Градиентная катушка магнитно-резонансной визуализации - RU2016101066A

1. Магнитная градиентная катушка (110) для системы магнитно-резонансной визуализации (100, 200), в которой магнитная градиентная катушка активно экранирована, в которой магнитная градиентная катушка выполнена с возможностью создания магнитного поля (504), в которой магнитное поле имеет цилиндрическую ось симметрии (130), в которой градиентная катушка имеет длину (132), параллельную цилиндрической оси симметрии, в которой магнитная градиентная катушка имеет внешнюю поверхность (134), магнитное поле содержит внешнее магнитное поле снаружи от внешней поверхности, и в которой внешнее поле имеет по меньшей мере четыре области ослабленного поля (136, 138, 140, 142) вдоль длины, где модуль магнитного поля меньше среднего модуля магнитного поля вдоль длины.

2. Магнитная градиентная катушка по п.1, в которой линейный размер каждой области ослабленного поля, при измерении вдоль длины, составляет по меньшей мере 10% от расстояния между двумя соседними областями ослабленного поля.

3. Магнитная градиентная катушка по п.1 или 2, в которой любое из последующего:

модуль внешнего магнитного поля внутри любой области ослабленного поля по меньшей мере в 2,5 раза меньше, чем средний модуль магнитного поля вдоль длины,

модуль внешнего магнитного поля внутри любой области ослабленного поля по меньшей мере в 5 раз меньше, чем средний модуль магнитного поля вдоль длины,

модуль внешнего поля внутри любой области ослабленного поля по меньшей мере в 10 раз меньше, чем средний модуль магнитного поля вдоль длины, и

модуль внешнего поля внутри любой области ослабленного поля по меньшей мере в 20 раз меньше, чем средний модуль магнитного поля вдоль длины.

4. Магнитная градиентная катушка по п.1, 2 или 3, в которой градиентная катушка имеет внутренний проводящий слой (500) и внешний проводящий слой (502), в которой внутренний проводящий слой содержит первый набор отдельных токовых контуров (1200), соединенных последовательно, и в которой внешний проводящий слой содержит второй набор отдельных токовых контуров (1300), соединенных последовательно, и в которой первый набор соединен последовательно со вторым набором.

5. Магнитная градиентная катушка по любому из предшествующих пунктов, в которой градиентная катушка содержит три ортогональные градиентные катушки, в которой области ослабленного поля ортогональных градиентных катушек совпадают типичным положениям по меньшей мере некоторых катушек сверхпроводящего магнита.

6. Магнитный узел (102, 110) для системы магнитно-резонансной визуализации (100, 200), содержащей градиентные катушки с активным экранированием (110) по любому из предшествующих пунктов, в котором магнит - это сверхпроводящий магнит с несколькими сверхпроводящими катушками, и в котором есть сверхпроводящая катушка, выбранная из нескольких сверхпроводящих катушек, центрированных соосно около каждой области ослабленного поля.

7. Магнитный узел по п.6, в котором магнит содержит трубу (206) теплого тоннеля и радиозащитный экран (204), и в котором радиозащитный экран содержит внутренний цилиндр (208) радиозащитного экрана между трубой теплого тоннеля и несколькими сверхпроводящими катушками.

8. Магнитный узел по п.7, в котором труба теплого тоннеля и внутренний цилиндр радиозащитного экрана не проводят электричество или имеют большее электрическое сопротивление в азимутальном направлении, чем в направлении оси цилиндра, и/или в котором внутренний цилиндр сформирован из диэлектрика.

9. Магнитный узел по п.8, в котором внутренний цилиндр радиозащитного экрана сформирован из проводящего материала с щелями, выполненными так, чтобы блокировать вихревые токи, создаваемые внешним магнитным полем магнитной градиентной катушки или внутренний цилиндр радиозащитного экрана сформирован из диэлектрика.

10. Магнитный узел по любому из пп.7-9, в котором труба теплого тоннеля содержит магнитную градиентную катушку.

11. Магнитный узел по п.10, в котором магнит является безкриогенным магнитом.

12. Магнитный узел по любому из пп.6-11, в котором магнитная градиентная катушка выполнена так, чтобы создавать внешнее магнитное поле такое, что оно расширяется (504) между каждой сверхпроводящей катушкой.

13. Система магнитно-резонансной визуализации, содержащая магнитный узел по любому из пп.6-12.

14. Способ проектирования магнитной градиентной катушки (110) для системы магнитно-резонансной визуализации (100, 200), используя программное обеспечение магнитного проектирования, содержащий этапы, на которых:

A. задают (300) цилиндрические поверхности, соответствующие внутреннему проводящему слою (502) и внешнему проводящему слою (504) градиентной катушки и необязательно задают проводящие выступающие области, соединяющие внутренний проводящий слой и внешний проводящий слой;

B. задают (302) ограничения, обеспечивающие поле магнитного градиента с предопределенной линейностью в объем (114) визуализации внутри градиентной катушки, причем магнитная градиентная катушка имеет внутреннюю поверхность (134);

C. задают (304) ограничения, ограничивающие внешнее магнитное поле, окружающее внешнюю поверхность так, что есть по меньшей мере четыре области ослабленного поля (136, 138, 140, 142), соответствующие местоположению сверхпроводящих катушек сверхпроводящего магнита

и/или

задают (304) поверхности, действующие как пассивные проводящие кольца в местоположениях областей ослабленного поля, и задающие ограничения на ток, индуцированный в этих кольцах, или рассеяние, вызванное этими индуцированными токами, причем этапы A, B и C задают задачу оптимизации при нахождении распределения тока во внутреннем проводящем слое и внешнем проводящем слое;

D. решают (306) задачу оптимизации для вычисления функции непрерывного потока, причем функция непрерывного потока описывает решение задачи оптимизации; и

E. преобразовывают (308) функцию непрерывного потока, полученную как результат оптимизации в шаблон отдельных токовых контуров (1200, 1300), причем соединяют эти отдельные токовые контуры последовательно для задания проекта градиентной катушки.

15. Способ по п.14, в котором способ дополнительно содержит производство градиентной катушки согласно проекту градиентной катушки.