梯度線圈及其部件的制作方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是一種梯度線圈及其部件的制作方法。梯度線圈部件的制作方法中，所述梯度線圈部件包括第一導(dǎo)電線圈部分和第二導(dǎo)電線圈部分，所述第一導(dǎo)電線圈部分和所述第二導(dǎo)電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述第一金屬線圈；以及采用3D打印技術(shù)打印所述第二金屬線圈。本發(fā)明專利技術(shù)提供的梯度線圈及其部件的制作方法，通過直接采用3D打印技術(shù)直接打印用于梯度線圈包括的各梯度線圈組件中包括的梯度線圈部件，可以節(jié)約梯度線圈的制作時間，有效提高梯度線圈的制作效率和增強(qiáng)梯度線圈制作的靈活性。尤其，通過將梯度線圈部件分成第一導(dǎo)電線圈部分和第二導(dǎo)電線圈部分分開進(jìn)行打印，可以減少3D打印裝置的體積，有效降低梯度線圈制造成本。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及磁共振領(lǐng)域，特別是一種用于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，簡稱：MRI)設(shè)備的梯度線圈及其部件的制作方法。
技術(shù)介紹
MRI技術(shù)可以對物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，并且具有對人體無傷害，軟組織分辨率高的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在MRI系統(tǒng)中，梯度線圈(gradient coils)性能的好壞直接影響到MRI系統(tǒng)的成像速度和成像質(zhì)量。通常地，一個梯度線圈整體包括三個互為正交方向的X軸梯度線圈組件，Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件，以對物體進(jìn)行三維成像，其中各方向的梯度線圈分別可以包括一個主線圈(primary gradient coils)部件和一個副線圈(secondary gradient coils)部件，也稱屏蔽線圈部件。圖1A為Y軸梯度線圈組件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1A所示，該Y軸方向的梯度線圈包括Y軸主線圈部件101和Y軸副線圈部件102，其中副線圈部件102包圍在主線圈部件101的外側(cè)，對于X軸其結(jié)構(gòu)示意圖是類似的，具體不再贅述。圖1B為Z軸梯度線圈組件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1B所示，該Z軸梯度線圈組件包括環(huán)形的Z軸主線圈部件103和環(huán)形的Z軸副線圈部件104，副線圈部件104包圍在主線圈部件103的外側(cè)。對于X軸梯度線圈或者Y軸梯度線圈的制作，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的制作方法為：在平模上進(jìn)行繞線(winding)或者澆筑(casting)金屬形成的平面線圈部件；然后將線圈部件固定在平板上，將固定有線圈的平板根據(jù)需求卷成弧面狀線圈部件，而對于Z軸梯度線圈的制作，通常采用在圓柱體上繞線方式制作主副線圈部件；然后，對制作好的X軸梯度線圈組件、Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件包括的各部件進(jìn)行組裝以形成梯度線圈；由于組裝后的梯度線圈之間在工作過程中存在很高的電壓，在組裝后的梯度線圈之間還需填充性能良好的絕緣材料，以形成最終的梯度線圈。在實現(xiàn)本專利技術(shù)過程中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：采用上述梯度線圈的制作方法，存在制作工藝復(fù)雜，制作效率低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提出了一種梯度線圈及其部件的制作方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實現(xiàn)簡化梯度線圈的制作工藝，提高梯度線圈的制作效率。本專利技術(shù)提供一種梯度線圈的制作方法，所述梯度線圈部件包括第一導(dǎo)電線圈部分和第二導(dǎo)電線圈部分，所述第一導(dǎo)電線圈部分和所述第二導(dǎo)電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈；以及采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體與所述至少兩個第一金屬線圈連接；所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體，所述第二支撐結(jié)構(gòu)體與所述至少兩個第二金屬線圈連接。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一金屬線圈由一第一金屬線繞成的多個第一金屬環(huán)組成，相鄰所述第一金屬環(huán)之間存在一第一間隙，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第一支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀，在打印所述至少兩個第一金屬線圈的同時，在所述第一間隙打印所述第一支撐結(jié)構(gòu)體。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第二金屬線圈由一第二金屬線繞成的多個第二金屬環(huán)組成，相鄰所述第二金屬環(huán)之間存在一第二間隙，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第二支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀，在打印所述至少兩個第二金屬線圈的同時，在所述第二間隙打印所述第二支撐結(jié)構(gòu)體。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀或所述第二支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀包括：Y形、X形、川字形或者米字形。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第一導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第二導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀或者第二導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀包括弧面或者柱面。 如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐體結(jié)構(gòu)或所述第二支撐體結(jié)構(gòu)通過金屬材料打印形成。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體，包括：采用3D打印技術(shù)，在打印所述第一支撐結(jié)構(gòu)體的同時，在所述第一支撐結(jié)構(gòu)體的表面打印所述至少兩個第一金屬線圈。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體，包括：采用3D打印技術(shù)，在打印所述第二支撐結(jié)構(gòu)體的同時，在所述第二支撐結(jié)構(gòu)體的表面打印所述至少兩個第二金屬線圈。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體或所述第二支撐結(jié)構(gòu)體為平板。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一導(dǎo)金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體之后，還包括：按照第一導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，對所述至少兩個第一金屬線圈以及第一支撐結(jié)構(gòu)體彎曲成型。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述采用3D打印技術(shù)打印所述至少 兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體之后，還包括：按照第二導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，對所述至少兩個第二金屬線圈以及第二支撐結(jié)構(gòu)體彎曲成型。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀包括弧面或者柱面。如上所述的梯度線圈部件的制作方法，優(yōu)選地，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體和所述第二支撐結(jié)構(gòu)體是通過絕緣材料打印形成的。本專利技術(shù)還提供一種梯度線圈的制作方法，所述梯度線圈包括第一梯度線圈組件、第二梯度線圈組件以及第三梯度線圈組件，所述梯度線圈的制作方法包括：采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第一梯度線圈組件包括的第一梯度線圈部件和第二梯度線圈部件；采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第二梯度線圈組件包括的第三梯度線圈部件和第四梯度線圈部件；采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述第三梯度線圈組件包括的第五梯度線圈部件和第六梯度線圈部件；按照梯度線圈預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、所述第三梯度線圈部件、所述第四梯度線圈部件、所述第五梯度線圈部件以及所述第六梯度線圈部件進(jìn)行組裝。如上所述的梯度線圈的制作方法，優(yōu)選地，所述梯度線圈組件還包括至少一個第七梯度線圈部件，所述梯度線圈的制作方法，還包括：采用如上所述的梯度線圈部件制作方法分別制作所述至少一個第七梯度線圈部件中的各所述第七梯度線圈部件；按照梯度線圈預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)，對所述第一梯度線圈部件、所述第二梯度線圈部件、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種梯度線圈部件的制作方法，其中，所述梯度線圈部件包括第一導(dǎo)電線圈部分和第二導(dǎo)電線圈部分，所述第一導(dǎo)電線圈部分和所述第二導(dǎo)電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述第一金屬線圈；以及采用3D打印技術(shù)打印所述第二金屬線圈。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種梯度線圈部件的制作方法，其中，所述梯度線圈部件包括第一導(dǎo)電線圈部分和第二導(dǎo)電線圈部分，所述第一導(dǎo)電線圈部分和所述第二導(dǎo)電線圈部分分別包括至少兩個第一金屬線圈和至少兩個第二金屬線圈，所述梯度線圈部件的制作方法，包括：采用3D打印技術(shù)打印所述第一金屬線圈；以及采用3D打印技術(shù)打印所述第二金屬線圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，進(jìn)一步包括：采用3D打印技術(shù)打印一第一支撐結(jié)構(gòu)體，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體與所述第一金屬線圈連接；采用3D打印技術(shù)打印一第二支撐結(jié)構(gòu)體，所述第二支撐結(jié)構(gòu)體與所述第二金屬線圈連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一金屬線圈包括層層嵌套的多個第一金屬環(huán)，相鄰所述第一金屬環(huán)之間存在一第一間隙，所述采用3D打印技術(shù)打印第一支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第一支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀，打印所述至少兩個第一金屬線圈的同時，在所述第一間隙打印所述第一支撐結(jié)構(gòu)體；或所述第二金屬線圈包括層層嵌套的多個第二金屬環(huán)，相鄰所述第二金屬環(huán)之間存在一第二間隙，所述采用3D打印技術(shù)打印第二支撐結(jié)構(gòu)體，包括：按照第二支撐結(jié)構(gòu)體預(yù)設(shè)形狀，打印所述至少兩個第二金屬線圈的同時，在所述第二間隙打印所述第二支撐結(jié)構(gòu)體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，按照第一導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第一金屬線圈以及所述第一支撐結(jié)構(gòu)體；或按照第二導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，采用3D打印技術(shù)打印所述至少兩個第二金屬線圈以及所述第二支撐結(jié)構(gòu)體。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一支撐體結(jié)構(gòu)或所述第二支撐體結(jié)構(gòu)通過金屬材料打印形成。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，采用3D打印技術(shù)，在打印所述第一支撐結(jié)構(gòu)體的同時，在所述第一支撐結(jié)構(gòu)體的表面打印所述至少兩個第一金屬線圈；或采用3D打印技術(shù)，在打印所述第二支撐結(jié)構(gòu)體的同時，在所述第二支撐結(jié)構(gòu)體的表面打印所述至少兩個第二金屬線圈。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，所述第一支撐結(jié)構(gòu)體或所述第二支撐結(jié)構(gòu)體為平板。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯度線圈部件的制作方法，其中，進(jìn)一步包括：按照第一導(dǎo)電線圈部分預(yù)設(shè)形狀，對所述至少兩個第一金屬線圈以及...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：岳振華，王超，彭衛(wèi)平，薛廷強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：西門子深圳磁共振有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44