本發(fā)明涉及一種磁共振成像系統(tǒng)的梯度線圈。
背景技術(shù)：
：磁共振成像系統(tǒng)工作時(shí)，將人體置于一個(gè)強(qiáng)的靜磁場(chǎng)中，通過(guò)向人體發(fā)射射頻脈沖使人體部分區(qū)域的原子核受到激發(fā)。射頻場(chǎng)撤除后，這些被激發(fā)的原子核輻射出射頻信號(hào)由天線接收。當(dāng)在這一過(guò)程中加入梯度磁場(chǎng)后，便可以通過(guò)射頻信號(hào)獲得人體的空間分布信息，從而重建出人體的二維或三維圖像。磁共振成像系統(tǒng)工作時(shí)，通常如圖1所示，將人體放入磁體101中，梯度線圈(包含勻場(chǎng)線圈)102產(chǎn)生一個(gè)線性度良好的梯度磁場(chǎng)，該梯度磁場(chǎng)疊加在主磁場(chǎng)上，對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間編碼。同時(shí)，該梯度線圈還對(duì)主磁場(chǎng)的不均勻性進(jìn)行校正。射頻線圈103對(duì)人體照射，激發(fā)人體成像區(qū)域的原子核，譜儀系統(tǒng)106運(yùn)行脈沖序列，控制各子系統(tǒng)的工作，并采集磁共振信號(hào)進(jìn)行圖像重建。其中，勻場(chǎng)電源105用于向勻場(chǎng)線圈提供驅(qū)動(dòng)電流，控制勻場(chǎng)線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)的幅度。現(xiàn)代磁共振成像要求梯度系統(tǒng)的性能非常高，目前梯度系統(tǒng)中梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以達(dá)到40—60mt/m，梯度磁場(chǎng)的切換率達(dá)到150—200t/m/s。由于對(duì)成像回波時(shí)間的要求，擴(kuò)散成像的要求，以及多核成像的要求等，對(duì)未來(lái)梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度和切換率要求越來(lái)越大，然而現(xiàn)有的梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生方法對(duì)于提高梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度和切換率存在很大的問(wèn)題，目前的梯度系統(tǒng)中，梯度線圈多采用線圈對(duì)產(chǎn)生三個(gè)方向的梯度磁場(chǎng)，線圈的結(jié)構(gòu)均為多繞組線圈，如圖2所示的一種現(xiàn)有梯度線圈的結(jié)構(gòu)圖案，就是采用“指紋”圖案的多繞組線圈；為容納人體的進(jìn)入，這種線圈均具有較大的尺寸，儲(chǔ)能很高。若為了增大梯度磁場(chǎng)，有效的方法是增加梯度線圈的匝數(shù)，或者是增加梯度線圈的電流。增大匝數(shù)會(huì)增加線圈的感抗，從而與提高切換率矛盾。為克服感抗的影響，一般都采用提高梯度功率放大器輸出電壓的手段來(lái)增大梯度磁場(chǎng)的切換率，目前，梯度功率放大器的輸出電壓和電流達(dá)到了3000v/900a的水平，增大線圈的電流會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題，提高梯度功率放大器的輸出電壓使得線圈的絕緣問(wèn)題的解決更加困難，因?yàn)榻^緣和散熱是相互矛盾的工藝問(wèn)題。更嚴(yán)重的問(wèn)題是，在現(xiàn)有技術(shù)下，若增大梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度和切換率，可能會(huì)使局部梯度磁場(chǎng)的變化率(db/dt)超出標(biāo)準(zhǔn)，引起對(duì)人的刺激等不良反應(yīng)。為此，人們采用了其他一些辦法，比如增加一個(gè)小的梯度線圈，插入到標(biāo)準(zhǔn)梯度線圈中，可以有效解決這個(gè)問(wèn)題，不過(guò)小的梯度線圈的使用受到一定的限制，比如只能進(jìn)行局部的成像，使用也不方便。現(xiàn)有的梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生方法，其線圈一旦制造完成，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布既已確定，無(wú)法改變，限制了系統(tǒng)的性能。比如為進(jìn)行全身成像，梯度線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)一般都是對(duì)稱的，其中，成像區(qū)的梯度磁場(chǎng)較弱，而梯度線圈在成像區(qū)兩側(cè)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)反而較強(qiáng)，這種磁場(chǎng)分布有可能使得人體心臟所在的區(qū)域的磁場(chǎng)變化率(db/dt)超出標(biāo)準(zhǔn)，局部的非對(duì)稱線圈，可以使人體所處的非成像區(qū)的梯度磁場(chǎng)的變化率(db/dt)變得很小，從而允許成像區(qū)采用較大的梯度強(qiáng)度和切換率，然而在現(xiàn)有技術(shù)下，這兩種梯度磁場(chǎng)無(wú)法用同一個(gè)梯度線圈產(chǎn)生。中國(guó)發(fā)明專利cn201510746871.2公開了一種梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生的方法和裝置，采用線圈陣列構(gòu)成梯度線圈，可實(shí)現(xiàn)梯度磁場(chǎng)的重構(gòu)，但是該專利所述的縱向梯度線圈，是由多個(gè)平行放置的圓形線圈構(gòu)成，該方法雖然可形成梯度磁場(chǎng)，但是線圈之間的耦合過(guò)于強(qiáng)烈，解耦上存在困難。在構(gòu)成橫向梯度磁場(chǎng)方面，采用排列成單列多行的結(jié)構(gòu)，由于每個(gè)陣列梯度線圈的面積較大，電感不容易減小，又因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)只能采用多層排列，在實(shí)現(xiàn)的工藝上具有較大的局限性。圖2所示這種梯度線圈采用“指紋”式分布的圖案結(jié)構(gòu)，各繞組之間串聯(lián)，用一個(gè)梯度功率放大器驅(qū)動(dòng)，可在成像空間產(chǎn)生所需要的梯度磁場(chǎng)。這種梯度線圈的磁場(chǎng)分布形態(tài)不可改變，并且由于電感很大，需要高壓大電流的梯度功率放大器才能達(dá)到較高的梯度切換率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有磁共振成像系統(tǒng)中梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生的上述問(wèn)題，提出一種磁共振成像系統(tǒng)的陣列梯度線圈，本發(fā)明能夠使梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)的性能和梯度線圈的結(jié)構(gòu)變得靈活，提高磁共振成像系統(tǒng)的水平。本發(fā)明磁共振成像系統(tǒng)的陣列梯度線圈，由多個(gè)線圈構(gòu)成，多個(gè)線圈并列分布在梯度線圈的電流面上，構(gòu)成線圈陣列。線圈陣列可以是單層布置，也可以是多層布置或者是部分線圈重疊。本發(fā)明陣列梯度線圈既可以產(chǎn)生縱向梯度磁場(chǎng)，也可以產(chǎn)生橫向梯度磁場(chǎng)。由于線圈之間是并列分布在梯度線圈的電流面上，線圈之間的耦合較弱，并且，若將相鄰線圈之間有部分重疊，可消除線圈之間的耦合。本發(fā)明陣列梯度線圈由梯度功率放大器驅(qū)動(dòng)，梯度功率放大器的輸出端連接陣列梯度線圈，梯度功率放大器的輸入端和一個(gè)梯度磁場(chǎng)控制器連接。所述的梯度功率放大器由多個(gè)功率單元組成，多個(gè)功率單元之間在電氣上相互獨(dú)立，每個(gè)功率單元和一個(gè)線圈連接，梯度磁場(chǎng)控制器產(chǎn)生功率單元的控制信號(hào)，梯度磁場(chǎng)控制器的每一路輸出連接到每一個(gè)功率單元的輸入端，梯度磁場(chǎng)控制器輸出的每一路控制信號(hào)對(duì)應(yīng)一組線圈的電流參數(shù)，控制每個(gè)功率單元的電流輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)線圈的電流調(diào)節(jié)。由于每個(gè)線圈通過(guò)獨(dú)立的功率單元驅(qū)動(dòng)，因此每個(gè)線圈的電流大小和方向可獨(dú)立調(diào)節(jié)，線圈電流大小和方向通過(guò)改變梯度磁場(chǎng)控制器的信號(hào)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明通過(guò)目標(biāo)場(chǎng)等數(shù)學(xué)方法，可以針對(duì)每個(gè)梯度磁場(chǎng)的空間分布，計(jì)算得到陣列梯度線圈中每個(gè)線圈的電流大小和方向，每個(gè)線圈的一組電流大小和方向參數(shù)對(duì)應(yīng)梯度磁場(chǎng)的一個(gè)空間分布。因此，本發(fā)明可以根據(jù)成像的要求，通過(guò)調(diào)節(jié)陣列梯度線圈中各個(gè)線圈的電流大小和方向，改變梯度線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)空間分布，產(chǎn)生滿足特定成像所需要的梯度磁場(chǎng)。在不改變梯度線圈繞組分布的前提下，改變梯度磁場(chǎng)的空間分布。梯度磁場(chǎng)是由導(dǎo)線通過(guò)電流產(chǎn)生的，一般地，把導(dǎo)線所分布的平面或曲面稱為梯度線圈電流面。本發(fā)明中，梯度線圈電流面上分布有梯度線圈陣列，梯度磁場(chǎng)是由梯度線圈陣列中各個(gè)線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)合成的，梯度線圈陣列各線圈中的電流大小和方向可以不相同，因此，改變每個(gè)線圈的電流大小和方向，則會(huì)改變所合成的梯度磁場(chǎng)的空間分布。通過(guò)計(jì)算，可以獲得不同的梯度磁場(chǎng)空間分布所對(duì)應(yīng)的各線圈的電流大小和方向，形成不同的數(shù)據(jù)組。將這些不同的數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，磁共振成像系統(tǒng)掃描時(shí)，根據(jù)所需要掃描的部位和序列對(duì)應(yīng)的梯度磁場(chǎng)的空間分布，調(diào)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)來(lái)控制梯度線圈陣列中各線圈的電流大小和方向，便可獲得所需的梯度磁場(chǎng)。由于梯度磁場(chǎng)需要在成像區(qū)域內(nèi)有特定的分布，比如說(shuō)要求其分布在某一個(gè)方向上有較好的線性。一般對(duì)于超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，要求在50cm球形區(qū)域內(nèi)非線性不超過(guò)5％。同時(shí)，在成像區(qū)域內(nèi)對(duì)梯度磁場(chǎng)有一定的強(qiáng)度要求，比如30mt/m。梯度系統(tǒng)工作在脈沖狀態(tài)，因此需要梯度磁場(chǎng)有一定的切換率，比如150t/m/s。其中，梯度磁場(chǎng)的空間分布是由線圈的分布決定的，若線圈的分布固定，每個(gè)線圈通過(guò)的電流也相同，則該線圈所產(chǎn)生的梯度磁場(chǎng)的空間分布則固定不變，僅僅是梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨電流的大小改變，切換率隨驅(qū)動(dòng)電壓和爬升時(shí)間的變化改變。本發(fā)明陣列線圈中的每個(gè)線圈都由梯度功率放大器的各個(gè)功率單元獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，因此，分別獨(dú)立調(diào)整梯度功率放大器的每個(gè)功率單元的電流大小和方向，可以使陣列線圈的每個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)獨(dú)立變化，陣列梯度線圈中所有線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在成像區(qū)域及其附近的合成磁場(chǎng)的空間分布就會(huì)發(fā)生變化，從而改變梯度磁場(chǎng)的空間分布。現(xiàn)有的陣列梯度線圈在形成梯度磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)梯度磁場(chǎng)的空間分布，可以計(jì)算出線圈繞組的位置和形狀，然后根據(jù)這些參數(shù)繞制所需要的線圈，線圈均由多匝繞組構(gòu)成，因此每個(gè)繞組在工作時(shí)所通過(guò)的電流大小是相同的，在工作時(shí)通過(guò)電流，即可產(chǎn)生所需的梯度磁場(chǎng)空間分布，在改變梯度功率放大器的電流時(shí)，同一組線圈的各繞組電流的變化也相同，無(wú)法改變梯度磁場(chǎng)的空間分布，僅僅可以改變梯度磁場(chǎng)的大小和切換率。本發(fā)明陣列梯度線圈中每個(gè)線圈的位置是固定不變的，在設(shè)定所需要的梯度磁場(chǎng)空間分布后，可以根據(jù)每個(gè)線圈所處的位置，計(jì)算出每個(gè)線圈的電流大小和方向，對(duì)于不同的梯度磁場(chǎng)空間分布，可以計(jì)算出不同的電流參數(shù)組合。將多組線圈的電流大小和方向參數(shù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，磁共振成像系統(tǒng)工作時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)出相應(yīng)的參數(shù)，用以控制各線圈的電流大小和方向，形成所需梯度磁場(chǎng)。在磁共振成像的每次掃描過(guò)程中，梯度磁場(chǎng)的形態(tài)相對(duì)固定，但是梯度磁場(chǎng)的大小則可調(diào)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)梯度磁場(chǎng)大小的調(diào)節(jié)，所存儲(chǔ)的每組參數(shù)的每個(gè)陣列梯度線圈的電流大小，可以是不同線圈之間的電流大小的比例關(guān)系參數(shù)。磁共振成像系統(tǒng)掃描時(shí)，則按照各個(gè)線圈電流的比例改變每個(gè)線圈的電流大小，從而保持其合成的梯度磁場(chǎng)的空間分布所所需要的形態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由于可以改變梯度磁場(chǎng)的空間分布，因此可以帶來(lái)更好和更靈活的應(yīng)用。比如在進(jìn)行體部掃描時(shí)，由于一般對(duì)梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度要求不高，可以將梯度的線性區(qū)擴(kuò)大，梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，獲得大范圍的線性區(qū)。而對(duì)于頭部成像，則可以縮小梯度磁場(chǎng)的線性區(qū)，增強(qiáng)小范圍成像區(qū)的梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度。為減小梯度磁場(chǎng)變化率的影響，還可以將梯度線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)構(gòu)成為非對(duì)稱磁場(chǎng)，并形成力矩平衡電流分布，使得人體所處的區(qū)域的梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度變得很小，從而允許采用大的梯度磁場(chǎng)切換率成像。顯然，本發(fā)明陣列梯度線圈中，線圈的數(shù)量越多，則調(diào)節(jié)梯度磁場(chǎng)分布則越精密。每個(gè)線圈可以是單匝線圈，也可以是多匝線圈。由于線圈的面積小，即使是多匝線圈，其電感也很容易控制在數(shù)十微亨以內(nèi)，其感抗很小。一般地，離成像區(qū)遠(yuǎn)端的梯度電流面上的電流密度較大，因此，在線圈的分布上，成像區(qū)遠(yuǎn)端的線圈數(shù)量可以多于成像區(qū)近端的線圈，比成像區(qū)近端的線圈排列更緊密，可有效提高遠(yuǎn)端的電流密度。另一種情況下，為了對(duì)成像區(qū)的磁場(chǎng)做更精細(xì)的調(diào)節(jié)，可增大成像區(qū)近端的線圈的排列密度，因此，本發(fā)明在陣列梯度線圈排列的密度上，可以根據(jù)不同需要而改變。陣列梯度線圈中每個(gè)線圈的形狀可以多樣，比如線圈的形狀可以是圓形線圈，其優(yōu)點(diǎn)是受力均勻，但是這種線圈的面積填充系數(shù)不夠高；線圈的形狀也可以是矩形，該形狀線圈面積填充系數(shù)很高，但是受力較為不均勻；線圈的形狀也可以是六邊形，這種線圈的面積填充系數(shù)很高，受力也較矩形線圈好很多。因此，本發(fā)明可以采用這三種不同形狀的線圈構(gòu)成陣列梯度線圈。顯然，在這些陣列梯度線圈中，部分線圈之間存在耦合關(guān)系，但是考慮線圈的面積，相對(duì)位置等因素，每個(gè)線圈的總電感依然遠(yuǎn)小于現(xiàn)有方法的單個(gè)線圈的總電感，同時(shí)，將相鄰線圈進(jìn)行部分的交疊，可以大大降低線圈之間的耦合，因此，驅(qū)動(dòng)每個(gè)小線圈所需要的電壓很低，比較容易提高梯度磁場(chǎng)的切換率。本發(fā)明陣列梯度線圈中，每個(gè)線圈的匝數(shù)可靈活設(shè)置，既可以是單匝線圈，也可以是多匝線圈。對(duì)于多匝線圈的情況，所需要的驅(qū)動(dòng)電流可以顯著降低，因此，驅(qū)動(dòng)線圈陣列的總功率不會(huì)增大很多。由于陣列梯度線圈中每個(gè)線圈所需要的驅(qū)動(dòng)電壓和電流大大減小，比如50v/50a，梯度功率放大器中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的功耗大大減小，更容易實(shí)現(xiàn)高的切換率。梯度功率放大器由直流供電電源和多個(gè)功率單元組成，其中，每個(gè)功率單元共用一個(gè)直流供電電源，也可以是一組功率單元共用一個(gè)直流電源。各功率單元的輸入輸出之間相互獨(dú)立，每個(gè)單元具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制，可獨(dú)立調(diào)節(jié)電流參數(shù)和波形。附圖說(shuō)明圖1現(xiàn)有技術(shù)的磁共振成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：101磁體，102射頻線圈，103梯度放大器，104譜儀系統(tǒng)；圖2現(xiàn)有技術(shù)的磁共振成像系統(tǒng)中橫向梯度線圈結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明平板梯度陣列梯度線圈的實(shí)施例1；圖4為本發(fā)明圓柱型梯度陣列梯度線圈的實(shí)施例2；圖5為本發(fā)明圓形陣列梯度線圈的實(shí)施例3；圖6為本發(fā)明六邊形陣列梯度線圈的實(shí)施例4；圖7為本發(fā)明具有部分交疊的六邊形陣列梯度線圈的實(shí)施例5；圖8為本發(fā)明具有兩層陣列梯度線圈結(jié)構(gòu)的實(shí)施例6。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明磁共振成像系統(tǒng)的陣列梯度線圈由多個(gè)線圈構(gòu)成，多個(gè)線圈分布在梯度電流面上，線圈之間可以是并列布置，也可是相鄰線圈之間部分重疊布置，或者為多層布置。陣列梯度線圈由梯度功率放大器驅(qū)動(dòng)。梯度功率放大器的輸出端連接陣列梯度線圈，梯度功率放大器的輸入端和一個(gè)梯度磁場(chǎng)控制器連接。所述的梯度功率放大器由多個(gè)功率單元組成，多個(gè)功率單元之間在電氣上相互獨(dú)立，每個(gè)功率單元和一個(gè)線圈連接，梯度磁場(chǎng)控制器產(chǎn)生功率單元的控制信號(hào)，梯度磁場(chǎng)控制器的每一路輸出連接到每一個(gè)功率單元的輸入端，梯度磁場(chǎng)控制器輸出的每一路控制信號(hào)對(duì)應(yīng)一組線圈的電流參數(shù)，控制每個(gè)功率單元的電流輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)線圈的電流調(diào)節(jié)。每個(gè)線圈的電流大小和方向可獨(dú)立調(diào)節(jié)。每個(gè)線圈的一組電流大小和方向參數(shù)對(duì)應(yīng)梯度磁場(chǎng)的一個(gè)空間分布。因此通過(guò)調(diào)節(jié)陣列梯度線圈中各個(gè)線圈的電流大小和方向，改變梯度線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)空間分布，可以產(chǎn)生滿足特定成像所需要的梯度磁場(chǎng)。梯度功率放大器的多個(gè)功率單元共用一個(gè)直流供電電源或多個(gè)個(gè)直流供電電源。應(yīng)用本發(fā)明的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)如下：梯度線圈陣列產(chǎn)生的梯度磁場(chǎng)由陣列梯度線圈中所有線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)合成形成。陣列梯度線圈和梯度功率放大器的輸出端連接，梯度功率放大器的輸入端連接梯度磁場(chǎng)控制器。陣列梯度線圈的每個(gè)線圈與梯度功率放大器的每個(gè)功率單元的輸出端相連，。梯度磁場(chǎng)控制器控制梯度功率放大器的小功率單元的電流，由此控制陣列梯度線圈的電流大小和方向，電流大小和方向。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、與梯度磁場(chǎng)控制器連接，存儲(chǔ)有不同梯度磁場(chǎng)空間分布所對(duì)應(yīng)的陣列梯度線圈的電流參數(shù)。在設(shè)定所需要的梯度磁場(chǎng)空間分布后，可以根據(jù)每個(gè)線圈所處的位置，計(jì)算出每個(gè)線圈的電流大小和方向，對(duì)于不同的梯度磁場(chǎng)空間分布，可以計(jì)算出不同的電流參數(shù)組合。將多組線圈的電流大小和方向參數(shù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，磁共振成像系統(tǒng)工作時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)出相應(yīng)的參數(shù)，用以控制各線圈的電流大小和方向，形成所需梯度磁場(chǎng)，并且，可以在不改變梯度線圈結(jié)構(gòu)的前提下，改變梯度線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)的空間分布。圖3所示為本發(fā)明陣列梯度線圈的實(shí)施例1。如圖3所示，所述陣列梯度線圈由多個(gè)矩形線圈構(gòu)成平板式梯度線圈，用于垂直磁場(chǎng)的磁共振成像儀。陣列梯度線圈共由144個(gè)獨(dú)立的線圈組成，每個(gè)線圈40匝，直徑50mm。產(chǎn)生橫向磁場(chǎng)時(shí)，每個(gè)線圈施加表1所示電流，可在30cm球形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生線性度在-1到+1.2％，梯度強(qiáng)度為21mt/m的平板式梯度磁場(chǎng)。對(duì)于圖3的實(shí)施例，按照表2所示的電流施加在線圈上，則可在30cm球形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生縱向梯度磁場(chǎng)，線性度在-1.6到+2.8％，梯度強(qiáng)度為18mt/m。因此，在不改變線圈結(jié)構(gòu)是，可通過(guò)改變各線圈的電流大小和方向，改變梯度磁場(chǎng)的形態(tài)和分布。圖4所示為本發(fā)明陣列梯度線圈的實(shí)施例2。如圖4所示，所述陣列梯度線圈由多個(gè)矩形線圈構(gòu)成圓柱形梯度線圈，用于水平磁場(chǎng)的磁共振成像儀。圓柱形梯度線圈共由100個(gè)獨(dú)立的矩形線圈組成，每個(gè)矩形線圈40匝，產(chǎn)生縱向梯度磁場(chǎng)時(shí)，每個(gè)矩形線圈施加表3所示電流，可在40cm球形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生線性度在-3.5到+3.2％，梯度強(qiáng)度為30mt/m的梯度磁場(chǎng)。表1平板梯度電流表序號(hào)電流(a)方向序號(hào)電流(a)方向110+84-28+95.5-36.2+106.2-45.5+118-54+1210-62+136+72-146-表2平板梯度電流表序號(hào)電流(a)方向序號(hào)電流(a)方向110+87.6+28+97+37+107+47+118+57.6+1210+68+130+78+140+表3圓柱形梯度電流表序號(hào)電流(a)方向序號(hào)電流(a)方向110+68.5-28+74.5-38+88-44.5+98-58.5+1010-圖5所示為本發(fā)明梯度線圈陣列的實(shí)施例3。如圖5所示，所述梯度線圈陣列由多個(gè)圓形線圈構(gòu)成，線圈緊密排列，相互絕緣，線圈具有較均勻的受力。圖6所示為本發(fā)明梯度線圈陣列的實(shí)施例4。如圖6所示，所述梯度線圈陣列由多個(gè)六邊形線圈構(gòu)成，線圈緊密排列。圖7所示為本發(fā)明梯度線圈陣列的實(shí)施例5。如圖7所示，所述梯度線圈陣列由多個(gè)六邊形線圈構(gòu)成，線圈之間相互有部分重疊，該結(jié)構(gòu)可降低線圈之間的耦合。圖8所示為本發(fā)明梯度線圈陣列的實(shí)施例6，采用多層結(jié)構(gòu)，每層有多個(gè)小線圈構(gòu)成線圈陣列，每層之間的線圈排列相互交疊，消除耦合。以上實(shí)施例均為非主動(dòng)屏蔽的線圈結(jié)構(gòu)，對(duì)于主動(dòng)屏蔽的線圈，僅僅是在主線圈的外部加上屏蔽線圈，采用本發(fā)明的裝置可以構(gòu)成帶有主動(dòng)屏蔽的陣列梯度線圈。上述實(shí)施例的特征均是通過(guò)不同陣列梯度線圈的形狀構(gòu)成陣列梯度線圈，其中每個(gè)線圈的電流大小和方向可獨(dú)立控制。在此前提下，可采用不同的計(jì)算方法計(jì)算各個(gè)線圈的電流大小和方向，實(shí)現(xiàn)所需要的梯度磁場(chǎng)。當(dāng)前第1頁(yè)12