降低渦電流磁場的系統和方法
【專利摘要】本發明揭示一種降低渦電流磁場的系統和方法，其包括主磁體，第一梯度線圈以及第二梯度線圈。主磁體用于產生主磁場。該第一梯度線圈與第一支撐件相關聯設置，該第一梯度線圈被設置在主磁體之內，第一梯度線圈施加至少一個梯度磁場在該主磁場上，以進行空間編碼。第二梯度線圈與第二支撐件相關聯設置，第二梯度線圈也被設置在主磁體之內，第二梯度線圈抵消第一梯度線圈產生的邊緣磁場，以使得在主磁場內所產生的渦電流磁場最小化。第一梯度線圈和第二梯度線圈中的任一者被特意地進行調節，以使得第一梯度線圈和第二梯度線圈之間具有非零的偏移值，該非零的偏移值補償至少一個制造偏差所引起的渦電流磁場。本發明還揭示工具和方法。
【專利說明】降低渦電流磁場的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明公開的實施方式涉及系統和方法，特別涉及一種用于降低渦電流磁場的系統和方法。
【背景技術】
[0002]在至少一些已知的磁共振成像系統中使用的梯度線圈組件包括內梯度線圈單元和外梯度線圈單元。該內梯度線圈單元和外梯度線圈單元一起在被該磁共振成像系統中的主磁體所環繞的成像區域內產生至少一個梯度磁場，例如沿Z軸方向的梯度磁場(也稱Z通道梯度磁場)。該至少一個梯度磁場用于至少在X軸、Y軸、Z軸之一方向上，對由主磁體產生的穩恒主磁場進行空間編碼，通過空間編碼可以確定從病人或者目標對象內部經激勵產生的射頻回波信號的物理位置。
[0003]除了疊加在主磁場上的該至少一個梯度磁場之外，該內梯度線圈和該外梯度線圈還可以一起在主磁體環繞的成像區域內引發渦電流磁場。如果不設法去除或者降低該渦電流磁場，則會使的成像的品質降低。造成該渦電流磁場的一種原因是該內梯度線圈和該外梯度線圈之間在物理上沒有對齊或者對準。更具體而言，當該內梯度線圈和該外梯度線圈之間存在著物理偏移時，在脈沖電流的作用下，該內梯度線圈和外梯度線圈產生的邊緣磁場會向外泄露。該泄露邊緣磁場與環繞該內梯度線圈和外梯度線圈的一個或者多個金屬結構(例如，熱屏蔽層，低溫冷卻容器壁，以及真空容器壁等)相互作用，從而在該一個或者多個金屬結構內感應出渦電流，該渦電流轉而會在主磁場上疊加不期望的渦電流磁場。
[0004]為了去除或者降低該渦電流磁場所產生的負面作用，至少一些已知的解決方案是在制造該梯度線圈組件的過程中，設法使該內梯度線圈和該外梯度線圈的物理中心(isocenters)盡量對齊。然而，通過機械方法調整該內梯度線圈和該外梯度線圈之間的對齊關系效果有限，因為機械調整方法存在著精確度的限制，并且，還存在其他因素會造成在成像區域內產生渦電流磁場，一種因素為制造梯度線圈組件過程中產生的制造偏差。
[0005]因此，有必要提供一種改善的系統和方法來解決現有系統和方法存在的技術問題。

【發明內容】

[0006]有鑒于上文提及之技術問題，本發明的一個方面在于提供一種梯度線圈調整方法技術方案。該方法至少包括如下步驟:測量與仿真磁體相關的至少在X軸、Y軸和Z軸之一方向上的第一渦電流磁場，該第一渦電流磁場根據作用到第一梯度線圈和第二梯度線圈的脈沖電流而產生，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈被設置成具有第一偏移值，該第一梯度線圈被第一支撐件支撐，該第二梯度線圈被第二支撐件支撐，該第一支撐件和該第二支撐件定義至少一個制造偏差；將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和制造偏差型渦電流磁場，該偏移型渦電流磁場與該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間的該第一偏移值相對應，該制造偏差型渦電流磁場與該第一支撐件和該第二支撐件所定義的該至少一個制造偏差相對應；至少根據分解得到的該偏移型渦電流磁場、該制造偏差型渦電流磁場以及與真實磁體相關的多個參數計算與該真實磁體相關的優化的偏移型渦電流磁場，該優化的偏移型渦電流磁場對應該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第二偏移值，以及在該仿真磁體上以一定的方式將該第一梯度線圈和該第二梯度線圈調整成具有該第二偏移值。
[0007]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該將該第一梯度線圈和該第二梯度線圈調整成具有該第二偏移值的步驟包括:至少根據該第二偏移值和該至少一個制造偏差計算與仿真磁體相關的參考渦電流磁場；測量與仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和第二梯度線圈的脈沖電流而產生；以及判斷該測量到的第二渦電流磁場是否與該計算的參考渦電流磁場相匹配。
[0008]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該方法還包括如下步驟:在判斷出該測量到的第二渦電流磁場與該計算的參考渦電流磁場相匹配時，在該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間引入可固化的物質，使該第一梯度線圈和該第二梯度線圈固定在一起。
[0009]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該測量第一渦電流磁場的步驟包括測量該第一潤電流磁場的分量，其中該第一潤電流磁場的分量的方向與由主磁體產生的主磁場的方向一致。
[0010]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該制造偏差包括錐度型制造偏差，該將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和制造偏差型渦電流磁場的步驟包括使用最小二乘法將該測量到的第一渦電流磁場分解成偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場。
[0011]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該第二偏移值為非零值，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈通過該非零的第二偏移值在至少一個梯度場產生的區域內產生基本為零的渦電流磁場。
[0012]在提供的梯度線圈調整方法技術方案中，該第一梯度線圈為Z軸梯度線圈，該第二梯度線圈為Z軸屏蔽梯度線圈。
[0013]本發明的另一個方面在于提供一種系統技術方案。該系統包括主磁體，第一梯度線圈以及第二梯度線圈。該主磁體用于產生主磁場，該第一梯度線圈與第一支撐件相關聯設置，該第一梯度線圈被設置在該主磁體之內，該第一梯度線圈被配置成作用至少一個梯度磁場在該主磁場上，以進行空間編碼。該第二梯度線圈與第二支撐件相關聯設置，該第二梯度線圈也被設置在該主磁體之內，該第二梯度線圈被配置成抵消該第一梯度線圈產生的邊緣磁場，以使得在該主磁場內所產生的渦電流磁場最小化。該第一梯度線圈和該第二梯度線圈中的任一者被特意地進行調節，以使得該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間具有非零的偏移值，該非零的偏移值補償至少一個制造偏差所引起的渦電流磁場。
[0014]在提供的系統技術方案中，該至少一個制造偏差包括錐度型偏差。
[0015]在提供的系統技術方案中，該系統包括仿真磁體，第一磁探測元件和第二磁探測元件。該仿真磁體被配置成收容該第一梯度線圈和該第二梯度線圈。該第一磁探測元件和該第二磁探測元件設置于由該第一梯度線圈定義的空間區域內，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被配置成測量與該仿真磁體相關的第一渦電流磁場。該第一渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第一脈沖電流而產生，并且在作用該第一脈沖電流之前，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間進行物理位置的粗調節。該第一磁探測元件和該第二磁探測元件還被配置成測量與該仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第二脈沖電流而產生，并且在作用該第二脈沖電流之前，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間進行物理位置的細調節。
[0016]在提供的系統技術方案中，該第一梯度線圈為Z軸梯度線圈，該第二梯度線圈為Z軸屏蔽梯度線圈。
[0017]本發明的另一個方面在于提供一種工具。該工具用于調整由內支撐件支撐的內梯度線圈和由外支撐件支撐的外梯度線圈之間的物理位置關系。該工具包括仿真磁體，至少第一磁探測元件和第二磁探測元件。該仿真磁體用于將該內梯度線圈和該外梯度線圈收容于其內。該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被設置于該內梯度線圈內部空間內，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被配置成用于測量該內梯度線圈和該外梯度線圈在脈沖電流作用下所引發的渦電流磁場，以至少通過測量到的渦電流磁場獲得與真實磁體相關的優化的渦電流磁場，該優化的渦電流磁場對應該內梯度線圈和該外梯度線圈之間的優化偏移值。該優化偏移值具有非零的數值以補償由制造該內支撐件和該外支撐件所產生的引發渦電流磁場的制造偏差。
[0018]本發明的另一個方面在于提供一種方法，該方法用于計算內梯度線圈和外梯度線圈之間的至少在一個軸向上的優化偏移數值。該方法至少包括如下步驟:接收測量的與仿真磁體相關的至少在X軸、Y軸、Z軸之一方向上的第一潤電流磁場,該第一潤電流磁場根據作用到第一梯度線圈和第二梯度線圈的第一脈沖電流而產生，該內梯度線圈和該外梯度線圈被設置成具有初始偏移值，該內梯度線圈被內支撐件支撐，該外梯度線圈被外支撐件支撐，該內支撐件和該外支撐件定義至少一個錐度值；將該接收到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場，該偏移型渦電流磁場與該內梯度線圈和該外梯度線圈之間的該第一偏移值相對應，該錐度型渦電流磁場與該內支撐件和該外支撐件所定義的該至少一個錐度值相對應；至少根據分解得到的該偏移型渦電流磁場、該錐度型渦電流磁場以及與真實磁體相關的多個參數獲得與真實磁體相關的優化的渦電流磁場，該優化的渦電流磁場對應該內梯度線圈和該外梯度線圈的優化偏移值，該優化偏移值使得該內梯度線圈和該外梯度線圈引發的渦電流磁場最小化。
[0019]在提供的方法技術方案中，該將該內梯度線圈和該外梯度線圈調整成具有該第二偏移值的步驟包括:至少根據該第二偏移值和該至少一個錐度值計算與該仿真磁體相關的參考渦電流磁場；測量與該仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該內梯度線圈和外梯度線圈的第二脈沖電流而產生；以及判斷該測量到的第二渦電流磁場是否與該計算的參考渦電流磁場相匹配。
[0020]在提供的方法技術方案中，該將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場的步驟包括使用最小二乘法將該測量到的第一渦電流磁場分解成偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場。
[0021]本發明提供的方法，系統，工具等技術方案，至少通過特定調節的非零偏移值補償由于制造偏差引發的渦電流磁場，藉此至少解決了現有技術中受限于物理調節精確度的限制而無法有效去除或者降低渦電流磁場的技術問題，從而可以提高圖像的品質，或者降低或者消除由于渦電流磁場而帶來的負面影響。【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過結合附圖對于本發明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中:
[0023]圖1所示為本發明提供的成像系統的一種實施方式的概括模塊示意圖；
[0024]圖2所示為本發明提供的梯度線圈組件的一種實施方式的立體示意圖；
[0025]圖3所示為本發明提供的用于支撐內梯度線圈的內支撐件或者用于支撐外梯度線圈的外支撐件的一種實施方式的縱向截面示意圖；
[0026]圖4所示為本發明提供的用于支撐內梯度線圈的內支撐件或者用于支撐外梯度線圈的外支撐件的另一種實施方式的縱向截面示意圖；
[0027]圖5所示為圖2所示的梯度線圈組件的一種實施方式的縱向截面示意圖；
[0028]圖6所示為本發明提供的磁探測組件的一種實施方式的示意圖；
[0029]圖7所示為圖2所示的梯度線圈組件與仿真磁體組裝在一起的一種實施方式的立體示意圖；
[0030]圖8所示為本發明提供的梯度線圈組件產生的與仿真磁體相關的兩種渦電流磁場相應曲線的一種實施方式的不意圖；
[0031]圖9所示為本發明提供的梯度線圈組件產生的與真實磁體相關的兩種渦電流磁場相應曲線的一種實施方式的不意圖；
[0032]圖10所示為本發明提供的降低或者消除渦電流磁場的方法的一種實施方式的流程圖；
[0033]圖11所示為本發明提供的梯度線圈經過粗調后測量到的第一渦電流磁場曲線圖；
[0034]圖12所示為計算得到的與仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場的一種實施方式的曲線圖；
[0035]圖13所示為計算得到的與真實磁體相關的優化偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場的曲線圖；以及
[0036]圖14所示為計算得到的與仿真磁體相關的參考渦電流磁場和圖2所示的梯度線圈經細調后測量到的第二渦電流磁場。
【具體實施方式】
[0037]本發明揭露的實施方式主要涉及系統，工具和方法，以用于消除或者降低由梯度線圈組件所引發的渦電流磁場。該梯度線圈組件可以包括第一梯度線圈和第二梯度線圈，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈在空間上分離設置。更具體而言，在一些實施方式中，該渦電流磁場的消除或者降低可以通過針對性地對由于制造該梯度線圈組件的過程中所產生的引起渦電流磁場的至少一個制造偏差進行補償來實現。一種能引發渦電流磁場的制造偏差為非理想形成的支撐結構或者支撐件，該支撐結構或者支撐件用于將支撐該第一梯度線圈或者第二梯度線圈，例如，該支撐結構或者支撐件具有錐形的形狀。由于支撐結構或者支撐件的制造偏差不可避免，或者在制造動作完成之后很難改變，因此不可避免地引發渦電流磁場。因為第一梯度線圈和第二梯度線圈之間沒有很好的物理對齊或者二者之間存在物理偏移時，也會引發渦電流磁場，因此，本發明的一個方面通過特意地或者人為地在第一梯度線圈和第二梯度線圈之間引入特定的非零偏移值，以對由于制造偏差所引發的渦電流磁場進行補償，使得最終的渦電流磁場減小為零，或者降低到可以滿足預設的標準。在一些實施方式中，本發明通過使用仿真磁體，并結合真實磁體的一些影響因素，執行一定的數學計算，并對渦電流磁場進行觀察測量，以輔助獲得該第一梯度線圈和第二梯度線圈之間的至少一個優化的偏移值。因此，在得到至少一個優化的偏移值之后，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈可以通過一定的方式固設在一起，并具有該優化的偏移值。進一步，該梯度線圈組件可以被組裝到實際的成像系統中，例如磁共振成像系統中，因而，由該梯度線圈所引發的渦電流磁場可以基本上被消除或者減小到零。
[0038]執行本發明提供的技術方案的一個有益效果為通過消除或者降低梯度線圈組件所引發的渦電流磁場，可以使采用該梯度線圈組件的成像系統例如磁共振成像系統可以產生高品質的人體組織的解剖圖像。
[0039]以下將描述本發明的一個或者多個【具體實施方式】。首先要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應當可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設計項目的過程中，為了實現開發者的具體目標，或者為了滿足系統相關的或者商業相關的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發過程中所作出的努力可能是復雜并且冗長的，然而對于與本發明公開的內容相關的本領域的普通技術人員而言，在本公開揭露的技術內容的基礎上進行的一些設計，制造或者生產等變更只是常規的技術手段，不應當理解為本公開的內容不充分。
[0040]除非另作定義，在本說明書和權利要求書中使用的技術術語或者科學術語應當解釋成本發明所屬【技術領域】內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權利要求書中使用的“第一”或者“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。“一個”或者“一”等類似詞語并不表示數量限制，而只是表示存在至少一個。“或者”包括所列舉的項目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。此外，“電路”或者“電路系統”以及“控制器”等可以包括單一組件或者由多個主動元件或者被動元件直接或者間接相連的集合，例如一個或者多個集成電路芯片，以提供所對應描述的功能。
[0041]接下來請參閱附圖，首先請參閱圖1，其所示為本發明提供的成像系統10的一種實施方式的概括模塊示意圖。該成像系統10可以具體實施為磁共振成像系統，以用于通過非介入方式獲得人體組織內部的解剖影像。在其他實施方式中，該成像系統10也可以被用來對非人體組織進行成像，或者也可以被用于其他的光譜分析領域。
[0042]在圖示的實施方式中，該成像系統10包括主磁體組件12，該主磁體組件12包括主磁體14。為了方便描述本發明，該主磁體14也被稱作真實磁體。在一些實施方式中，該主磁體14可以為超導磁體，該超導磁體通過支撐在磁線圈支撐結構或者支撐件的磁線圈形成。在其他實施方式中，該主磁體14也可以為永磁體。該主磁體組件12可以包括低溫冷卻容器18，該低溫冷卻容器18環繞該主磁體14設置。該低溫冷卻容器18通常填充有低溫冷卻介質，例如液氦或者液氮，以用于將超導線圈冷卻到極低的工作溫度，從而即便在外界電源斷開之后，該超導線圈之中仍然有電流流動，以維持均勻恒定的主磁場。在一些實施方式中，該低溫冷卻容器18可以由金屬材料制成，例如，不銹鋼或者鋁等材料制成，該不銹鋼材料或者鋁材料在外加變化電磁場的作用下會在低溫冷卻容器18壁上或者其中產生渦電流，該渦電流又進一步會對外產生渦電流磁場，例如在主磁場區域內產生非期望的渦電流磁場。在一些實施方式中，一種變化的電磁場為成像系統100中的梯度線圈組件在脈沖電流作用下所產生的邊緣磁場或者未經良好屏蔽而泄露出去的磁場。
[0043]在圖1所示的實施方式中，該主磁體組件12可以包括熱輻射屏蔽件16，該熱輻射屏蔽件16環繞該低溫冷卻容器18設置，以用于阻隔或者屏蔽外界環境向低溫冷卻容器18輻射熱量。該熱輻射屏蔽件16也由金屬材料制成，例如，由鋁材料制成，該鋁材料在外加變化電磁場的作用下會在熱輻射屏蔽件16上或者其中產生渦電流，該渦電流又可以進一步產生渦電流磁場，例如，在主磁場區域內產生非期望的渦電流磁場。在一些實施方式中，該主磁體組件12可以包括真空容器19，該真空容器19環繞該熱輻射屏蔽件16設置。該真空容器19也可以由金屬材料制成，例如，由不銹鋼或者鋁材料制成，該不銹鋼或者鋁材料在外加變化電磁場的作用下會在真空容器19壁上或者其中產生渦電流，該渦電流又可以進一步產生渦電流磁場，例如，在主磁場區域內產生非期望的渦電流磁場。
[0044]在圖1所示的實施方式中，該成像系統10包括梯度線圈組件120，該梯度線圈組件120放置在由該主磁體14定義的空間內。該梯度線圈組件120被配置成選擇性地在一個或者多個軸向上施加一個或者多個梯度磁場，以進行空間編碼。舉例而言，該梯度線圈組件120可以分別在三個互相垂直的X，Y，Z軸向上施加各自的梯度磁場。該施加的至少一個梯度磁場可以使得由人體激勵產生的射頻回波信號的具體空間物理位置能夠被識別出來，以方便成像。
[0045]在圖1所示的實施方式中，該成像系統10可以包括控制器30，主磁場控制電路32，梯度磁場控制電路34，存儲裝置36，顯示裝置38，發射接收轉換開關40，射頻發射電路42以及接收電路44。
[0046]在正常運作時，待檢查的目標或者物體，例如病人(圖未示出)，或者待成像的仿體(phantom)等，可以被放置在合適的支撐結構上(例如，電機驅動的平臺或者其他合適的病床等)，并被放置在孔狀成像區域46內。該主磁體14沿著該孔狀成像區域46產生均勻穩定的主磁場BI。該孔狀成像區域46內以及相對應地該病人所處空間內的主磁場B0，由主磁場控制電路32進行控制，該主磁場控制電路32控制提供給主磁體14的電流，該主磁場控制電路32受控制器30控制。該梯度線圈組件120被梯度磁場控制電路34電激勵，并且該梯度磁場控制電路34也受控制器30控制，因此可以在相互垂直的X，Y，Z任意一個方向上,在孔狀成像區域46內的主磁場BO施加對應的梯度磁場。
[0047]該射頻發射線圈24可以包括多個線圈，例如，表面共振線圈，其被設置成發射脈沖激勵信號，或者還可選地還被設置成檢測來自于病人的磁共振回波信號，在其他實施方式中，還可以由單獨設置的接收線圈檢測來自于病人的磁共振回波信號。該射頻發射線圈24以及表面接收線圈(如果存在的話)，可以選擇性的通過控制該發射接收轉換開關40以與該射頻發射電路42或者該接收電路44相連接。該射頻發射電路42以及該發射接收轉換開關40受控制器30的控制，以此可以通過該射頻發射電路42產生射頻脈沖信號，并選擇性地作用到病人的內部組織，以激勵病人體內組織中的原子發生磁共振。
[0048]病人體內組織中的原子在經過射頻脈沖信號的作用后發生磁共振，然后，可以通過控制器30觸發發射接收開關40，以將該射頻發射電路42與射頻發射線圈24斷開，以檢測病人體內組織中的原子經激勵而發射的磁共振回波信號。該檢測到的磁共振回波信號被接收電路44接收，并被傳送給控制器30，該控制器30然后對該接收到的磁共振回波信號進行處理，并以一定的格式存儲在存儲裝置36中。該控制器30可以包括一個或者多個處理器48，該一個或者多個處理器48控制該磁共振回波信號的處理，以產生代表病人內部組織圖像的信號。該處理的代表病人內部組織圖像的信號被傳送給顯示裝置48，以提供圖像的視覺顯示。
[0049]圖2所示為本發明提供的在圖1中所示的梯度線圈組件120的一種實施方式的立體示意圖。在圖示的實施方式中，該梯度線圈組件120包括第一梯度線圈128和第二梯度線圈132。該第一梯度線圈128和該第二梯度線圈132在空間上以分離方式設置，使得該第一梯度線圈128被放置在該第二梯度線圈132之內。由于此內外設置關系，在以下的描述中，該第一梯度線圈128也可以被稱作內梯度線圈，該第二梯度線圈132也被稱作外梯度線圈。并且，由于引入這樣一個第二或者外梯度線圈132的目的是為了消除或者降低由第一或者內梯度線圈128所產生的邊緣磁場，該第二梯度線圈132也可以被稱作屏蔽梯度線圈。該內梯度線圈128以任何已知的方式與內支撐結構或者支撐件設置在一起。例如，在一種實施方式中，該內梯度線圈128可以被繞設在圓柱體形的內支撐件的外表面形成的一個或者多個溝槽中(圖未示出)。在一些實施方式中，該內梯度線圈128可以為Z軸梯度線圈，該外梯度線圈可以為Z軸屏蔽線圈。在其他實施方式中，該內梯度線圈128也可以為X軸梯度線圈，該外梯度線圈可以為X軸屏蔽線圈。還在其他實施方式中，該內梯度線圈128也可以為Y軸梯度線圈，該外梯度線圈也可以為Y軸屏蔽線圈。進一步，在一些實施方式中，也可以將X軸內梯度線圈，Y軸內梯度線圈，Z軸內梯度線圈與內支撐結構或者支撐件一起設置，以形成內梯度線圈單元；并且，也可以將X軸外梯度線圈，Y軸外梯度線圈，Z軸外梯度線圈與外支撐結構或者支撐件一起設置，以形成外梯度線圈單元。
[0050]在一些實施方式中，該內梯度線圈128和該外梯度線圈132以串聯的方式電性連接，從而該內梯度線圈128和該外梯度線圈132可以通過相同的電流，例如脈沖電流進行驅動。進一步，如圖2所示，在圖示的實施方式中，該繞設在外支撐件124的外梯度線圈132相對繞設在內支撐件122的內梯度線圈128而言，來得較為松散，也即繞設密度較低或者線圈匝數較少。通過這樣的繞設方式可以使得內梯度線圈128在梯度線圈組件120之外的區域146處所產生的第一邊緣磁場盡可能被由外梯度線圈132產生的第二邊緣磁場所抵消。然而，當該內梯度線圈128和外梯度線圈132之間存在物理偏移時，會導致該兩個梯度線圈所產生的邊緣磁場之間的抵消效果變差。因此，未抵消的邊緣磁場會對外發生泄露，并且該泄露的邊緣磁場在與環繞該梯度線圈組件120的金屬結構相互作用時，會在金屬結構處產生渦電流，該渦電流轉而會在主磁場區域內產生非期望的渦電流磁場。如果不消除或者降低該渦電流磁場，則會降低成像的品質。
[0051]如上文在【背景技術】部分所描述，針對此非期望的渦電流磁場問題，至少一些已知的解決方案是在制造該梯度線圈組件120的過程中，使內梯度線圈128和外梯度線圈132之間具有較好的對準關系。然而，觀察發現即便在內梯度線圈128和外梯度線圈132被精確對齊到具有零偏差時，主磁場區域內仍然存在渦電流磁場問題，由于真實磁體復雜的電磁環境，使得該渦電流磁場較難得到妥善的解決。本發明的發明人經研究發現，除了由于內梯度線圈和外梯度線圈之間的物理偏移會造成渦電流磁場之外，在制造梯度線圈組件120的過程中存在的制造偏差也會對最終的渦電流磁場作貢獻。一種發現的制造偏差為非理想形成的支撐結構或者支撐件，該支撐結構或者支撐件用于將支撐該內梯度線圈128或者外梯度線圈132，關于該制造偏差的具體細節將在下文進行討論。
[0052]圖3所示為本發明提供的用于支撐內梯度線圈128的內支撐件122或者用于支撐外梯度線圈132的外支撐件124的一種實施方式的縱向截面不意圖。在一些實施方式中，在制造該內支撐件122或者該外支撐件124的過程中，通常期望制造空心的圓柱體來承載梯度線圈，并且該空心圓柱體應當具有完美的形狀，例如圓柱形的壁，也即，該空心圓柱體的壁應當從該內支撐件122或者外支撐件124的第一端143到第二端145之間具有恒定的半徑。如圖3所示，實際制造出來的該空心圓柱體的第一端143具有第一直徑D1，第二端145具有第二直徑D2。在圖3所不的實施方式中，該第一直徑Dl大于該第二直徑D2。對于定義在第一端143和第二段145之間的中間部分而言，該空心圓柱體的直徑以線性的方式逐漸從第一直徑Dl減小到第二直徑D2，從而形成一個錐形形狀的壁。在其他實施方式中，該空心圓柱體的直徑以可以通過非線性的方式從第一直徑Dl減小到第二直徑D2。舉例而言，如圖4所示，該空心圓柱體的外表面具有波浪形狀。在一些實施方式中，該錐形的內支撐件122和該外支撐件124可以被稱作錐形制造偏差。可以理解的是，當該內梯度線圈128與該具有錐形制造偏差的內支撐件122設置在一起時，或者該外梯度線圈132與該具有錐形制造偏差的外支撐件124設置在一起時，施加脈沖電流至該梯度線圈組件120時會在成像區域或者主磁場內產生錐度型渦電流磁場。
[0053]在一種實施方式中，可以特意地或者人為地使內梯度線圈128和外梯度線圈132之間保持不對齊，或者使該內外梯度線圈128，132之間具有至少一個非零的物理偏移，從而可以對該錐度渦電流磁場進行補償或者抵消。關于該至少一個非零物理偏移的優化數值可以通過在仿真磁體上觀察渦電流量磁場的響應來獲得，關于其具體細節將在下文詳細討論。在此所謂的“偏移”或者“不對齊”是指內梯度線圈和外梯度線圈之間處于非對齊的關系，或者更具體而言，內梯度線圈和外梯度線圈至少在一個軸向上存在物理偏移。在一個特定的實施方式中，該至少一個優化的偏移值可以包括內梯度線圈128和外梯度線圈132在Z軸方向上的第一偏移。在圖示的實施方式中，該Z軸方向的指向基本與主磁體14產生的主磁場的方向平行。在其他實施方式中，進一步地或者可選地，該至少一個優化的偏移值可以包括內梯度線圈128和外梯度線圈132在Y軸方向上的第二偏移。還在其他實施方式中，進一步地或者可選地，該至少一個優化的偏移值可以包括內梯度線圈128和外梯度線圈132在X軸方向上的第三偏移。
[0054]圖5所示為圖2所示的梯度線圈組件120的一種實施方式的縱向截面示意圖。圖5示出了執行本發明提出的發明構思，通過調整內梯度線圈128和外梯度線圈132之間物理位置關系，來解決由制造偏差帶來的錐度型渦電流磁場問題。更具體而言，在一種實施方式中，可以通過特意地或者人為地在內梯度線圈128和外梯度線圈132之間引入一個非零的偏移值。在內梯度線圈128和外梯度線圈132之間的非零偏移值的確切數值或者優化數值可以至少通過如下所述的兩步法得到。在第一步驟下，可以對該內梯度線圈128和外梯度線圈132執行粗調，以使得該內梯度線圈128定義在O-XZ平面內的第一對稱軸144相對該外梯度線圈132定義在O-XZ平面內的第二對稱軸142具有第一偏移值(或者也可以稱為粗調偏移值)。在第二步驟下，可以對該內梯度線圈128和該外梯度線圈132執行細調節，以使得該內梯度線圈128定義在O-XZ平面內的第一對稱軸144相對該外梯度線圈132定義在O-XZ平面內的第二對稱軸142具有第二偏移值(或者也可以稱為細調偏移值)。在具體實施時，執行細調的該第二步驟可以執行多次，直至該內梯度線圈128和外梯度線圈132之間的第二偏移值達到優化的數值。
[0055]圖6所示為圖2所示的梯度線圈組件120與仿真磁體200組裝在一起的一種實施方式的立體示意圖。基本而言，該仿真磁體200用于模擬如上文結合圖1所描述的真實磁體14。在一種實施方式中，該仿真磁體200可以為一個中空的圓柱體，該圓柱體可以由鋁材料制成，或者其他合適的材料制成。該圓柱體形的仿真磁體200與該承載內梯度線圈128的內支撐件122以及承載外梯度線圈132的外支撐件124以同心方式設置。如上所述的兩步法調節方法，也即針對內梯度線圈128和外梯度線圈132實施的粗調節和細調節可以在仿真磁體200上執行，直至在仿真磁體200上確定出適合真實磁體14的非零的優化偏移值。在一些實施方式中，為了去除或者降低渦電流磁場沿著主磁場方向的分量，這里提及的粗調和細調步驟可以在Z軸方向上進行，從而獲得內梯度線圈128和外梯度線圈132在Z軸方向上的優化偏移值。在其他實施方式中，為了去除或者降低渦電流磁場的其他分量，這里提及的粗調和細調步驟也可以在其他軸向上進行，例如，可以沿著X軸和/或Y軸方向進行，以獲得內梯度線圈128和外梯度線圈132在X軸方向上的優化偏移值，和/或內梯度線圈128和外梯度線圈132在Y軸方向上的優化偏移值。
[0056]圖7所示為本發明提供的用于探測渦電流磁場的磁探測組件150的一種實施方式的示意圖。在一種實施方式中，該磁探測組件150可以包括多個磁探測元件，該多個磁探測元件被配置成測量在成像區域內部所產生的渦電流磁場。因為在成像區域內部產生的渦電流磁場為矢量，該磁探測組件150可以被配置成測量該矢量渦電流磁場的至少一個分量。在一種實施方式中，該磁探測組件150可以包括八個磁探測元件152、154、156、158、162、164、166、168，該八個磁探測元件被分別放置在立方體的八個頂點位置處。特別地，在一些實施方式中，磁探測元件156、158以這樣的方式進行設置，以使得該兩個磁探測元件156、158在OZ軸向上位于物理中心O的兩邊，通過這樣的設置方式，可以將第一磁探測元件156所測量到的第一渦電流磁場與第二磁探測元件158測量到的第二渦電流磁場進行取平均運算，以獲得在OZ軸方向的平均渦電流磁場。類似地，磁探測元件152、156也應當以一定的方式進行設置，以使得該兩個磁探測元件152、156在OY軸向上位于物理中心O的兩側，通過這樣的設置方式，可以將這個磁探測元件152、156測量到的渦電流磁場進行取平均運算，以獲得在OY軸方向的平均渦電流磁場。同樣類似地，磁探測元件152、162也應當以一定的方式進行設置，以使得該兩個磁探測元件152、162測量到的渦電流磁場進行取平均運算，以獲得在OX軸方向的平均渦電流磁場。
[0057]在其他實施方式中，該磁探測組件150也可以包括較少數量的或者較多數量的如圖7所示的磁探測元件。舉例而言，在一種實施方式中，當僅需對由Z軸梯度線圈所產生的BO渦電流磁場進行消除或者降低時，該磁探測組件150可以僅包括兩個磁探測元件，例如，如圖7所示的兩個磁探測元件156、158，以用于測量Z軸渦電流磁場BO的數值大小。類似地，當僅需對由X軸梯度線圈所產生的BO渦電流磁場進行消除或者降低時，該磁探測組件150可以僅包括兩個磁探測元件，例如，如圖7所示的兩個磁探測元件156、166，以用于測量X軸渦電流磁場BO的數值大小。同樣類似地，當僅需對由Y軸梯度線圈所產生的BO渦電流磁場進行消除或者降低時，該磁探測組件150可以僅包括兩個磁探測元件，例如，如圖7所示的兩個磁探測元件152、156，以用于測量Y軸渦電流磁場BO的數值大小。
[0058]圖8所示為本發明提供的梯度線圈組件120產生的與仿真磁體相關的兩種渦電流磁場相應曲線的一種實施方式的示意圖。如圖8所示，第一曲線212代表在仿真磁體200上產生的偏移型渦電流磁場隨時間變化的曲線圖。第二曲線214代表在仿真磁體200上產生的錐度型渦電流磁場隨時間變化的曲線圖。更具體而言，該偏移型渦電流磁場曲線212是在內梯度線圈128和外梯度線圈132之間被設置成具有I毫米的物理偏移時產生的。該錐度型渦電流磁場曲線214是在內支撐件122具有I毫米的錐度值時產生。在此所述的“錐度值”是指如圖3所示的內支撐件122的第一直徑Dl和第二直徑D2之間的差值。從這兩個曲線圖212和214可以看出，在仿真磁體200上，I毫米的錐度值偏差相對I毫米的偏移值產生較強的渦電流磁場，并且，該偏移型渦電流磁場212和錐度型渦電流磁場214均逐漸衰減到零。
[0059]圖9所示為本發明提供的梯度線圈組件120產生的與真實磁體14相關的兩種渦電流磁場響應曲線的一種實施方式的示意圖。如圖9所示，第三曲線216代表在真實磁體14上產生的偏移型渦電流磁場隨時間變化的響應曲線。第四曲線218代表在真實磁體14上產生的錐度型渦電流磁場隨時間變化的響應曲線。通過將圖8和圖9進行比較可知，對于相同的偏移值而言(例如I毫米的偏移值)，在真實磁體14上產生的偏移型渦電流磁場小于在仿真磁體200上產生的渦電流磁場。而且，對于相同的錐度值而言，在真實磁體14上產生的錐度型渦電流磁場小于在仿真磁體200上產生的錐度型渦電流磁場。由于仿真磁體200和真實磁體14存在著不同的渦電流磁場響應，因此,真實磁體相關的各種參數,例如，熱輻射屏蔽件的導電率以及真實磁體中存在的其他線圈參數(例如主線圈的參數)需要進行考慮，對獲得內梯度線圈128和外梯度線圈132之間的優化偏移值。
[0060]圖10所示為本發明提供的降低渦電流磁場的方法5000的一種實施方式的流程圖。該方法5000的至少一部分步驟可以編程為程序指令或者計算機軟件，并保存在可以被電腦或者處理器讀取的存儲介質上。當該程序指令被電腦或者處理器執行時，可以實現至少部分如流程圖方法5000所示的各個步驟。可以理解，電腦可讀的介質可以包括易失性的和非易失性的，以任何方法或者技術實現的可移動的以及非可移動的介質。更具體言之，電腦可讀的介質包括但不限于隨機訪問存儲器，只讀存儲器，電可擦只讀存儲器，閃存存儲器，或者其他技術的存儲器，光盤只讀存儲器，數字化光盤存儲器，或者其他形式的光學存儲器，磁帶盒，磁帶，磁碟，或者其他形式的磁性存儲器，以及任何其他形式的可以被用來存儲能被指令執行系統訪問的預定信息的存儲介質。
[0061]在一種實施方式中，該方法5000可以從步驟5002開始執行。在步驟5002中，對內梯度線圈和外梯度線圈進行粗調。更具體而言，在一種實施方式中，如圖5和圖7所示，該內梯度線圈128和外梯度線圈132在仿真磁體200上進行調節，以使得外梯度線圈132在O-XZ平面內定義的第一對稱軸144相對內梯度線圈128在O-XZ平面內定義的第二對稱軸142具有第一偏移值。在其他實施方式中，也可以在其他軸向上對內梯度線圈和外梯度線圈進行物理位置關系的粗調節。舉例而言，可以沿著Y軸方向對內梯度線圈128和外梯度線圈132進行粗調節，也可以沿著X軸方向對內梯度線圈128和外梯度線圈132進行粗調節。
[0062]在步驟5004中，在執行完步驟5002所示的粗調節動作之后，可以在仿真磁體上測量第一潤電流磁場響應曲線。在一種實施方式中，該第一潤電流磁場包括Z軸BO潤電流磁場，也即由Z軸梯度線圈產生的與主磁場方向平行的渦電流磁場分量。該Z軸BO渦電流磁場可以通過對內梯度線圈128和外梯度線圈132施加脈沖電流來產生。該Z軸BO渦電流磁場的響應曲線可以通過對由圖7所示的磁探測組件150測量到信號進行處理而得到。該磁探測組件150可以放置在由內梯度線圈128定義的區域內，以測量BO渦電流磁場的數值強度。舉例而言，可以將第一組磁探測元件152、156、162、166所測量到的第一渦電流磁場與第二組磁探測元件154、158、164、168測量到的第二渦電流磁場進行取平均運算，以獲得在OZ軸方向的平均渦電流磁場。關于該Z軸BO渦電流磁場響應曲線的一個示意性的例子可以如圖11中的曲線172所示。
[0063]在步驟5006中，該方法5000繼續執行，以計算或者將測量到的第一渦電流磁場分解成偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場。圖12示出了計算得到的與仿真磁體200相關的偏移型渦電流磁場響應曲線174和錐度型渦電流磁場響應曲線176。更具體而言，在一種實施方式中，可以采用最小二乘法將圖11所示的測量到的Z軸BO渦電流磁場響應曲線172分解成偏移型渦電流磁場響應曲線174以及錐度型渦電流磁場響應曲線176。在其他實施方式中，也可以使用其他合適的方法對測量到的Z軸BO渦電流磁場進行分解，以得到對應的偏移型渦電流磁場以及錐度型渦電流磁場。該分解得到的偏移型渦電流磁場174對應該內梯度線圈172和外梯度線圈174經過粗調節所具有的第一偏移值，或者更具體而言，在一種實施方式中，對應Z軸方向的第一偏移值，因此，通過該分解得到的偏移型渦電流磁場響應曲線174可以確定第一偏移值。該分解得到的錐度型渦電流磁場176對應該內支撐件122或者外支撐件124的錐度值，因此，通過該錐度型渦電流磁場響應曲線176可以確定該錐度值。
[0064]在步驟5008中，該方法5000繼續執行，以計算與真實磁體相關的優化的偏移型渦電流磁場，該優化的偏移型渦電流磁場對應該內梯度線圈和外梯度線圈之間的第二偏移值或者優化偏移值。更具體而言，該優化的偏移型渦電流磁場可以根據如上計算得到的與仿真磁體100相關的偏移型渦電流磁場(也即，該內梯度線圈128和外梯度線圈132之間的第一偏移值)和錐度型渦電流磁場(也即，該內支撐件122或者外支撐件124的錐度值)，以及各種與真實磁體14相關的參數，包括熱輻射屏蔽件的電導率，真空容器壁的電導率，低溫冷卻容器壁的電導率，內梯度線圈128和外梯度線圈的物理尺寸參數，以及主線圈的物理尺寸參數等來獲得。特別地，在此計算得到的優化的渦電流磁場必須盡量使得在真實磁體14中產生的錐度型渦電流磁場得到抵消。進一步，從該計算得到的優化的偏移型渦電流磁場可以確定與真實磁體14相關的第二偏移值或者優化偏移值。圖13所示為計算得到的與真實磁體相關的優化偏移型渦電流磁場178和錐度型渦電流磁場182的曲線圖。當內梯度線圈128和外梯度線圈132被調節成具有該獲得的第二偏移值或者優化偏移值時，該偏移型渦電流磁場178基本和錐度型渦電流磁場182相抵消，因此，可以將該梯度線圈組件120所引發的渦電流磁場的負面作用消除或者降低，例如，如圖9所示，大約5毫米的偏移值可以抵消I毫米的錐度值所引發的渦電流磁場。
[0065]在步驟5012中，該方法5000繼續執行，以計算與仿真磁體相關的參考渦電流磁場。在一種實施方式中，該參考潤電流磁場為Z軸參考BO潤電流磁場,關于該Z軸參考BO渦電流磁場的一種形式如圖14中的曲線184所示。與仿真磁體200相關的Z軸參考BO渦電流磁場184可以通過將具有第二偏移值的偏移型渦電流磁場與如圖12所示的錐度型渦電流磁場176相結合得到。
[0066]在步驟5014中，該方法5000繼續執行，以對內梯度線圈和外梯度線圈之間的物理位置關系進行細調節。特別地，在此執行的細調步驟的目的是使得內梯度線圈128和外梯度線圈132之間具有第二偏移值或者優化的偏移值。在一種實施方式中，在此執行的細調可以沿著Z軸方向進行，以降低或者消除梯度線圈組件120產生的Z軸BO渦電流磁場。在其他實施方式中，自此執行的細調步驟也可以沿著其他的軸向進行，例如沿著Y軸方向和/或X軸方向進行，以降低或者消除梯度線圈組件120產生的其他渦電流磁場分量。
[0067]在步驟5016中，為了驗證該內梯度線圈和外梯度線圈是否被調節到該第二偏移值或者優化的偏移值，該方法5000繼續執行，以測量與仿真磁體相關的第二渦電流磁場。類似地，該第二渦電流磁場可以通過向內梯度線圈128和外梯度線圈132作用脈沖電流來產生。同樣類似地，該第二渦電流磁場的響應曲線可以通過對由圖7所示的磁探測組件150所測量到的信號進行處理而得到。在具體的實施方式中，這里提及的第二渦電流磁場可以為Z軸BO渦電流磁場，或者渦電流磁場的其他分量。
[0068]在步驟5018中，該方法5000繼續執行，以判定該測量到的與仿真磁體相關的第二渦電流磁場是否與上文提及的參考渦電流磁場相匹配。更具體而言，在一種實施方式中，判定測量到的第二 Z軸BO渦電流磁場是否與Z軸參考BO渦電流磁場相匹配。如果判定結果為真，則流程轉向步驟5022執行，關于該步驟的細節將在下文描述；如果判定結構為假，則流程返回步驟5014執行，以進一步對內梯度線圈122和外梯度線圈124之間的物理位置關系進行調節，以使得該內梯度線圈128和外梯度線圈132達到該第二偏移值或者優化偏移值。
[0069]在步驟5022中，該方法5000繼續執行，以在該測量到的第二 Z軸BO渦電流磁場與Z軸參考BO渦電流磁場相匹配時，將該內梯度線圈128和外梯度線圈132固定在一起。該內梯度線圈128和外梯度線圈132可以通過任何已知的手段固定在一起。例如，在一種實施方式中，可以使用可以固化的材料，例如環氧樹脂126 (如圖2和圖6所示)，以將內梯度線圈128和外梯度線圈132固定在一起。由于該內梯度線圈128和外梯度線圈132被設置成具有至少一個優化偏移值，至少可以該梯度線圈組件120所引發的BO渦電流磁場可以基本減小到零，從而，采用該梯度線圈組件120的磁共振成像系統10可以獲得高品質的圖像，或者由渦電流磁場所帶來的負面作用可以被避免。
[0070]雖然結合特定的實施方式對本發明進行了說明，但本領域的技術人員可以理解，對本發明可以作出許多修改和變型。因此，要認識到，權利要求書的意圖在于涵蓋在本發明真正構思和范圍內的所有這些修改和變型。
【權利要求】
1.一種梯度線圈調整方法，其特征在于:該方法至少包括如下步驟: 測量與仿真磁體相關的至少在X軸、Y軸和Z軸之一方向上的第一渦電流磁場，該第一渦電流磁場根據作用到第一梯度線圈和第二梯度線圈的脈沖電流而產生，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈被設置成具有第一偏移值，該第一梯度線圈被第一支撐件支撐，該第二梯度線圈被第二支撐件支撐，該第一支撐件和該第二支撐件定義至少一個制造偏差； 將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和制造偏差型渦電流磁場，該偏移型渦電流磁場與該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間的該第一偏移值相對應，該制造偏差型渦電流磁場與該第一支撐件和該第二支撐件所定義的該至少一個制造偏差相對應； 至少根據分解得到的該偏移型渦電流磁場、該制造偏差型渦電流磁場以及與真實磁體相關的多個參數計算與該真實磁體相關的優化的偏移型渦電流磁場，且該優化的偏移型渦電流磁場與該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第二偏移值相對應，以及 在該仿真磁體上以一定的方式將該第一梯度線圈和該第二梯度線圈調整成具有該第二偏移值。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該將該第一梯度線圈和該第二梯度線圈調整成具有該第二偏移值的步驟包括: 至少根據該第二偏移值和該至少一個制造偏差計算與仿真磁體相關的參考渦電流磁場； 測量與該仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和第二梯度線圈的脈沖電流而產生；以及· 判斷該測量到的第二渦電流磁場是否與該計算的參考渦電流磁場相匹配。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該方法還包括如下步驟:在判斷出該測量到的第二渦電流磁場與該計算的參考渦電流磁場相匹配時，在該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間引入可固化的物質，使該第一梯度線圈和該第二梯度線圈固定在一起。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該測量第一渦電流磁場的步驟包括測量該第一潤電流磁場的分量，其中該第一潤電流磁場的分量的方向與由主磁體產生的主磁場的方向一致。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該制造偏差包括錐度型制造偏差，該將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和制造偏差型渦電流磁場的步驟包括使用最小二乘法將該測量到的第一渦電流磁場分解成偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該第二偏移值為非零值，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈通過該非零的第二偏移值在產生至少一個梯度磁場的區域內產生基本為零的渦電流磁場。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于:該第一梯度線圈為Z軸梯度線圈，該第二梯度線圈為Z軸屏蔽梯度線圈。
8.一種系統，其特征在于:該系統包括主磁體，第一梯度線圈以及第二梯度線圈；該主磁體用于產生主磁場，該第一梯度線圈與第一支撐件相關聯設置，該第一梯度線圈被設置在該主磁體之內，該第一梯度線圈被配置成作用至少一個梯度磁場在該主磁場上，以進行空間編碼；該第二梯度線圈與第二支撐件相關聯設置，該第二梯度線圈也被設置在該主磁體之內，該第二梯度線圈被配置成抵消該第一梯度線圈產生的邊緣磁場，以使得在該主磁場內所產生的渦電流磁場最小化；其中，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈中的任一者被特意地進行調節，以使得該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間具有非零的偏移值，該非零的偏移值補償至少一個制造偏差所引起的渦電流磁場。
9.如權利要求8所述的系統，其特征在于:該至少一個制造偏差包括錐度型偏差。
10.如權利要求8所述的系統，其特征在于:該系統包括仿真磁體，第一磁探測元件和第二磁探測元件；該仿真磁體被配置成收容該第一梯度線圈和該第二梯度線圈；該第一磁探測元件和該第二磁探測元件設置于由該第一梯度線圈定義的空間區域內，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被配置成測量與該仿真磁體相關的第一渦電流磁場，該第一渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第一脈沖電流而產生，并且在作用該第一脈沖電流之前，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間進行物理位置的粗調節，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件還被配置成測量與該仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該第一梯度線圈和該第二梯度線圈的第二脈沖電流而產生，并且在作用該第二脈沖電流之前，該第一梯度線圈和該第二梯度線圈之間進行物理位置的細調節。
11.如權利要求8所述的系統，其特征在于:該第一梯度線圈為Z軸梯度線圈，該第二梯度線圈為Z軸屏蔽梯度線圈。
12.—種工具，該工具用于調整由內支撐件支撐的內梯度線圈和由外支撐件支撐的外梯度線圈之間的物理位置關系，其特征在于:該工具包括仿真磁體，至少第一磁探測元件和第二磁探測元件；該仿真磁體用于將該內梯度線圈和該外梯度線圈收容于其內，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被設置于該內梯度線圈內部空間內，該第一磁探測元件和該第二磁探測元件被配置成用于測量該內梯度線圈和該外梯度線圈在脈沖電流作用下所引發的渦電流磁場，以至少通過測量到的渦電流磁場獲得與真實磁體相關的優化的渦電流磁場，該優化的渦電流磁場對應該內梯度線圈和該外梯度線圈之間的優化偏移值，該優化偏移值具有非零的數值以補償由 于制造該內支撐件和該外支撐件所產生的引發渦電流磁場的制造偏差。
13.一種方法，該方法用于計算內梯度線圈和外梯度線圈之間至少在一個軸向上的優化偏移數值，該方法至少包括如下步驟: 接收測量到的與仿真磁體相關的至少在X軸、Y軸、Z軸之一方向上的第一渦電流磁場，該第一渦電流磁場根據作用到第一梯度線圈和第二梯度線圈的第一脈沖電流而產生，該內梯度線圈和該外梯度線圈被設置成具有初始偏移值，該內梯度線圈被內支撐件支撐，該外梯度線圈被外支撐件支撐，該內支撐件和該外支撐件定義至少一個錐度值； 將該接收到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場，該偏移型渦電流磁場與該內梯度線圈和該外梯度線圈之間的該第一偏移值相對應，該錐度型渦電流磁場與該內支撐件和該外支撐件所定義的該至少一個錐度值相對應； 至少根據分解得到的該偏移型渦電流磁場、該錐度型渦電流磁場以及與真實磁體相關的多個參數獲得與真實磁體相關的優化的渦電流磁場，該優化的渦電流磁場對應該內梯度線圈和該外梯度線圈的優化偏移值，該優化偏移值使得該內梯度線圈和該外梯度線圈引發的潤電流磁場最小化。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于:該將該內梯度線圈和該外梯度線圈調整成具有該第二偏移值的步驟包括: 至少根據該第二偏移值和該至少一個錐度值計算與該仿真磁體相關的參考渦電流磁場； 測量與該仿真磁體相關的第二渦電流磁場，該第二渦電流磁場根據作用到該內梯度線圈和外梯度線圈的第二脈沖電流而產生；以及 判斷該測量到的第二渦電流磁場是否與該計算的參考渦電流磁場相匹配。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于:該將測量到的第一渦電流磁場分解成與該仿真磁體相關的偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場的步驟包括使用最小二乘法將該測量到的第一渦 電流磁場分解成偏移型渦電流磁場和錐度型渦電流磁場。
【文檔編號】G01R33/385GK103852740SQ201210506594
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】華夷和, T.J.霍利斯 申請人:通用電氣公司