CN112285621A - 梯度线圈、梯度***及磁共振成像*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种梯度线圈、梯度***及磁共振成像***。梯度线圈包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，第一线圈和第二线圈内的电流方向相反，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，反向线圈设置在第一线圈和第二线圈之间，反向线圈与第一线圈之间的距离大于反向线圈与第一线圈之间的距离。通过在靠近第二线圈的位置设置反向线圈，缩短了第一线圈和第二线圈之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种梯度线圈、梯度***及磁共振成像***。
背景技术
MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息，是重要的医学诊断和科研仪器之一。梯度线圈是MRI***的核心部件之一，其主要作用是将电能转化为磁能，线圈中通过电流会产生磁场，在一定的范围内，磁场强度和所通过的电流强度成正比，线性度是衡量梯度线圈性能的重要指标。
传统的梯度线圈中，通常采用麦克斯韦线圈对作为Z梯度线圈，如果线圈对相距2R，且半径R大于成像空间半径的两倍，则梯度线圈的线性度较好。但是，该线圈对的两个线圈之间距离较远，由于磁体的结构限制，不利于磁共振成像***对空间的规划，使该梯度线圈使用不够便捷。
发明内容
基于此，有必要针对传统的梯度线圈使用不便捷的问题，提供一种梯度线圈、梯度***及磁共振成像***。
一种梯度线圈，包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，所述第一线圈和所述第二线圈内的电流方向相反，所述反向线圈内的电流方向与所述第二线圈内的电流方向相反，所述第一线圈与所述第二线圈之间的距离小于所述第一线圈的半径的两倍，所述反向线圈设置于所述第一线圈和所述第二线圈之间，所述反向线圈与所述第一线圈之间的距离大于所述反向线圈与所述第二线圈之间的距离。
上述梯度线圈，包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，第一线圈和第二线圈内的电流方向相反，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，反向线圈设置在第一线圈和第二线圈之间，反向线圈与第一线圈之间的距离大于反向线圈与第一线圈之间的距离。通过在靠近第二线圈的位置设置反向线圈，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，可以使第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，缩短了第一线圈和第二线圈之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
在其中一个实施例中，所述反向线圈的半径与所述第一线圈的半径相匹配。
在其中一个实施例中，所述第二线圈的半径大于或等于所述第一线圈的半径。
在其中一个实施例中，所述第一线圈与所述第二线圈之间的距离与所述第一线圈的半径相匹配。
在其中一个实施例中，所述第一线圈、所述第二线圈和所述反向线圈的横截面尺寸相匹配。
在其中一个实施例中，所述反向线圈内的电流小于或等于所述第二线圈内的电流。
在其中一个实施例中，梯度线圈还包括屏蔽线圈，所述屏蔽线圈设置在所述第二线圈远离所述第一线圈的一侧。
在其中一个实施例中，所述反向线圈的数量为两个以上。
一种梯度***，包括梯度控制器、数模转换器、梯度放大器和上述的梯度线圈。
上述梯度***，包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，第一线圈和第二线圈内的电流方向相反，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，反向线圈设置在第一线圈和第二线圈之间，反向线圈与第一线圈之间的距离大于反向线圈与第一线圈之间的距离。通过在靠近第二线圈的位置设置反向线圈，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，可以使第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，缩短了第一线圈和第二线圈之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
一种磁共振成像***，包括磁体***、射频***和如上述的梯度***。
上述磁共振成像***，包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，第一线圈和第二线圈内的电流方向相反，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，反向线圈设置在第一线圈和第二线圈之间，反向线圈与第一线圈之间的距离大于反向线圈与第一线圈之间的距离。通过在靠近第二线圈的位置设置反向线圈，反向线圈内的电流方向与第二线圈内的电流方向相反，可以使第一线圈与第二线圈之间的距离小于第一线圈的半径的两倍，缩短了第一线圈和第二线圈之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
附图说明
图1为一个实施例中梯度线圈的结构示意图；
图2为一个实施例中梯度线圈中各个线圈参数选取图；
图3为一个实施例中梯度线圈的结构图；
图4为另一个实施例中梯度线圈的结构图；
图5为另一个实施例中梯度线圈的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
梯度线圈是磁共振成像***的关键部件，其作用是在一定的电流下产生线性度好的梯度场。梯度线圈包括X轴线圈、Y轴线圈和Z轴线圈，X轴线圈、Y轴线圈和Z轴线圈相互正交，三组线圈可以分别产生X、Y和Z三个方向的磁场，从而共同确定***位的空间位置。其中，X轴线圈和Y轴线圈可以是直线***也可以是鞍形线圈，Z轴线圈根据麦克斯韦对线圈对的排列，采用两个半径一样的圆形线圈相对放置，这时两个线圈间电流方向是相反的，因此可以产生Z轴方向的梯度场。
在一个实施例中，请参见图1，提供一种梯度线圈，该梯度线圈包括同轴设置的第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200，第一线圈110和第二线圈120内的电流方向相反，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，反向线圈200设置于第一线圈110和第二线圈120之间，反向线圈200与第一线圈110之间的距离大于反向线圈200与第二线圈120之间的距离。通过在靠近第二线圈120的位置设置反向线圈200，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，可以使第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，缩短了第一线圈110和第二线圈120之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
具体地，第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200同轴设置是指第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的中心点在同一条直线上。第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的形状并不是唯一的，在本实施例中，默认第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200都为圆形线圈，三种线圈的圆心在同一条直线上。其中，第一线圈110与第二线圈120的作用与麦克斯韦线圈对的作用类似，第一线圈110与第二线圈120内的电流方向相反，第一线圈110和第二线圈120构成两个同轴反向电流环，可以在Z轴方向产生梯度场。当第一线圈110和第二线圈120之间的距离为第一线圈110半径的两倍，且第一线圈110的半径大于DSV1(diameter spherical volume，球体直径)成像空间半径的两倍时，假设需要45x45cm的DSV1成像空间，线圈的最小半径如果是0.5m，以DSV1表面的12个高斯点的磁场来计算线性度，可以得到较好的磁场线性度(约-2.78/1.11％)。若第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短到原来的一半，即0.5cm，假设以第一线圈110和第二线圈120之间的中点作为Z轴零点，此时最大轴向位置为0.25m，而不是0.5m，以DSV1表面的12个高斯点的磁场来计算，产生磁场线性度较差(约为-10.13/15.18％)。
一般的，如果线圈布局接近DSV1区域，线圈在中轴上产生的磁场比沿DSV1表面产生的磁场要小很多。当线圈布局在远离DSV1区域，情况就会相反。通过仿真优化发现，在麦克斯韦线圈附近位置，这两个结果基本相等。因此，在第一线圈110和第二线圈120之间加入反向线圈200，且将反向线圈200设置在靠近第二线圈120的位置，将反向线圈200内的电流设置成第二线圈120内的电流方向与相反后，可以补偿第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短造成的线性度变差，既不会影响梯度线圈的工作性能，又能缩短梯度线圈的长度，使梯度线圈的可探测类型更丰富，实用性更强。具体地，第一线圈110和第二线圈120之间的长度并不是唯一的，具体可根据实际需求调整，只要小于原麦克斯韦线圈对之间的距离即可。
通过在靠近第二线圈120的位置设置反向线圈200，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，可以使第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，缩短了第一线圈110和第二线圈120之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
在一个实施例中，反向线圈200的半径与第一线圈110的半径相匹配。具体地，反向线圈200的半径并不是唯一的，在本实施例中，当反向线圈200的半径与第一线圈110的半径相匹配时，反向线圈200对磁场线性度的补偿效果较好，有利于得到更加清晰的检测结果。反向线圈200的半径与第一线圈110的半径相匹配可以是反向线圈200的半径与第一线圈110的半径相等或相近，两者之间的差异值在允许误差范围内即可。反向线圈200的半径与第一线圈110的半径的具体取值并不是唯一的，在本实施例中，反向线圈200的半径与第一线圈110的半径均为0.5m，该尺寸可以满足大部分人群的检测需求。可以理解，在其他实施例中，反向线圈200的半径和第一线圈110的半径也可以为其他取值，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
在一个实施例中，第二线圈120的半径大于或等于第一线圈110的半径。具体地，第二线圈120的半径并不是唯一的，在标准的麦克斯韦线圈对中，第二线圈120的半径一般与第一线圈110的半径相等。在本实施例中，第二线圈120的半径可以大于或等于第一线圈110的半径，与加入的反向线圈200协调发挥作用，可以减小由于第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短造成的磁场线性度变差的影响。其中，第二线圈120的半径的具体取值可以根据多种因素调整，例如根据第一线圈110和第二线圈120之间的距离、根据反向线圈200的位置和/或根据反向线圈200内的电流大小等因素确定第二线圈120的半径，只要可以满足需求即可。
在一个实施例中，第一线圈110与第二线圈120之间的距离与第一线圈110的半径相匹配。具体地，第一线圈110与第二线圈120之间的距离是指第一线圈110的圆心和第二线圈120的圆心之间的连接线的长度，第一线圈110和第二线圈120平行设置，第一线圈110和第二线圈120的圆心的连接线的方向即为第一线圈110和第二线圈120的轴向。当第一线圈110或第二线圈120包括多匝绕组时，第一线圈110和第二线圈120的距离可为第一线圈110中的多匝绕组的圆心连接线的中点到第二线圈120中的多匝绕组的圆心连接线的中点之间的距离。在标准的麦克斯韦线圈对中，第一线圈110与第二线圈120之间的距离与第一线圈110的半径的两倍相等，由此获得的磁场能够较好地满足检测需求。在本申请中，第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短，也有效缩短了梯度线圈的长度，提高了梯度线圈的空间利用率，扩大了梯度线圈的适用范围。第一线圈110和第二线圈120之间的距离的具体取值并不是唯一的，在本实施例中，第一线圈110与第二线圈120之间的距离与第一线圈110的半径相匹配，相较于标准的麦克斯韦线圈对，第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短了一半，很好地将梯度线圈的外形控制在了有限空间内。可以理解，在其他实施例中，第一线圈110和第二线圈120之间的距离也可以为其他数值，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
在一个实施例中，第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相匹配。当第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相匹配时，可以更好地保持梯度线圈的整体性，从而提高梯度线圈的工作性能。
具体地，第一线圈110的横截面尺寸一般称为第一线圈110的线规，第二线圈120的横截面尺寸一般称为第二线圈120的线规，反向线圈200的横截面尺寸一般称为反向线圈200的线规，线规通常为组成第一线圈110、第二线圈120或反向线圈200的导线的横截面的直径。第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相匹配可以是第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相等，或者是第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相近，它们之间的差异值在允许的误差范围内即可。第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200可采用相同的结构，以保持梯度线圈的整体性，也便于调节梯度线圈的工作性能。第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的结构并不是唯一的，通常均包括内部导线和外部绝缘层，内部导线被外部绝缘层包裹。第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的横截面尺寸相匹配是指第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200的内部导线的横截面尺寸和外部绝缘层的横截面尺寸均匹配。可以理解，在其他实施例中，第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
在一个实施例中，反向线圈200内的电流小于或等于第二线圈120内的电流。具体地，反向线圈200内的电流并不是唯一的，在标准的麦克斯韦线圈对中，不存在反向线圈200，第一线圈110和第二线圈120内的电流方向相反，数值相等。在本实施例中，当梯度线圈包括反向线圈200时，反向线圈200内的电流小于或等于第二线圈120内的电流，结合反向线圈200所处位置发挥的作用，可以减小由于第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短造成的磁场线性度变差的影响。其中，反向线圈200内的电流的具体取值可以根据多种因素调整，例如根据第一线圈110和第二线圈120之间的距离、根据反向线圈200的位置和/或根据第二线圈120与第一线圈110的半径比例等因素确定反向线圈200内的电流，只要可以满足需求即可。
例如，以第一线圈110和第二线圈120的圆心连接线的中点为Z轴零点，在第一线圈110和第二线圈120之间的距离与第一线圈110的半径相等，为0.5m的情况下，当反向线圈200处于Z＝0.16m，第二线圈120与第一线圈110的半径比例为100％时，反向线圈200内的电流可以为0.67A，由此得到的梯度线圈的梯度效率为1.07uT/m/A，梯度线圈的非线性为5.3％；当反向线圈200处于Z＝0.05m，第二线圈120与第一线圈110的半径比例为112％时，反向线圈200内的电流可以为1A，由此得到的梯度线圈的梯度效率为0.97uT/m/A，梯度线圈的非线性为4.93％；当反向线圈200处于Z＝0.15m，第二线圈120与第一线圈110的半径比例为118％时，反向线圈200内的电流可以为0.4A，由此得到的梯度线圈的梯度效率为1.09uT/m/A，梯度线圈的非线性为3.97％；当反向线圈200处于Z＝0.17m，第二线圈120与第一线圈110的半径比例为114％时，反向线圈200内的电流可以为0.5A，由此得到的梯度线圈的梯度效率为0.89uT/m/A，梯度线圈的非线性为3.25％；当反向线圈200处于Z＝0.2m，第二线圈120与第一线圈110的半径比例为134％时，反向线圈200内的电流可以为0.33A，由此得到的梯度线圈的梯度效率为0.65uT/m/A，梯度线圈的非线性为1.1％。
在一个实施例中，梯度线圈还包括屏蔽线圈3，屏蔽线圈3设置在第二线圈120远离第一线圈110的一侧。梯度线圈在实现空间定位过程中，由于梯度电流的快速切断，会在梯度线圈附近的金属中产生涡流，涡流产生的磁场叠加到原梯度磁场中，会导致梯度线圈定位不准，产生涡流伪影和图像畸变。当梯度线圈包括屏蔽线圈3时，屏蔽线圈3通过使目标区域磁场变化为零，从而使极头上不会产生感应涡流，起到屏蔽作用，有利于提高梯度线圈的工作性能。应当说明的是，屏蔽线圈3虽然位于第二线圈120远离第一线圈110的一侧，但在第一线圈110与第二线圈120之间的距离缩短了的情况下，第一线圈110、第二线圈120和屏蔽线圈3构成的整体结构的长度也会缩短，依然可以提高梯度线圈的空间利用率。
在一个实施例中，反向线圈200的数量为两个以上。当反向线圈200的数量为两个以上时，可以将反向线圈200设置在不同的位置，使梯度线圈可以满足更多需求。
具体地，反向线圈200的数量并不是唯一的，可根据梯度线圈的结构或检测需求等决定。进一步地，当梯度线圈包括屏蔽线圈3时，可以在屏蔽线圈3附件也设置反向线圈200。反向线圈200的加入，不仅能够提高线圈的线性度，同时有利于线圈力的平衡、扭力的平衡，并能够有效降低梯度噪声。实际应用中，也可以根据实际情况，通过增加线圈的层数，每一层由多圈电流环组成，在每一层加入反向电流环，来缩短线圈的长度，降低线圈设计的难度，同时提高线圈的性能。
为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，第一线圈110的半径为R，第一线圈110和第二线圈120之间的距离为R,以第一线圈110的圆心和第二线圈120的圆心的连接线中点为Z轴原点，可以将反向线圈200设置在Z<R/2处。一般的，如果线圈布局接近DSV1区域，线圈在中轴上产生的磁场比沿DSV1表面产生的磁场要小很多。当线圈布局在远离DSV1区域，情况就会相反。通过仿真优化发现，在麦克斯韦线圈位置，这两个结果基本相等。所以，通过在Z<R/2的位置布局一个反向线圈200可以补偿上述影响。
为了进一步提高梯度线圈的工作性能，可以把第二线圈120的半径放大，进一步减小由于第一线圈110和第二线圈120之间的距离缩短造成的影响。其中，第二线圈120为正向电流环，反向线圈200为反向电流环。以下为几种实例：首先在Z＝+0.25m的位置以不同的半径和单位电流布置正向电流环，在r＝0.5m的位置以距中心不同的位置和更少的电流布置反向电流环，通过调整反向电流环的Z值来获得最佳磁场线性度，通过沿着12高斯点的计算磁场偏移，结果与理论梯度场进行比较。
例1为在r＝0.5m同一层有两个电流环这种最普通的情况。可以看出位于Z＝0.16m处的反向电流环很好地改善了磁场线性度，从15.18％到5.30％。例2展示了增加反向电流强度并把电流环位置向磁体中心移动的情况，梯度效率较好，磁场的线性度也有足够改善。例3和4反向电流只有正向电流的一半或低于一半，线性度有足够的改善。例5反向电流环更接近外边界，磁场非线性甚至高于麦克斯韦线圈对，达到-0.81/1.10％。通过布局反向电流环，可以用于设计短腔梯度***的Z线圈，而且根据实际的空间情况，可以参考图2的表格找到合适的配置。
在实际的梯度线圈Z线圈设计中，请参见图3与图4，需要设计屏蔽线圈3，这样Z线圈本身就包括屏蔽线圈3和主线圈2两层，还要保持所有线圈中流过的电流值相等，便于应用。在Z线圈设计中尽量利用Z线圈的两层，兼顾主动屏蔽效果，同时每一层由多圈电流环组成，可以考虑在每一层加入反向电流环，来缩短线圈的长度，除此之外，这种反向电流环的加入，不仅能够提高线圈的线性度，同时有利于线圈力的平衡、扭力的平衡，并能够有效降低梯度噪声。
在实际应用中，也可以根据实际情况，通过增加线圈的层数，降低线圈设计的难度，同时提高线圈的性能，一款实际的Z线圈设计如图5所示。由于***的特殊需求，梯度线圈的外形为图5所示阶梯状，采用三层线圈方式，每一层使用多个电流环，最底层正向电流，上面两层反向电流，梯度性能满足设计需求，同时线圈外形很好地控制在有限空间内。
上述梯度线圈，包括同轴设置的第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200，第一线圈110和第二线圈120内的电流方向相反，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，反向线圈200设置在第一线圈110和第二线圈120之间，反向线圈200与第一线圈110之间的距离大于反向线圈200与第一线圈110之间的距离。通过在靠近第二线圈120的位置设置反向线圈200，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，可以使第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，缩短了第一线圈110和第二线圈120之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
在一个实施例中，提供一种梯度***，包括梯度控制器、数模转换器、梯度放大器和如上述的梯度线圈。具体地，梯度控制器连接数模转换器，数模转换器连接梯度放大器，梯度放大器连接梯度线圈。梯度控制器可以将操作人员输入的指令变成数字信号后传输至数模转换器，数模转换器将数字信号转换为模拟电压控制信号后发送至梯度放大器，梯度放大器将模拟信号放大到足以推动梯度线圈工作产生磁场，使梯度线圈可以正常工作。
上述梯度***，包括同轴设置的第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200，第一线圈110和第二线圈120内的电流方向相反，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，反向线圈200设置在第一线圈110和第二线圈120之间，反向线圈200与第一线圈110之间的距离大于反向线圈200与第一线圈110之间的距离。通过在靠近第二线圈120的位置设置反向线圈200，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，可以使第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，缩短了第一线圈110和第二线圈120之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
在一个实施例中，提供一种磁共振成像***，包括磁体***、射频***和如上述的梯度***。磁体***可以产生静态磁场，射频***主要用于射频激励，以及接收和处理磁场信号，梯度***是磁共振的核心部件，与扫描速度及成像图像分辨率有关。
上述磁共振成像***，包括同轴设置的第一线圈110、第二线圈120和反向线圈200，第一线圈110和第二线圈120内的电流方向相反，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，反向线圈200设置在第一线圈110和第二线圈120之间，反向线圈200与第一线圈110之间的距离大于反向线圈200与第一线圈110之间的距离。通过在靠近第二线圈120的位置设置反向线圈200，反向线圈200内的电流方向与第二线圈120内的电流方向相反，可以使第一线圈110与第二线圈120之间的距离小于第一线圈110的半径的两倍，缩短了第一线圈110和第二线圈120之间的距离，在保障梯度线圈工作性能的前提下，缩短了梯度线圈的长度，将梯度线圈的体积控制在有限空间内，使梯度线圈的可应用范围更广，使用更加便捷。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种梯度线圈，其特征在于，包括同轴设置的第一线圈、第二线圈和反向线圈，所述第一线圈和所述第二线圈内的电流方向相反，所述反向线圈内的电流方向与所述第二线圈内的电流方向相反，所述第一线圈与所述第二线圈之间的距离小于所述第一线圈的半径的两倍，所述反向线圈设置于所述第一线圈和所述第二线圈之间，所述反向线圈与所述第一线圈之间的距离大于所述反向线圈与所述第二线圈之间的距离。
2.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述反向线圈的半径与所述第一线圈的半径相匹配。
3.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述第二线圈的半径大于或等于所述第一线圈的半径。
4.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述第一线圈与所述第二线圈之间的距离与所述第一线圈的半径相匹配。
5.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述第一线圈、所述第二线圈和所述反向线圈的横截面尺寸相匹配。
6.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，所述反向线圈内的电流小于或等于所述第二线圈内的电流。
7.根据权利要求1所述的梯度线圈，其特征在于，还包括屏蔽线圈，所述屏蔽线圈设置在所述第二线圈远离所述第一线圈的一侧。
8.根据权利要求7所述的梯度线圈，其特征在于，所述反向线圈的数量为两个以上。
9.一种梯度***，其特征在于，包括梯度控制器、数模转换器、梯度放大器和如权利要求1-8任意一项所述的梯度线圈。
10.一种磁共振成像***，其特征在于，包括磁体***、射频***和如权利要求9所述的梯度***。
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