用于肢端磁共振设备的梯度线圈及肢端磁共振设备的制作方法

专利2022-06-29  62


本实用新型涉及核磁共振技术领域,特别涉及一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈及肢端磁共振设备。



背景技术:

梯度线圈是核磁共振系统的核心部件之一,用于产生空间编码用的梯度场。梯度线圈工作时,需运行较大电流,这些大电流会在梯度线圈内产生大量热,如果不能及时有效冷却,则梯度线圈难以正常工作。

因此,如何对梯形线圈有效冷却,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈,其可以被有效冷却。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述梯度线圈的肢端磁共振设备,其梯度线圈可以被有效冷却。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈,包括:

线圈绕组,其包括用于产生梯度磁场的绕组;

冷却水管,所述冷却水管对折成u形后,以对折点为绕制起点、沿着所述线圈绕组的轴向螺旋缠绕于所述线圈绕组的外周面上。

优选地,所述冷却水管中位于所述对折点两侧的两个支路均与所述线圈绕组的外周面相贴合。

优选地,所述冷却水管中位于所述对折点两侧的两个支路中,其中一个所述支路与所述线圈绕组的外周面相贴合,另一个所述支路与所述线圈绕组之间设有隔热层。

优选地,所述冷却水管为至少两个,各所述冷却水管在所述线圈绕组外沿周向均匀布置。

优选地,所述冷却水管的外径小于6mm。

优选地,所述冷却水管的所述对折点两侧的两个支路之间的间隙中填充有掺加氧化铝粉的复合环氧树脂胶。

一种肢端磁共振设备,包括如上述任一项所述的梯度线圈。

本实用新型提供的用于肢端磁共振设备的梯度线圈,包括:线圈绕组,其包括用于产生梯度磁场的绕组;冷却水管,冷却水管对折成u形后,以对折点为绕制起点、沿着线圈绕组的轴向螺旋缠绕于线圈绕组的外周面上。

通过在线圈绕组外增设冷却水管,能够对线圈绕组进行水冷,冷却路径合理,可有效冷却梯形线圈;另外,采用一根冷却水管构成一个冷却回路,无需设置接头,可以节约空间,降低漏水的概率,提高梯度线圈的安全性。

本实用新型提供的包括上述梯度线圈的肢端磁共振设备,其梯度线圈可以被有效冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供梯度线圈的结构图;

图2为本实用新型所提供梯度线圈的剖视图。

附图标记:

1-线圈绕组,2-冷却水管,21-进水支路,22-出水支路,23-对折点,3-复合环氧树脂胶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施-例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈,其可以被有效冷却。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述梯度线圈的肢端磁共振设备,其梯度线圈可以被有效冷却。

需要说明的是,当元件被称为“固定”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。

本实用新型所提供梯度线圈的一种具体实施例中,包括线圈绕组1和冷却水管2。线圈绕组1内设有用于产生梯度磁场的绕组,具体通过铜线绕组产生梯度磁场。冷却水管2用于冷却线圈绕组1。如图1所示,冷却水管2对折成u形后,以对折点23为绕制起点,沿着线圈绕组1的轴向螺旋缠绕于线圈绕组1的外周面上。冷却水管2的两个端口分别为进水口和出水口,冷却水管2上位于进水口和对折点23之间的支路作为进水支路21,冷却水管2上位于出水口和对折点23之间的支路作为出水支路22,进水支路21、出水支路22螺旋式并列缠绕在线圈绕组1上。

在冷却过程中,向进水口供冷却水,水经过进水支路21、对折点23、出水支路22后从出水口流出,冷却水管2中的冷却水吸收线圈绕组1的热量,通过冷却水的流动将热量带离线圈绕组1。优选地,在冷却过程中,需要控制水流速度和进水温度,具体应保证冷却水管2的出水温度不高于线圈绕组1冷却前的温度,以保证冷却水的冷却能力,避免冷却水管反向加热线圈绕组1。

本实施例中,通过在线圈绕组1外增设冷却水管2,能够对线圈绕组1进行水冷,冷却路径合理,可有效冷却梯形线圈;另外,采用一根冷却水管2构成一个冷却回路,无需设置接头,可以节约空间,降低漏水的概率,提高梯度线圈的安全性。

进一步地,如图1所示,冷却水管2中位于对折点23两侧的两个支路均与线圈绕组1的外周面相贴合,能够提高冷却水与线圈绕组1的接触面积,进一步提高冷却效率。

进一步地,冷却水管2为至少两个,例如四个、五个等,各冷却水管2构成水管层。各冷却水管2在线圈绕组1外沿周向均匀布置,该水管层的冷却操作简单、结构紧凑、散热效率高。请参考图1,本实施例中,冷却水管2共四根,螺旋绕在线圈绕组1层的外侧,每根冷却水管2的绕制起点应间隔90°,即4个绕制起点周向均匀分布,同时,各冷却水管2绕制方式相同,从而实现冷却水管2的均匀排布以及均匀散热。

进一步地,冷却水管2的外径小于6mm,能够减小占用空间,适用于小孔径的梯度线圈,例如厚度为40mm的梯度线圈,为梯度线圈的其他部件腾出安装空间。

进一步地,冷却水管2的对折点23两侧的两个支路之间间隙中填充有复合环氧树脂胶3,具体地,该间隙采用掺加氧化铝粉的环氧树脂胶填充固化,氧化铝导热系数大,这种复合胶固化后既有环氧胶的高机械强度,又具有氧化铝粉的高导热率,能提高水管层和梯度线圈的换热率。

本实施例所提供梯度线圈的一种具体安装过程如下:

冷却水管2从中间位置对折成u型,两个支路并列螺旋绕制在线圈绕组1的外圆柱面上,每个冷却水管2中,进水支路21和出水支路22的中心距保持在15mm左右,进水支路21的螺距、出水支路22的螺距控制在100mm左右,这样绕完后各冷却水管2间隙均匀;各水管绕制完成后,用提前调制好的复合环氧胶填充各冷却水管2的间隙以及冷却水管2和线圈绕组1之间的间隙。

当然,在其他实施例中,冷却水管2中位于对折点23两侧的两个支路中,也可以将其中一个支路与线圈绕组1的外周面相贴合,另一个支路与线圈绕组1之间设有隔热层,隔热层具体可以为与支路路径相适配的螺旋状结构。其中,设置在隔热层上的支路在使用中作为出水支路22,即,进水支路21与线圈绕组1直接接触,而出水支路22与线圈绕组1不直接接触,使得只有温度较低的进水支路21中的水用于冷却,降低出水支路22中温度较高的水对线圈绕组1进行反向加热的可能性。

除了上述梯度线圈,本实用新型还提供了一种肢端磁共振设备,该肢端磁共振设备包括梯度线圈,具体可以为以上任一实施例中提供的梯度线圈,有益效果可以相应参考以上各个实施例。该肢端磁共振设备的其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的肢端磁共振设备及梯度线圈进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。


技术特征:

1.一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈,其特征在于,包括:

线圈绕组(1),其包括用于产生梯度磁场的绕组;

冷却水管(2),所述冷却水管(2)对折成u形后,以对折点(23)为绕制起点、沿着所述线圈绕组(1)的轴向螺旋缠绕于所述线圈绕组(1)的外周面上。

2.根据权利要求1所述的梯度线圈,其特征在于,所述冷却水管(2)中位于所述对折点(23)两侧的两个支路均与所述线圈绕组(1)的外周面相贴合。

3.根据权利要求1所述的梯度线圈,其特征在于,所述冷却水管(2)中位于所述对折点(23)两侧的两个支路中,其中一个所述支路与所述线圈绕组(1)的外周面相贴合,另一个所述支路与所述线圈绕组(1)之间设有隔热层。

4.根据权利要求1所述的梯度线圈,其特征在于,所述冷却水管(2)为至少两个,各所述冷却水管(2)在所述线圈绕组(1)外沿周向均匀布置。

5.根据权利要求1所述的梯度线圈,其特征在于,所述冷却水管(2)的外径小于6mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的梯度线圈,其特征在于,所述冷却水管(2)的所述对折点(23)两侧的两个支路之间的间隙中填充有掺加氧化铝粉的复合环氧树脂胶(3)。

7.一种肢端磁共振设备,其特征在于,包括权利要求1至6任一项所述的梯度线圈。

技术总结
本实用新型公开了一种用于肢端磁共振设备的梯度线圈及肢端磁共振设备。梯度线圈,包括:线圈绕组,其包括用于产生梯度磁场的绕组;冷却水管,冷却水管对折成U形后,以对折点为绕制起点、沿着线圈绕组的轴向螺旋缠绕于线圈绕组的外周面上。通过在线圈绕组外增设冷却水管,能够对线圈绕组进行水冷,冷却路径合理,可有效冷却梯形线圈;另外,采用一根冷却水管构成一个冷却回路,无需设置接头,可以节约空间,降低漏水的概率,提高梯度线圈的安全性。

技术研发人员:程东芹;路志强;陈强;刘兆强;王宗敏
受保护的技术使用者:山东奥新医疗科技有限公司
技术研发日:2020.04.28
技术公布日:2020.06.09

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