けられた導電体の一方の側と並んだ要素を、開口から取り外し、電気絶縁担体の周りにｚ磁場勾配コイル２０の導体の巻回を巻き付けるために繰り返すことによって磁場ｚ勾配コイルが製造される。導電体４４に沿って延在するキーイング特徴部４６、４６ａが、巻線パターン５６を画定するモールド５０の合わせキーイング特徴部５２、５２ａと係合した状態で上記導電体４４をモールド５０上に置き、絶縁背板５８を、モールドとは反対側で、結果として得られるコイルセクションに取り付け、モールドを取り外すことによって横磁場勾配コイルが製造される。

Description

下記は、概して、磁場勾配コイル技術、磁場勾配コイル製造技術、磁気共鳴（ＭＲ）撮像技術及び関連技術に関する。

磁場勾配コイルは、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの検査領域全体に空間的に変化する磁場を発生させる。典型的な水平ボアＭＲスキャナは、（例えばスライス選択を行うために）円筒ボアの軸に沿って磁場を生成するように設けられる長手方向又はｚ勾配コイルと、任意の横断方向に沿って横勾配を生成するように一緒に動作可能である２つの直交横磁場勾配コイル（例えばｘ勾配コイル及びｙ勾配コイル）とを含む。

水平ボアスキャナ用のｚ勾配コイルは、通常、水平ボアを取り囲む一連の円形ループを含み、ループ平面は、概してボア軸に対して横断するように方向付けられる。ｚ勾配コイルの典型的な製造方法は、ＭＲ検査領域を包囲するようなサイズにされた円筒形の電気絶縁担体（例えば誘電体フォーマ）を提供することである。円筒担体の外径表面にほぼ環状の溝が形成され、当該溝の中に勾配コイル導体が置かれる。

水平ボアＭＲスキャナの横磁場勾配コイルは、いわゆる「フィンガプリント」導体パターンを有する。通常、２対のこのようなフィンガプリントコイルセクションがあり、当該２対は、ボア軸に沿って検査中心の両側にあり、各対の２つのフィンガプリントコイルセクションはボアを挟んで互いに面している。各フィンガプリントコイルセクションは、通常、平面背板上に作成され、背板は、次に、ボアの外周の周りの途中まで延在し、支持体上に取り付けられるように、適当な曲率まで曲げられる。典型的な製造方法では、勾配コイル導体がその中に入れられるチャネルを有するモールドが提供される。次に、背板はコイル上に接着され、最後にモールドが取り外される。

下記は、上記問題等に対処する新規及び改良されたシステム並びに方法を開示する。

１つの開示態様では、磁場勾配コイルが、電気絶縁担体と、電気絶縁担体の外面の周りに巻き付けられる導電体の巻回とを含む。電気絶縁担体の外面は、各導電体の巻回の一方の側に沿って配置される開口を含む。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの導電体の巻回は、隣接する導電体の巻回から１．０ミリメートル以下の非ゼロ間隙だけ離間される。

前段落に記載されるような幾つかの勾配コイル実施形態では、電気絶縁担体は、中空円筒電気絶縁担体であり、導電体の巻回は、中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面の周りに円周方向に巻き付けられる。このような実施形態は、例えば縦磁場勾配コイルを提供する。

別の開示態様では、磁場勾配コイルが、電気絶縁背板と、背板上に配置される導電体とを含む。導電体の電気絶縁背板とは反対側の表面は、導電体の長さに沿って延在するキーイング特徴部を含む。キーイング特徴部は、縦溝、縦隆起又は導電体に沿って離間された一連の個別の突起部を含む。幾つかの実施形態では、導電体は、導電体の少なくとも一部の隣接部分が１．０ミリメートル以下の非ゼロ間隙だけ離間されたパターンに配置される。幾つかの実施形態では、磁場勾配コイルは横磁場勾配コイルである。

別の開示態様では、磁場勾配コイル製造方法が開示され、当該方法は、（ｉ）電気絶縁担体の外面の開口（例えば貫通孔又は止まり穴）内に要素（例えばピン又はペグ）を挿入するステップと、（ｉｉ）電気絶縁担体の外面の周りに導電体の巻回を、巻き付けられた導電体の一方の側が電気絶縁担体の外面の開口に挿入された要素と並んだ状態で巻き付けるステップと、（ｉｉｉ）巻き付けられた導電体の一方の側と並んだ要素を、開口から取り外すステップと、（ｉｖ）電気絶縁担体の外面の周りに磁場勾配コイルの導電体の巻回を巻き付けるために、ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）を繰り返すステップとを含む。ステップ（ｉ）は、ステップ（ｉｉ）の１回目の反復を行う前に行われる単一のステップとして行われる。又は、ステップ（ｉ）は、繰り返されるステップとして行われてもよい。ステップ（ｉ）の各反復は、ステップ（ｉｉ）の次の反復において巻き付けられる導電体の巻回の経路と並ぶ開口に要素を挿入する。

前段落に記載されるような幾つかの勾配コイル製造実施形態では、電気絶縁担体は、中空円筒電気絶縁担体である。ステップ（ｉ）は、円周リングを画定する中空円筒電気絶縁担体の外面の開口に要素を挿入する。ステップ（ｉｉ）は、中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面の周りに導電体の巻回を円周方向に巻き付ける。これらの実施形態では、ステップ（ｉｖ）は、中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面の周りに縦磁場勾配コイルの導電体の巻回を巻き付けるように、ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）を繰り返す。

別の開示態様では、磁場勾配コイル製造方法が開示される。当該方法は、（ｉ）導電体の長さに沿って延在する導電体のキーイング特徴部が、モールドの合わせキーイング特徴部と係合した状態で上記導電体を上記モールド上に置くステップであって、モールドのキーイング特徴部が磁場勾配コイルのコイルセクションの巻線パターンを画定し、置かれた導電体がコイルセクションを形成する、上記ステップと、（ｉｉ）電気絶縁背板を、コイルセクションのモールドとは反対側の面に取り付けるステップと、（ｉｉｉ）モールドをコイルセクションから取り外すステップとを含む。幾つかの実施形態では、導電体の長さに沿って延在するキーイング特徴部は、溝であり、モールドの合わせキーイング特徴部は、コイルセクションの巻線パターンを画定する隆起部又は一連の離間された個別の突起部である。逆に、幾つかの実施形態では、導電体の長さに沿って延在するキーイング特徴部が、隆起部又は導電体に沿って離間された一連の個別の突起部であり、モールドの合わせキーイング特徴部が、コイルセクションの巻線パターンを画定する溝である。後者の実施形態では、モールドを取り外した後、コイルセクションを形成する置かれた導電体からキーイング特徴部を機械加工して除去する。

１つの利点は、最密巻線を有する磁場勾配コイルが提供されることにある。

別の利点は、大電流を搬送する能力を有する磁場勾配コイルが提供されることにある。

別の利点は、任意に近い間隔の有限導体間隔を可能にする改良された磁場勾配コイル製造が提供されることにある。

別の利点は、より簡単にモールドを取り外しできる改良された磁場勾配コイル製造が提供されることにある。

本開示を読み、理解した当業者には明らかであるように、所与の実施形態が、上記利点のいずれも提供しない、若しくは、上記利点の１つ、２つ、それ以上若しくはすべてを提供するか、並びに／又は、他の利点を提供してもよい。

本発明は、様々なコンポーネント及びコンポーネントの構成、また、様々なステップ及びステップの構成の形を取ってよい。図面は、好適な実施形態を例示することのみを目的とし、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。

図１は、本明細書に開示される磁場勾配コイルを有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像デバイスを側断面図で模式的に示す。 図２は、部分的に組み立てられた縦磁場勾配コイルの斜視図を模式的に示す。 図３Ａは、図２による縦磁場勾配コイルの適切な製造工程のフローチャートを示す。 図３Ｂは、図２による縦磁場勾配コイルの適切な製造工程のフローチャートを示す。 図４は、モールド内に溝キーイング特徴部を、導体上に隆起キーイング特徴部を含む一実施形態について、導体、導体用のモールド及び勾配コイル背板を含む横磁場勾配コイルのコイルセクションの一部の側断面分解図を模式的に示す。 図５は、モールド上に隆起キーイング特徴部を、導体内に溝キーイング特徴部を含む一実施形態について、導体、導体用のモールド及び勾配コイル背板を含む横磁場勾配コイルのコイルセクションの一部の側断面分解図を模式的に示す。 図６は、図４又は図５による横磁場勾配コイルのコイルセクションを製造する製造工程のフローチャートを示す。

表記に関する注釈を述べておく。「勾配コイル」との用語は、本明細書において「磁場勾配コイル」の簡潔表現として使用されることもある。「導体」又は「導体の巻回」との用語は、本明細書においてそれぞれ「導電体」又は「導電体の巻回」の簡潔表現として使用される。「導電体」との用語は、本明細書において使用される場合、銅又は銅合金といった適切な導電性材料で作られ、円形、楕円形、長方形又は他の形状の断面を有し、任意選択的に電気絶縁体によって囲まれている電線等を指す。本明細書において、隣接する導電体部分又は隣接する導電体の巻回間の間隔が言及される場合、当該間隔は、各導体部分又は巻回を被覆する任意の絶縁体の外面間で測定される。「担体」又は「絶縁担体」との用語は、「電気絶縁担体」の簡潔表現として使用される。

縦磁場勾配コイルの導電体の巻回を、中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面に形成された環状溝内に入れることに関して本明細書において認識される難しさは、隣接する導体の巻回間の最小間隔が、中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面に形成される隣接する環状溝間の最小壁厚によって制限される点である。

同様に、横磁場勾配コイルの導電体を、コイルセクションのフィンガプリントパターンを画定するモールドの表面に形成された溝内に入れることに関して本明細書において認識される難しさは、コイルセクションにおける隣接する導体部分間の最小間隔が、モールドの表面に形成される隣接する溝間の最小壁厚によって制限される点である。

実際には、典型的なモールド又は担体材料について、隣接する溝間の壁厚は、高精度勾配コイルに必要とされるような精密に制御された間隔を確実とするためには、約２ミリメートル以上であるべきである。一方で、大勾配コイル電流を実現するためには、導電体は大きい断面積を有するべきである。勾配コイルは、好適には薄型コンポーネントである。例えば水平ボアＭＲスキャナでは、勾配コイルは、ＭＲボアと同軸上に配置される中空円筒コンポーネントとして適切に形成され、これらの円筒コンポーネントの壁は、ボア断面を可能な限り大きくするために、薄いことが好適である。薄い勾配コイル円筒壁及び導体断面積の最大化という２つの目標は、楕円形又は大きいアスペクト比の長方形の断面を有する比較的「平らな」導電体を使用することによって最適に達成される。しかし、平らな導体を使用すると、（長手方向勾配コイルでは）隣接するコイル巻回又は（横勾配コイルのコイルセクションでは）コイル部間の間隔が減少される。このようなデザイン空間では、モールド又は担体の隣接する溝間の壁厚が、隣接コイル巻回又はコイル部は間隔を置いてどれくらい近くに置けるかを支配する制限要素となる。

本明細書には、これらの問題に対する解決策が開示される。

図１を参照するに、例示的な水平ボア磁気共鳴（ＭＲ）撮像デバイス１０が側断面図で示され、例えば並進可能な患者カウチ又は支持体１６を介して患者又は他の撮像対象者がその中に入れられる水平ボア１４を画定する円筒筐体１２を含む。図１に示されるように、水平ボアＭＲスキャナ１０の幾何学的配置の説明において、水平方向を、通常、ｚ方向と呼ぶ。例えば超電導磁石又は抵抗磁石であるソレノイド型磁石１８が、水平ボア１４内に水平方向に（即ち、ｚ方向に沿って）向けられた静（Ｂ_０）磁場を発生させる。縦磁場勾配コイル２０が、水平又はｚ方向に沿って変化する磁場勾配を発生させる。縦磁場勾配コイル２０は更に、磁場ｚ勾配コイル２０とも呼ばれることがある。また、ｚ方向に直交する方向に沿って向けられる磁場勾配を発生させる１つ以上の横磁場勾配コイルが設けられる。これらは、例えばｘ方向と指定される方向に沿って磁場勾配を発生させる１つの横磁場勾配コイル２２ｘと、ｙ方向と指定される方向に沿って磁場勾配を発生させる第２の横磁場勾配コイル２２ｙとを含み、ｘ方向及びｙ方向は相互に直交する。当技術分野において知られているように、磁気共鳴は、１つ以上の無線周波数（ＲＦ）コイル（図示せず）が、（場合によって、磁場勾配によって変更される）Ｂ_０磁場の大きさに対応する磁気共鳴周波数で放出する作用によって、検査領域１４内に配置される被験者内で励起され、磁気共鳴信号が、同じ又は異なる１つ以上のＲＦコイルによって検出される。磁場勾配コイル２０、２２ｘ、２２ｙによって印加される磁場勾配は、磁気共鳴を空間的に制限し、並びに／又は、磁気共鳴の周波数及び／若しくは位相を空間的に符号化して撮像データを生成するように使用されるか、又は、他の機能（例えば幾つかの磁気共鳴血管造影技術においてフローコントラストを提供する）に使用される。

図１を引き続き参照し、また、図２を更に参照するに、部分的に組み立てられたｚ勾配コイル３０が、図１の差込図として示され、また、図２に拡大図で示される。この部分的に組み立てられたｚ勾配コイル３０は、完成すると、例えばＭＲデバイス１０内にｚ勾配コイル２０として設置される。中空円筒電気絶縁担体３２が構造支柱としての機能を果たす。担体３２は、例えば円筒に成形されたＧ１０又はＦＲ４ガラス繊維シート又はボード材で作られている。コイルに電気的にエネルギーが与えられると、所望の長手方向に変化する磁場勾配が得られるように、導電体の巻回３４が、例えばアンチヘルムホルツレイアウトで中空円筒電気絶縁担体３２の外面の周りを円周方向に巻き付けられる。導体の巻回３４の正確な位置合わせを達成するために、本明細書に開示されるように、開口における要素の配置（elements-in-openings arrangement）が使用される。このために、図２に見られるように、電気絶縁担体３２は、各意図する導体の巻回経路と並んで配置される複数の開口からなる１つのリングがあるように配置される予め形成された開口（例えば貫通孔又は止まり穴）３６のセットを有する。要素３８（例えばピン又はペグ）が、開口３６、少なくとも１つのリングの開口に挿入され、当該リングと並んで次の導体の巻回が巻き付けられる。（次の）導体の巻回３４は、当該導体の巻回３４の一方の側が、意図する導体の巻回経路と並んで配置されるピン３８と並んだ（且つ、好適には接触した）状態で、担体３２の外面の周りに巻き付けられる。これにより、導体の巻回３４の正確な位置決めが提供される。次に、巻き付けられたばかりの導体の巻回と並ぶピンは取り外され、したがって、当該巻回の隣の空間が解放され、次の導体の巻回が巻き付けられることを可能にする。このようにすると、隣接する導体の巻回は、１つの導電体の巻回が隣の導電体の巻回から１．０ミリメートル以下、又は、更にはより近く（例えば０．５ミリメートル以下）の非ゼロ間隙、また、より一般的には要望通りに小さい非ゼロ間隙で離間されて巻き付けられる。

なお、完成ｚ勾配コイル２０には、ピン又はペグ３８は、導電体の巻回３４の巻き付けを導くという目的を果たした後は取り外されるので、残っていない。完成ｚ勾配コイルでは、電気絶縁担体３２の外面は、各導電体の巻回３４の一方の側に沿って配列される開口３６を含む。通常、電気絶縁担体３２の外側は、各導電体の巻回３４の他方の側に沿って配置される開口を含まない。これは、コイル巻回位置合わせは、片面位置合わせだからである。しかし、幾つかの特定のコイルレイアウトにおいて、１つのコイル巻回の位置合わせに使用される開口は、偶然に別のコイル巻回の反対側と整列することも可能である。従来のコイル組立てアプローチとは異なり、開口位置合わせ工程に開示されたピン又はペグを使用すると、導電体の巻回３４は電気絶縁担体３２の外面の溝内に配置されない。任意選択的に、エポキシ（図示せず）といったオプションの保護カプセル材料の開口３６への分散を容易にするための経路を提供するように、開口３６に通じる浅い溝４０が設けられる。

図２を引き続き参照し、また、図３Ａを更に参照するに、図２を踏まえた製造方法が、図３Ａのフローチャートによって示される。ステップＳ１０において、予め位置合わせされた開口３６を有する中空円筒電気絶縁担体３２が提供される。ステップＳ１２において、ピン又はペグ３８が、担体３２のすべての開口３６に挿入される。ステップＳ１４において、第１のコイル巻回３４が、その一方の側が、開口に挿入されたピン又はペグ３８のループと並んだ（且つ、好適には接触した）状態で担体３２の周りに巻き付けられる。この第１のコイル巻回は、担体３２の端にあるので、導体の他方の側には、隣接する導体の巻回を位置合わせするために挿入されるピン又はペグが存在しない。ステップＳ１６において、巻き付けられたばかりの導体の巻回の一方の側と並んだ位置合わせピン又はペグ３８が取り外され、これにより、巻き付けられたばかりの導体の巻回の一方の側の空間が（できる限り非常に近くに隣接する）次のコイル巻回を受け入れるために解放される。ステップＳ２０において、上記次の導電体の巻回が、開口に挿入されたピン又はペグ（の次のリング）と並んで巻き付けられる。フローは、すべての導体の巻回３４が担体３２の周りで円周方向に巻き付けられるまで行われる反復ループでピン取り外しステップＳ１６まで戻る。カプセル化エポキシをコイル巻回３４全体に塗布する（オプションの浅い溝４０が開口３６のエポキシ充填を促進する）といった１つ以上のオプションの最終加工ステップＳ２２が行われてよい。

図３Ａの方法では、ステップＳ１２は、第１の導体の巻回が巻き付けられる前に、すべてのピン又はペグ３８をすべての開口３６に挿入する単一のステップである。これは、導体の巻回巻き付け段階（ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ２０）に、ピン又はペグが挿入される必要がないという利点を有する。しかし、この方法の不利点は、すべての開口３６を埋めるのに十分なピン又はペグが利用可能でなければならない点である。

図３Ｂを参照するに、代替実施形態において、上記単一のペグ挿入ステップＳ１２が、反復ペグ挿入ステップに分割され、各反復は、巻き付けられる次の導電体の巻回の経路と並ぶ開口にピン又はペグを挿入するために、次の導体の巻回を巻き付ける前に行われる。したがって、図３Ｂの変更された方法では、最初の挿入ステップＳ１２ａでは、ステップＳ１４において巻き付けられる第１のコイル巻回の意図する経路と並んで配置される開口のリングにのみピン又はペグが挿入される。ステップＳ１６において、導体の巻回が巻き付けられた後に、これらのピンが取り外される。次に、挿入ステップＳ１２ｂにおいて、これらの取り外されたばかりのピンが、ステップＳ２０において巻き付けられる次の導電体の巻回の経路と並ぶ開口のリングに挿入される。この方法は、巻き付けられる次の導電体の巻回の経路と並ぶ開口３６の１つのリングを充填するのに十分なピン又はペグしか手元に必要でないという利点を有する。

図１を再び参照し、また、図４を更に参照するに、横磁場勾配コイルの部分的に製造されたコイルセクション４２が、図１の差込図として示され、また、図４に拡大図で示される。図４は、２つの隣接する導体部分の断面図である。部分的に製造されたコイルセクション４２は、完成すると、例えばＭＲデバイス１０内にｘ勾配コイル２２ｘ又はｙ勾配コイル２２ｙとして設置される横勾配コイルに組み込まれる。開示される横勾配コイル製造方法では、コイルセクションを形成する導電体４４が、導電体の長さに沿って延在するキーイング特徴部を含む。図４の実施形態では、導電体４４上のキーイング特徴部は、導電体４４の長さに沿って延在する隆起部４６である。或いは、隆起部４６は、導電体に沿って離間された一連の個別の突起部に置換されてもよい。

モールド５０が提供され、その上に導電体４４が置かれる。モールド５０は、好適には、適切に頑丈な材料で作られ、例えばステンレス鋼板又はアルミニウム合金板である。モールド５０は、図４の実施形態では、コイルセクションの（図４に差込平面図に示される）意図する巻線パターン５６を画定するキーイング特徴部、即ち、溝５２を含む。導電体４４は、導電体４４のキーイング特徴部（例えば隆起部４６）がモールド５０の合わせキーイング特徴部（例えば溝５２）と係合した状態でモールド５０上に置かれる。このようにすると、置かれた導電体４４は、モールド５０のキーイング特徴部５２によって画定される巻線パターン５６を呈する。その後、電気絶縁背板５８が、例えばエポキシ接着剤によってコイルセクションのモールドとは反対側に取り付けられ、モールド５０はコイルセクションから取り外される。電気絶縁背板５８は、例えばＧ１０又はＦＲ４ガラス繊維シート又はボードである。

図５を参照するに、当然ながら、代替実施形態において、キーイング特徴部が反対にされてもよい。図５は、当該代替実施形態の部分的に製造されたコイルセクション４２ａを示し、ここでは、導電体４４のキーイング特徴部は溝４６ａであり、モールド５０のキーイング特徴部は隆起部５２ａである（又は変形実施形態では、隆起部５２ａはコイルセクションの巻線パターン５６を画定する一連の離間された個別の突起部によって置換される）。

図４又は図５を参照するに、当然ながら、所望の巻線パターン５６での導体４４の正確なレイアウトが、各キーイング特徴部４６、５２（又は各キーイング特徴部４６ａ、５２ａ）のはめ合いによって達成されるため、巻線パターン５６の２つの隣接する導体部分間の間隔に下限がない。幾つかの実施形態では、導電体４４は、導電体４４の少なくとも幾つかの隣接部分が１．０ミリメートル以下又は更にはより近い（例えば０．５ミリメートル以下）の非ゼロ間隙、また、より一般的には要望通りに小さい非ゼロ間隙で離間されて巻線パターン５６に配置される。

図４（又は図５）を引き続き参照し、また、図６を更に参照するに、図４又は図５を踏まえた製造方法が、図６のフローチャートによって示される。ステップＳ３０において、キーイング特徴部（例えば隆起部若しくは一連の突起部４６又は溝４６ａ）を有する導電体４４が提供される。ステップＳ３０は、例えばキーイング特徴部４６、４６ａが押出成形された導電体４４と一体に形成されるように、適切な形状の押出成形ダイを用いた押出成形によって行われる。或いは、キーイング溝４６ａは、例えばスロットカッティングのように、適切な機械を使用して、押出成形後に導体４４に切り込まれてもよい。キーイング特徴部４６が隆起部又は一連の突起部４６である場合、これらの特徴を、導体４４の押出成形後に適切な機械加工で形成することも想定される。オプションのステップＳ３２において、オプションの絶縁コーティングが導電体４４に追加されてよい（或いは導体は裸線等でもよい）。ステップＳ３４において、所望の巻線パターン５６に形成されたキーイング特徴部５２、又は、隆起部若しくは突起部５２ａを有するモールド５０が提供される。キーイング特徴部５２、５２ａは、ステンレス鋼、アルミニウム合金等のシート上に、高精度ロボット機械加工等を使用して高精度に形成される。

ステップＳ４０において、導電体４４は、導電体４４上又は内のキーイング特徴部４６、４６ａがモールド５０上又は内の合わせキーイング特徴部５２、５２ａと係合した状態で、モールド５０上に置かれる。これにより、置かれた導体は、モールド５０上又は内のキーイング特徴部５２、５２ａのレイアウトによって画定される所望の巻線パターン５６を呈する。ステップＳ４２において、電気絶縁背板５８が、例えばエポキシ接着剤によって、コイルセクションのモールド５０とは反対側に取り付けられる。ステップＳ４４において、モールド５０は、コイルセクションから取り外される。当然ながら、モールド５０取り外しステップは、隆起キーイング特徴部が一連の個別の突起部によって置換され、したがって、嵌合するキーイング特徴部の係合強度が接触総表面積の縮小により減少する実施形態によってより簡単にされる。

（図４の実施形態について）隆起部又は一連の突起部４６を機械加工する、及び／又は、背板５８に接着されるコイルセクションを保護エポキシでカプセル化する等といった１つ以上のオプションの最終加工ステップＳ４６が行われてよい。結果として得られる構造体は、例えば典型的に４つのフィンガプリントコイルセクションを含む横勾配コイルの１つのフィンガプリントである、コイルセクションである。したがって、組立てステップＳ４８において、完成したコイルセクションは、他の完成したコイルセクションと共に組み立てられて、最終的な横勾配コイル、図１に示される例えばｘ勾配コイル２２ｘ又はｙ勾配コイル２２ｙが構成される。この組立ては、通常、背板５８（したがって、担持される導体）の所望のコイル曲率への湾曲と、湾曲された背板の円筒フォーマ又は他の横コイル支持体への取り付けとを必然的に伴う。

本発明は、好適な実施形態を参照して説明された。上記詳細な説明を読み、理解した人は、修正態様及び変形態様を思いつくであろう。本発明は、当該修正態様及び変形態様を、それらが添付の請求項又はその等価物の範囲内に該当する限り、含むと解釈されることを意図している。

Claims (22)

1. 電気絶縁担体と、
   前記電気絶縁担体の外面の周りに巻き付けられる導電体の巻回と、
   を含み、
   前記電気絶縁担体の前記外面は、各導電体の巻回の一方の側に沿って配置される開口を含む、磁場勾配コイル。
2. 前記電気絶縁担体の前記外面は、各導電体の巻回の他方の側に沿って開口を含まない、請求項１に記載の磁場勾配コイル。
3. 前記導電体の巻回は、前記電気絶縁担体の前記外面の溝内に配置されない、請求項１又は２に記載の磁場勾配コイル。
4. 少なくとも１つの導電体の巻回は、隣接する導電体の巻回から１．０ミリメートル以下の非ゼロ間隙だけ離間されている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の磁場勾配コイル。
5. 前記開口は、貫通孔又は止まり穴である、請求項１乃至４の何れか一項に記載の磁場勾配コイル。
6. 前記電気絶縁担体は、中空円筒電気絶縁担体であり、前記導電体の巻回は、前記中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面の周りに円周方向に巻き付けられている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の磁場勾配コイル。
7. 前記磁場勾配コイルは、縦磁場勾配コイルである、請求項６に記載の磁場勾配コイル。
8. 電気絶縁背板と、
   前記電気絶縁背板上に配置される導電体と、
   を含み、
   前記導電体の前記電気絶縁背板とは反対側の表面は、前記導電体の長さに沿って延在するキーイング特徴部を含み、前記キーイング特徴部は、縦溝、縦隆起部、又は、前記導電体に沿って離間された一連の個別の突起部を含む、磁場勾配コイル。
9. 前記キーイング特徴部は、縦溝である、請求項８に記載の磁場勾配コイル。
10. 前記キーイング特徴部は、縦隆起部である、請求項８に記載の磁場勾配コイル。
11. 前記キーイング特徴部は、前記導電体に沿って離間された一連の個別の突起部である、請求項８に記載の磁場勾配コイル。
12. 前記導電体は、前記導電体の少なくとも一部の隣接する部分が、１．０ミリメートル以下の非ゼロ間隙だけ離間された巻線パターンに配置される、請求項８乃至１１の何れか一項に記載の磁場勾配コイル。
13. 前記磁場勾配コイルは、横磁場勾配コイルである、請求項８乃至１２の何れか一項に記載の磁場勾配コイル。
14. 磁場勾配コイル製造方法であって、
    （ｉ）電気絶縁担体の外面の開口に要素を挿入するステップと、
    （ｉｉ）前記電気絶縁担体の前記外面の周りに導電体の巻回を、巻き付けられた前記導電体の一方の側が前記電気絶縁担体の前記外面の開口に挿入された要素と並んだ状態で巻き付けるステップと、
    （ｉｉｉ）巻き付けられた前記導電体の前記一方の側と並んだ前記要素を、前記開口から取り外すステップと、
    （ｉｖ）前記電気絶縁担体の前記外面の周りに磁場勾配コイルの前記導電体の巻回を巻き付けるために、ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）を繰り返すステップと、
    を含む、方法。
15. 前記ステップ（ｉｉ）は、
    前記電気絶縁担体の前記外面の周りに前記導電体の巻回を、巻き付けられた前記導電体の前記一方の側が前記電気絶縁担体の前記外面の開口に挿入された要素と並んだ状態で、且つ、巻き付けられた前記導電体の他方の側が前記電気絶縁担体の前記外面の開口に挿入された要素と並ばない状態で巻き付けるステップを含む、請求項１４に記載の磁場勾配コイル製造方法。
16. 前記要素は、ピン又はペグであり、前記開口は、貫通孔又は止まり穴である、請求項１４又は１５に記載の磁場勾配コイル製造方法。
17. 前記電気絶縁担体は、中空円筒電気絶縁担体であり、
    ステップ（ｉ）は、円周リングを画定する前記中空円筒電気絶縁担体の前記外面の開口に、前記要素を挿入し、
    ステップ（ｉｉ）は、前記中空円筒電気絶縁担体の外側円筒面の周りに前記導電体の巻回を円周方向に巻き付け、
    ステップ（ｉｖ）は、前記中空円筒電気絶縁担体の前記外側円筒面の周りに縦磁場勾配コイルの前記導電体の巻回を巻き付けるように、ステップ（ｉｉ）及びステップ（ｉｉｉ）を繰り返す、請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の磁場勾配コイル製造方法。
18. 前記ステップ（ｉ）は、
    （Ｉ）ステップ（ｉｉ）の１回目の反復を行う前に行われる単一のステップとして行われるか、又は、
    （ＩＩ）繰り返されるステップとして行われ、前記ステップ（ｉ）の各反復は、前記ステップ（ｉｉ）の次の反復において巻き付けられる前記導電体の巻回の経路と並んだ開口に要素を挿入する、請求項１４乃至１７の何れか一項に記載の磁場勾配コイル製造方法。
19. （ｉ）導電体の長さに沿って延在する前記導電体のキーイング特徴部が、モールドの合わせキーイング特徴部と係合した状態で前記導電体を前記モールド上に置くステップであって、前記モールドの前記キーイング特徴部は磁場勾配コイルのコイルセクションの巻線パターンを画定し、置かれた前記導電体は前記コイルセクションを形成する、前記ステップと、
    （ｉｉ）電気絶縁背板を、前記コイルセクションの前記モールドとは反対側の面に取り付けるステップと、
    （ｉｉｉ）前記モールドを前記コイルセクションから取り外すステップと、
    を含む、磁場勾配コイル製造方法。
20. 前記導電体の長さに沿って延在する前記キーイング特徴部は、溝であり、
    前記モールドの前記合わせキーイング特徴部は、前記コイルセクションの巻線パターンを画定する隆起部又は一連の離間された個別の突起部である、請求項１９に記載の磁場勾配コイル製造方法。
21. 前記導電体の長さに沿って延在する前記キーイング特徴部は、隆起部又は前記導電体に沿って離間された一連の個別の突起部であり、
    前記モールドの前記合わせキーイング特徴部は、前記コイルセクションの前記巻線パターンを画定する溝である、請求項１９に記載の磁場勾配コイル製造方法。
22. （ｉｖ）前記モールドを取り外した後、前記コイルセクションを形成する置かれた前記導電体から前記キーイング特徴部を機械加工して除去するステップを更に含む、請求項２１に記載の磁場勾配コイル製造方法。

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