CN105122078B - 具有单个厚环件的磁共振成像 - Google Patents

Abstract

导电环件具有厚的截面且由能够产生极高电流的单一电压源供电。使环件的反平行段彼此紧密接近，并且该环件中的非成对段定形成统一地形成均匀的B₀场。电压源将来自厚环件的一个点的电流分流到另一点，使得在厚环件内产生的电流重新分布允许其同时建立除了其B₀场之外的所要求的梯度场和/或匀化场。

Description

具有单个厚环件的磁共振成像

相关申请(多件)的交叉引用

本申请是于2013年2月14日递交的、对应国际申请PCT/US2013/026006的中国国家阶段的申请。该国际申请又与于2012年8月10日递交的且要求于2011年8月10日递交的、美国临时专利申请61/574,823的利益的、国际申请PCT/US2012/050462有关。

关于联邦资助研究和开发的声明

本公开不是联邦资助研究或开发的主题。

技术领域

本公开涉及通过电流的施加来建立磁场模式；更特别地，本公开涉及在磁共振成像(MRI)扫描仪的背景下以及在也要求建立精确的磁场模式以用于从对象探得信息的诸如核磁共振波谱分析、电子顺磁共振成像以及电子顺磁共振波谱分析的其他***的背景下通过电流的施加来建立磁场模式。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描仪和其他类似的装置是建立磁场以便精确地操纵对象内固有存在的磁矩的取向的***。由该磁场精确地取向的磁矩在扫描仪内产生电信号，这些信号依次用来构建对象的内部构成的详细图像。

在给定成像时刻，在MRI扫描仪内在专用指定用于成像的扫描仪的体积内建立的磁场通常是扫描仪在指定成像体积内所产生的两种或更多非常不同的磁场模式之和。这些模式必须经过仔细设计和定时以使它们的总效应致使在特定时刻所期望的磁矩取向。认为对MR图像获取重要的磁场模式是：B₀场，该B₀场非常强且均质；B₁场，其以无线电频率振荡；以及x梯度场、y梯度场以及z梯度场，其中每一个场的量级分别在x方向、y方向和z方向上近似线性地变化。匀化磁场(shimming magnetic field)也极常用于改善B₀场的均匀性。

除了线性匀化磁场以外，上述磁场模式中的每一种通常是通过专用于该磁场模式的扫描仪内的一个或两个结构而产生的，并且每个这样的结构为电流构造或永磁体构造。在电阻MRI扫描仪的情况下，非超导电气结构通常与产生所有的所期望的磁场模式有关。

MR成像在疾病诊断上已经得到非常成功的应用。然而，不利的是，MRI延及疾病筛查相对受限，包括癌症筛查。主要限制MRI用于筛查的两个因素是：与扫描仪构建通常相关联的相对高的成本以及与MRI扫描仪内可用的通常小的患者空间通常相关联的不适。

一种使得扫描仪更加廉价和宽敞并且因此专门针对疾病筛查开发扫描仪的方法将同时产生在MRI中使用的多种磁场模式，具有载有它们相应的电流之和的配置。原理上可构思的是，对B₀场、梯度场和匀化场的电流求和，因为所有这些场的矢量正好主要沿单一方向取向，按惯例是z方向。

然而，虽然已经开发了看起来非常成功地产生具有求和电流配置的多个梯度场和/或匀化场的方法，但是尚未有经由求和电流配置来具体地将B₀场与梯度场和/或匀化场组合的实践手段。例如，授予Gebhardt等人的美国专利6,492,817的图14示出了一种电气配置，其能够同时建立不同的磁场模式且由一系列平行的同心环件构成，该同轴环件由垂直于环件平面取向的规则间隔的线段连接。因为当不使用环形绕组时B₀场所需的电流为数万安培的数量级，所以该结构中贡献于假设B₀场的每个环件均必须具有能够输送极大电流的电压源。假设用于充分均匀的B₀场的最少四个环件，因此，对于该结构需要用于极大电流的四个电压源来产生其他磁场模式当中的B₀场。

授予Watkins等人的美国专利6,933,724的图1已经公开了一种电气配置，在该电气配置内单个的环件已经替换成具有独立电压源的分离的环段或者弧。每段环件以及整体上该结构中的电流模式明显能够表征与不同的MRI磁场模式相关联的电流模式之和。然而，此处的每个用于贡献于假设B₀场的段将需要能够产生数万安培的电压源。再假设用于B₀场最少四个环件的组装，以及进一步假设Watkins等人的结构的每段环件包括至少四段，如果该结构同时产生B₀场以及其他磁场模式，则将需要十六个极高电流的源。除了该极不切实际的要求之外，与贡献于B₀场的每段相关联的极高的回流将导致能量的浪费以及将另外地具有导致扫描仪的成像体积内的磁场显著畸变的潜力。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种能够经由求和的电流配置来建立B₀场以及一个或多个其他磁场模式的***和方法，而不需要多个极高电流的电压源或者无须处置上述其他问题。

该目的是通过涉及到具有厚截面的导电环件以及能够产生极高电流的单个电压源的实施例依照本公开来实现的。使环件的反平行段彼此紧密接近，意味着环件在一个或更多的位置处有效地“箍缩(pinch)”，并且每对反平行的段贡献扫描仪的成像体积内的近似为零的磁场。该环件中非成对的段被定形成统一地形成均匀的B₀场。然后，电压源将来自厚环件的一点的电流分流到另一点，使得在厚环件内产生的电流重新分布使其同时建立除了其B₀场以外的所需的梯度场和/或匀化场。

附图说明

参考附图可以更好地理解通过单一厚环件同时建立B₀场以及其他磁场模式的公开的***和方法，其中：

图1是示出能够产生B₀场、x梯度场、y梯度场和z梯度场的，附接有分流器的，将单一厚环件显示为粗线的示意电路图。

图2是示出可能与图1的单一厚环件内的圆形结构中任一个相关联的实际电流的示意电路图。

图3演示了图1所表示的示意电路图的实施例如何可能实际上出现在MRI扫描仪中。

图4和图5呈现出图1的可选实施例，其也经由共享电流配置来同时产生B₀场以及其他磁场模式。

图6A示出了类似于图1的结构，其中单一薄环件能够用来形成z梯度场，附接的分流器允许单一薄环件还建立x梯度场和y梯度场。图6B和6C表明如何可以减轻图6A的结构的声振动。

具体实施方式

图1是示出单一厚导电环件100的示意性电路图，其由粗黑线表示，从能够产生极高电流I_polarizing的单一电压源V_HIGHI接收电力。该厚环件100已经弯曲而使得除了正常地期望附接到电压源V_HIGHI的反平行电流之外的反平行电流的多个段110成对。每个这样的段对应理解为具有在规定用于成像的扫描仪的体积内近似等于零的组合磁场，对于给定的段对，这可以通过例如将段彼此极靠近地放置，使得一段在另一段内伸缩或者将两段相互缠绕来实现。绝缘和/或空气隙防止一对中的段彼此直接物理接触或者直接向彼此输电。形成四个圆形结构(局部环件)的100的非成对的段，当该圆形结构的尺寸适合且适当定位时，产生电流为I_polarizing的B₀场。三个分流器20附接到100的四个圆形结构中的每一个。每一分流器20接收来自电压源V的电力，分流器20的适当激活将厚环件100中的电流重新分布，使得x梯度场、y梯度场和/或z梯度场与100所产生的B₀场相加。在本申请的通篇，分流器由实线和虚线绘制，以直观地将它们相互区分开。

图2是图示出可与图1的厚环件100内的圆形结构中的任一个相关联的实际电流的示意性电路图。与图2所示的轴线一致，图2的圆形结构被理解为与x-y平面平行且z轴为中心布置。分流器A 40将来自y轴上的点42的电流传送到y轴上的点44，分流器B 60将来自x轴上的点62的电流传送到x轴上的点64，分流器C 80将图2中的垂直段对中的一段110上的点82的电流传送到垂直段对中的另一段110上的点84。本领域技术人员将理解的是，电压源产生的电流β、γ和δ将分别贡献于扫描仪的成像体积内的x梯度场、y梯度场和z梯度场。本领域技术人员将进一步理解的是，基尔霍夫(Kirchhoff)接点定则和循环定则能够用来容易地求解图2所示的电流β、γ和δ所需的分流电压。这些电压为：

V_A＝(2β)R_A+2(I_polarizing+δ+β)R_q

V_B＝(2γ)R_B+2(–I_polarizing–δ+γ)R_q

V_C＝(δ-β+γ)R_C+4(I_polarizing+δ)R_q，

其中R_q是圆形结构的每个四分之一的电阻，R_A是与分流器A相关的总电阻，R_B是与分流器B相关的总电阻，并且R_C是与分流器C相关的总电阻。

图3表明图1的示意的实施例可能如何实际上以实体形式出现在MRI扫描仪中。图3A是图3B的预备图，指示图1的垂直段对被去除。虽然图1的垂直段对通过将成对的段110与实际上产生B₀场的非成对段100更明确地、直观地分离来帮助更好地理解实施例，但是它们对于实施例的操作不是必要的，实际上它们的电流可能代表能量浪费。图3B示出图1的示意性电路的实际的物理呈现，每个圆形结构具有与图2的圆形结构相同的取向。本领域技术人员将理解，分别与图3B的前两个圆形结构和最后两个圆形结构相关的相反的δ电流与z梯度场的产生一致，而中间两个部分环件的平行β电流和中间两个部分环件的平行γ电流分别与x梯度场和y梯度场的产生相一致。

在此做出关于图3B的几点实用的注解。首先，每个β分流器和每个γ分流器当垂直地经过z轴时可以视为被分为两个分支。与该分支化相关联的确切配置可表明保留扫描仪所产生的x梯度磁场模式和y梯度磁场模式。本领域技术人员可以确保，与本公开相关联的分流器通常构造为不使扫描仪的成像体积内所期望的磁场模式畸变。其次，图3B的厚环件可能不得不包含防止在其内形成涡流的狭槽。这些狭槽应设计成不影响源自于环件的磁场模式的总精度。第三，能够看出，驱动分流器中的电流的电压源能够用于克服厚环件的电感，从而允许厚环件所建立的磁场如MRI扫描所通常要求的一样快(即，以大约二分之一毫秒)地变化。第四，相关联的电压源V_HIGHI将可能须构造为具体地处理与该厚环件相关联的极高的电流和极低的电阻。例如，这可以通过使用并联地线接在一起的整流器-控制器单元的层叠以及采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)、晶闸管或其他半导体技术来实现。

图3C示出了图3B的圆形结构通过图3B的管状结构连接在一起的方式，这统一地对应于图1中的水平段对。明显，在图3B的管状结构和每个圆形结构之间将存在短的逆流段对，甚至在去除了由图3A显示的垂直段对的情况下，恰恰是因为构建这些结构的导体的厚度造成的。

图3D示出了利用伸缩方式来帮助确保对应于图1的水平段对的电流在扫描仪的成像体积内实际上总和为零。本领域技术人员理解实现最高电流抵消程度的方式，该电流抵消的精度可以根据在扫描仪的成像体积内所允许的对应的磁场污染的最大阈值来规定(例如，相对于B₀场的量值，每一百万1份、5ppm、10ppm或50ppm，以及其他选择)。

图4A示出了图1的实施例的变型例，其中分流器将不同圆形结构之间的点连接，与将相同圆形结构内的情况不同。图4B示出了图1的实施例的变型例，根据该实施例，通过六个半圆形结构和一个圆形结构来产生B₀场，与通过四个圆形结构的情况不同。

图5A是图1的实施例的变型例，示出了两个分离的分流器能够与厚环件的同一点连接。图5B是变型例，示出了分流器能够与厚环件的多于两个的点连接。图5C是变型例，本领域技术人员将认识到，特别地允许厚环件产生除了B₀场和梯度场之外的匀化场。图5D示出了两个分流器能够在节点处交叉，图5E进一步表明，两个分流器能够经由圆圈、多边形或更复杂的结构交叉。

图5F是图1的实施例的变型例，示出了通过求和的电流结构而实际上不使用厚环件或能够产生极大电流的电压源来实现B₀场和其他磁场模式的方式。具体地，图1的厚环件替代成薄的环件，其运载数量级仅为数十安培的电流。进而，不是如图1那样的每个均形成刚性圆形结构的环件的非成对段，每个非成对段是极长的、柔性段，能够平行地多次缠绕。假设在图5F上方的三个薄的圆形结构代表一个这样的长的、柔性段的单个绕组。与每个缠绕的长的、柔性段相关联的安培匝数的总数对于图5F的非成对段而言足够大从而产生与图1相关联的B₀场的数量级的B₀场。此外，附接到每个绕组且附接到图5F底部附近的垂直段对的分流器容许x梯度场、y梯度场和/或z梯度场与该B₀场同时产生。

图6A是图1的变型例，类似于图5F，使用薄的环件100′，其不运载极大的电流。然而，图6A的结构不包含如图5F那样的长的、柔性段和绕组，因此图6A的电路根本不会产生B₀场。相反，图6A意在展示图1的类似情况，其中主要的、薄环件100′建立非B₀场模式，而附接到主要的、薄环件100′的分流器20用来将其他磁场模式与初始的非B₀场模式相加。在图6A的具体情况下，主要的、薄环件100′可以产生z梯度场，连接到环件100′的分流器20则将x梯度场和/或y梯度场与该z梯度场相加。

本领域技术人员公知的是，暴露于极强磁场以及还包含随时间变化的电流的结构通常将由于洛仑兹力而振动，因此产生声学噪声。具有变化的电流的厚环件100的段通常期望不受与源自于厚环件的其他段的场相关联的洛仑兹力的影响，仅因为厚环件重量很可能在几千千克的数量级上。另一方面，布置在B₀场产生结构附近的薄环件100′明显易受洛仑兹力影响。一种缓解该问题的方法通过图6B示出。在图6B中，薄的环件100′和产生B₀场的结构400均具有圆形的剖面，并且薄的环件100′的部分已经对称地布置在中空的圆形沟道402中，圆形沟道402已经对称地形成在产生B₀场的结构400的部分中。类似地，在图6C中，薄环件100′和产生B₀场的结构500也具有圆形的截面，但是这次产生B₀场的结构500的部分已经对称地布置在已经对称地形成于薄环件100′的部分中的中空圆形沟道502中。本领域技术人员将理解的是，由于图6B和图6C所描绘的构造的对称性，相对于在薄环件100′的部分仅与产生B₀场的结构相邻的情况下的100′的该部分所经历的振动，布置在产生B₀场的结构的部分内或者使得环绕该结构的部分的薄环件100′的部分的声学振动很可能减小。如果彼此同心的薄环件100′的部分和产生B₀场的结构的部分具有相对大的曲率半径，则预期这种振动的减小将更显著。

本领域技术人员将理解，可能存在许多超出通过上图中所呈现的、与本公开相关联的其他变型例。在一些实施例中，可以使厚环件分岔且再接合，或者多个厚环件可以布置在一起，但是总的电流结构将仍然等价于关于图1的实施例所描述的结构。在一些实施例中，厚的环件仅产生扫描仪所要求的B₀场的部分，但是否则表现为如图1所示的那样。在一些实施例中，每个分流器可以拥有一些可变电阻，除了其电压源之外，这些可变电阻可用来帮助实现厚环件内的所要求的电流分布。在一些实施例中，每个分流器可从厚环件的多个点拾取电流，将电流返回到厚环件的多个点，或者两者兼有。在一些实施例中，上述的任何给定电压源可以替代成串联连接和/或并联连接的一组电压源，例如对于用来为厚环件扫描仪的环件供电的高电流电压源很可能是这种情况。显然，本公开能够用于除MRI扫描仪之外的产生磁场模式的***。核磁共振波谱分析、电子顺磁共振波谱分析和电子顺磁共振成像是能够应用本公开的非MRI方法的三个示例。

优点

本公开的***和方法现在已经被公开，本领域普通技术人员将理解，可以实现在下面的段落中所描述的一些或全部的优点。在下面的段落中，图1所画的电路的物理实施例将称为“厚环件扫描仪”。

厚环件扫描仪的第一优点可从如下事实得知：假设B₀场磁场模式的精度在MRI中特别重要，则厚环件扫描仪的部分环件很可能设计成具有等同于或近似等同于电阻MRI扫描仪中的典型的B₀场产生绕组的位置、直径和厚度的位置、直径和厚度，该电阻MRI扫描仪仅电地产生其B₀场。这意味着，假设分流器的路径设定到如图3B中的厚环件所包围的体积之外，从宽阔的视角看，厚环件扫描仪将等价于仅包含B₀场产生结构和B₁场产生结构的MRI扫描仪。由于在厚环件扫描仪内释放出的空间，能够使得射频线圈组的尺寸大于通常的情况。极大增加的宽阔感将很可能使得疾病筛查对于大众更愉悦，也将增加肥胖个体的成像、患有幽闭恐惧症的个体的成像、兽医学成像以及在干预或手术操作期间成像的机会。

厚环件扫描仪的第二有益的特征是所期望的相对低的制造成本。对于扫描仪而言，仅须制造除B₁场产生结构之外的一个重要的磁场产生结构。此外，厚环件将大概由成型件组装而成，因此与由细心的、重复的绕线形成结构相比，将使得更具有成本效益。与绕线结构相比，成型结构也更不易于出现由于传送的机械应力导致的出错，出于该原因，与具有较大数量绕组的扫描仪的情况相比，拆卸厚环件扫描仪以及在其它地方重新组装可能将更加经济，例如，捐赠给发展中国家。事实是，分流器须连同厚环件扫描仪的厚环件一起进行制造，且附接到该厚环件；然而，类似于厚环件本身，分流器是相对简单的结构。

厚环件扫描仪的第三个有益的特征在于，其能够提供相对安静的操作。在标准MRI中，不同的结构经常以紧密装配的同心筒状体的形式布置在彼此之内；然而，如上所述，期望厚环件扫描仪将具有相对大量的自由空间。该增加的空间的部分可投入于绕着分流器布置细长的真空管，这将显著地减小当电流值变化时由于作用于分流器上的洛仑兹力而产生的噪声传输。如果分流器恰巧具有图3B所示的布置，其中它们被视为被放置在由厚环件所包围的体积之外，则用于包围β和γ分流器的真空管可以仅由八个直的真空管和两个圆形的真空圈构成。真空管不必绕着厚环件本身的任何部分布置，因为厚环件将可能重达1000kg的数量级，因此不大可能在其电流变化时显著地振动。

现在已经阅读和理解了用于同时建立B₀场和其他磁场模式的公开***和方法，本领域普通技术人员将理解到前述公开内容所实现的其他优点、变型例和实施例。这些优点、变型例和实施例应视为随附权利要求及其法律等同内容的范围和含义的部分。

虽然上文已经描述了具体的实施例，但这些实施例不意在限制本公开的范围，即使在针对特定的特征仅描述了单个实施例的情况下。除非指出，否则在本公开内容中提供的特征的示例意在示例，而不意在限制。上面的说明旨在涵盖对于获益于本公开的本领域技术人员而言显而易见的这些替代方案、改进方案和等同方案。

本公开的范围包括本文所公开(明确或隐含地)的任何特征或特征组合，或其任何概括，无论其是否解决了本文所解决的任何问题或全部问题。此处已经描述了本公开的各种优点，但是权利要求所涵盖的实施例可以提供这些优点中的一些优点、全部优点或者不提供这些优点中的任一优点。

Claims (23)

1.一种用于在成像体积内产生均质B₀场的部分或全部和用于同时产生所需的梯度场和/或匀化场的装置，所述装置包括：

具有厚截面的导电环件；

能够产生极化电流的单个电压源，或者能够产生极化电流的单个有效电压源，

能够产生极化电流的所述单个有效电压源由串联和/或并联连接的电压源群组形成，

能够产生极化电流的所述单个电压源或单个有效电压源与所述具有厚截面的导电环件串联连接；

所述具有厚截面的导电环件被成形为包括：

一个或多个抵消段对

以及两个或更多个贡献段，

每个所述抵消段对的两个抵消段

是已经彼此紧密接近的所述具有厚截面的导电环件的反平行段

并且

在所述装置的成像体积内贡献接近零磁场，

每个所述贡献段

是所述具有厚截面的导电环件的非成对段，

所述贡献段被分组为多个不完整环件，

每个单个的所述不完整环件

由一个或两个所述贡献段组成，

等价于在其圆周具有一个或两个小间隙的完整环件，

并且

以公共轴为中心布置，

所述不完整环件的全部

成形为共同地形成所述装置的所述成像体积内的均质B₀场的所述部分或全部，

每个所述抵消段对的两个抵消段

沿着所述具有厚截面的导电环件的长度被至少一个贡献段分离，

并且没有都被定位在所述具有厚截面的导电环件的长度的各个末端；

多个分流器，

每个所述分流器包括一个或更多个分流导体段以及***到所述一个或更多个分流导体段中的至少一个分流电压源，

所述分流导体段与所述具有厚截面的导电环件相区别，

所述至少一个分流电压源与能够产生极化电流的所述单个电压源或单个有效电压源相区别并且物理上分离，

并且每个所述分流器被布置为将来自所述具有厚截面的导电环件的一个或更多个点的电流分流到所述具有厚截面的导电环件的一个或更多个其它点，

对于每个所述不完整环件，

所述不完整环件的圆周中的所述一个或两个小间隙之一的两侧连接到分流导体段端点，

对于所述不完整环件的至少两个的每个不完整环件，

所述不完整环件的所述圆周上的四个位置连接到分流导体段端点，所述四个位置在由所述公共轴定义的坐标系内具有90°的方位角分离，

对于所述不完整环件的所述至少两个的所有，

所述四个位置的各方位角相同；

从而所述装置将能够：

利用来自能够产生极化电流的所述单个电压源或单个有效电压源的电流，产生用于磁共振成像或波谱分析，或者用于电子顺磁共振成像或波谱分析的均质B₀场的所述部分或全部；

并且

通过经由所述分流电压源重新分布所述具有厚截面的导电环件内的电流来同时建立所述梯度场和/或匀化场与均质B₀场的所述部分或全部。

2.如权利要求1所述的装置，其中每个所述不完整环件恰好由一个所述贡献段构成。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述不完整环件中的除了一个以外的所有的由两个所述贡献段构成。

4.如权利要求1所述的装置，其中每个单个的所述不完整环件具有垂直的所述抵消段对或位于它下面的所述抵消段对的垂直部分。

5.如权利要求1所述的装置，其中对于每个所述不完整环件，所述不完整环件的四个位置连接到分流导体段端点，所述四个位置在由所述公共轴定义的坐标系内具有90°的方位角分离，

第一分流器耦合在所述四个位置之中的第一位置和第二位置，所述第一位置和第二位置在所述不完整环件上在直径上彼此相对，

第二分流器耦合在所述四个位置之中的第三位置和第四位置之间，所述第三位置和第四位置在所述不完整环件上在直径上彼此相对，所述第三位置和第四位置所在的线关于所述第一位置和第二位置所在的线被旋转90°。

6.如权利要求5所述的装置，其中

在所述第一位置和第二位置之间的所述第一分流器的部分被分为两个分支，

并且在所述第三位置和第四位置之间的所述第二分流器的部分也被分为两个分支。

7.如权利要求6所述的装置，其中每个所述不完整环件是

圆形成形的

并且位于垂直于所述公共轴的平面中。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述分流器中的至少一个拥有一些可变电阻。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述分流器中的至少一个分流器被放置在真空管内。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述分流器被放置在由所述具有厚截面的导电环件所包围的体积之外。

11.如权利要求1所述的装置，其中从并联地线接且采用绝缘栅双极晶体管的整流器-控制器单元来形成能够产生极化电流的所述单个有效电压源。

12.如权利要求1所述的装置，其中从并联地线接且采用晶闸管的整流器-控制器单元来形成能够产生极化电流的所述单个有效电压源。

13.如权利要求1所述的装置，其中，沿着所述具有厚截面的导电环件的长度，任何两个相邻贡献段被属于两个或三个抵消段对的抵消段分离。

14.如权利要求1所述的装置，其中沿着所述具有厚截面的导电环件的长度，任何两个相邻贡献段被单个抵消段分离。

15.如权利要求1所述的装置，其中所述贡献段的几何中心都在所述公共轴上对齐。

16.如权利要求1所述的装置，其中所述贡献段的几何中心不都在所述公共轴上对齐。

17.如权利要求1所述的装置，其中所述抵消段对的所述两个抵消段的磁场抵消涉及所述抵消段之一在另一抵消段内的伸缩。

18.如权利要求1所述的装置，其中所述抵消段对的所述两个抵消段的磁场抵消涉及所述两个抵消段的缠绕。

19.如权利要求1所述的装置，其中与所有所述抵消段对相关联的电流抵消的程度依据所述装置的所述成像体积内的磁场污染的最大阈值来指定。

20.如权利要求19所述的装置，其中磁场污染的所述最大阈值是相对于B₀场的量值，每一百万1份和每一百万50份之间的值。

21.如权利要求1所述的装置，其中所述具有厚截面的导电环件由成型件组装而成。

22.一种用于在扫描仪的成像体积内产生均质B₀场的部分或全部并且用于同时产生所需要的梯度场和/或匀化场的方法，所述方法包括步骤：

将能够产生极化电流的单个电压源或电压源群组与具有厚截面的导电环件串联连接，所述电压源群组串联和/或并联连接；

将所述具有厚截面的导电环件成形为包括：

一个或多个抵消段对

以及两个或更多个贡献段，

每个所述抵消段对的两个抵消段

是先前还没有彼此紧密接近而是现在已经彼此紧密接近或者有效地箍缩在一起的所述具有厚截面的导电环件的反平行段，

并且

在所述扫描仪的所述成像体积内贡献接近零磁场，

每个所述贡献段

是所述具有厚截面的导电环件的非成对段

并且

被成形使得所述贡献段在所述扫描仪的所述成像体积内共同地形成均质B₀场的所述部分或全部；

并且

将分流电压源附接到所述具有厚截面的导电环件，每个所述分流电压源被布置以将电流从所述具有厚截面的导电环件的一个或更多个点的电流分流到所述具有厚截面的导电环件的一个或更多其它点；

从而所述方法将能够都：

利用来自能够产生极化电流的所述单个电压源或单个有效电压源的电流，产生用于磁共振成像或波谱分析，或者用于电子顺磁共振成像或波谱分析的均质B₀场的所述部分或全部；

并且

通过经由所述分流电压源重新分布所述具有厚截面的导电环件内的电流来同时建立所述所需要的梯度场和/或匀化场与均质B₀场的所述部分或全部。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述将来自所述具有厚截面的导电环件的一个或更多个点的电流分流到所述具有厚截面的导电环件的一个或更多其它点涉及可变电阻。