一种射频线圈的调谐去谐结构和去谐方法技术

本发明专利技术实施方式公开了一种射频线圈的调谐去谐结构和去谐方法。包括：射频功率源；第一阻抗电路；第一射频线；包含第一引腿端和第一输入端的第一端口，所述第一引腿端与所述射频线圈的第一端环电容连接；当所述射频线圈需要去谐时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述第一阻抗电路；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述射频功率源。本发明专利技术实施方式降低对开关元件的需求，并由此降低成本，还可以避免开关元件被击穿导致的危害。本发明专利技术实施方式还可以结合阻抗电路与开关元件以共同实现去谐，通过少量的开关元件即可达到良好的去谐效果。

A tuned harmonic elimination and harmonic elimination method for RF coils

The embodiment of the invention discloses a tunable harmonic elimination structure and a harmonic elimination method for a radio frequency coil. Includes: a radio frequency power source; a first impedance circuit; a first radio frequency line; a first port comprising a first lead leg end and a first input end connected capacitively to the first end ring of the radio frequency coil; and when the radio frequency coil needs to be detuned, the first input end is connected to the said radio frequency line via the first radio frequency line. A first impedance circuit; when the radio frequency coil needs to transmit a radio frequency pulse signal, the first input end is connected to the radio frequency power source via the first radio frequency line. The embodiment of the invention reduces the requirement for switching elements, thereby reducing the cost, and also avoids the harm caused by the breakdown of the switching elements. The embodiment of the invention can also be combined with an impedance circuit and a switch element to achieve a common de-harmonization, and a good de-harmonization effect can be achieved by a small number of switching elements.

【技术实现步骤摘要】
一种射频线圈的调谐去谐结构和去谐方法
本专利技术涉及磁共振成像
，特别是涉及一种射频线圈的调谐去谐结构和去谐方法。
技术介绍
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。在MRI系统中，射频线圈发射射频脉冲以实现磁共振。本地线圈(LocaCoil)接收磁共振信号，并发送磁共振信号到接收线圈通道选择器(RCCS)以及接收机。射频线圈作为信号接受链的前端，对成像质量举足轻重。相对于其他部件，射频线圈具有易于开发和优化的特点，因此一直是磁共振成像研究领域的一个活跃热点。当本地线圈接收磁共振信号时，射频线圈需要被设置为去谐振状态，以防止对本地线圈的信号接收操作造成干扰。在现有技术中，在射频线圈的腿(rung)上额外增加一些高功率二极管。当本地线圈接收磁共振信号时，通过控制信号控制高功率二极管的导通或截止以改变射频线圈的电气结构，从而防止射频线圈产生不期望的谐振。然而，高功率二极管会导致成本问题。另外，控制信号对高功率二极管的频繁操控还可能导致高功率二极管被击穿。
技术实现思路
本专利技术实施方式提出一种射频线圈的调谐去谐结构和去谐方法。本专利技术实施方式的技术方案如下：一种射频线圈的调谐去谐结构，包括：射频功率源；第一阻抗电路，与所述射频功率源单独设置；第一射频线；包含第一引腿端和第一输入端的第一端口，所述第一引腿端与所述射频线圈的第一端环电容连接；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述射频功率源；当所述射频线圈需要去谐时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述第一阻抗电路。在一个实施方式中，还包括：第二射频线；第二阻抗电路；包含第二引腿端和第二输入端的第二端口，所述第二引腿端与所述射频线圈中的第二端环电容连接；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第二输入端经由所述第二射频线连接到所述射频功率源；当所述射频线圈需要去谐时，所述第二输入端经由所述第二射频线连接到所述第二阻抗电路。在一个实施方式中，还包括：冗余射频线；冗余阻抗电路；包含冗余引腿端和冗余输入端的冗余端口；当所述射频线圈需要去谐时，所述冗余引腿端与所述射频线圈中的第三端环电容连接，所述冗余输入端经由所述冗余射频线连接到所述冗余阻抗电路。在一个实施方式中：所述第一阻抗电路与所述第一射频线构成第一等效电感，所述第一等效电感与所述第一端环电容形成谐振以使所述第一端环电容处于开路状态；或所述第二阻抗电路与所述第二射频线构成第二等效电感，所述第二等效电感与所述第二端环电容形成谐振以使所述第二端环电容处于开路状态；或所述冗余阻抗电路与所述冗余射频线构成第三等效电感，所述第三等效电感与所述第三端环电容形成谐振以使所述第三端环电容处于开路状态。在一个实施方式中：所述第一阻抗电路包含电感，所述第一射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的半波长的整数倍；或，所述第一阻抗电路包含电容，所述第一射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的四分之一波长的整数倍；或所述第二阻抗电路包含电感，所述第二射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的半波长的整数倍；或，所述第二阻抗电路包含电容，所述第二射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的四分之一波长的整数倍；或所述冗余阻抗电路包含电感，所述冗余射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的半波长的整数倍；或，所述冗余阻抗电路包含电容，所述冗余射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的四分之一波长的整数倍。在一个实施方式中，还包括：开关元件，与所述射频线圈的腿连接。在一个实施方式中，所述开关元件为功率二极管；和/或所述射频线圈包括下列中的至少一个：体线圈；颈线圈；头线圈；脊柱线圈，表面线圈；头颈联合线圈。一种射频线圈的去谐方法，该方法包括：当射频线圈需要去谐时，拆除第一端口的第一输入端与射频功率源的连接，保留第一端口的第一引腿端与射频线圈的连接；经由第一射频线将第一端口的第一输入端连接到与所述射频功率源单独设置的第一阻抗电路。在一个实施方式中，该方法还包括：当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，拆除第一端口的第一输入端与第一阻抗电路的连接，保留第一端口的第一引腿端与所述射频线圈的连接；经由所述第一射频线将第一端口的第一输入端与射频功率源连接。在一个实施方式中，所述第一阻抗电路包含电感，所述第一射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的半波长的整数倍；或所述第一阻抗电路包含电容，所述第一射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的四分之一波长的整数倍。从上述技术方案可以看出，射频线圈的调谐去谐结构包括：射频功率源；第一阻抗电路；第一射频线；包含第一引腿端和第一输入端的第一端口，第一引腿端与射频线圈的第一端环电容连接；当射频线圈需要发射射频脉冲信号时，第一输入端经由第一射频线连接到射频功率源；当射频线圈需要去谐时，第一输入端经由第一射频线连接到第一阻抗电路。由此可见，本专利技术实施方式可以不在射频线圈上设置开关元件，而是通过射频线将射频线圈与阻抗电路相连接以改变射频线圈的整体电气结构，从而得到去谐效果。因此，本专利技术实施方式可以降低对开关元件的设置需求，并由此降低成本，还可以避免开关元件被击穿导致的危害。另外，本专利技术实施方式还可以结合阻抗电路与开关元件共同实现去谐振，通过少量的开关元件即可达到良好的去谐振效果。还有，本专利技术实施方式通过射频线的拔插切换，可以在射频线圈的谐振状态与去谐状态之间切换。而且，本专利技术实施方式的阻抗电路与射频线匹配以呈现电感特性与端环电容形成谐振，使端环电容处于开路状态，从而实现去谐振。附图说明图1为现有技术中射频线圈调谐去谐结构的示范性结构示意图。图2为根据本专利技术的射频线圈调谐去谐结构的示意图。图3为根据本专利技术的阻抗电路与射频线连接的第一示范性结构图。图4为根据本专利技术的阻抗电路与射频线连接的第二示范性结构图。图5为根据本专利技术第一实施方式的射频线圈调谐去谐结构的示范性示意图。图6为根据本专利技术第二实施方式的射频线圈调谐去谐结构的示范性示意图。图7为根据本专利技术的射频线圈去谐方法的示范性流程图。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本专利技术，并不用于限定本专利技术的保护范围。为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本专利技术的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本专利技术的方案。但是很明显，本专利技术的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本专利技术的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，包括：射频功率源；第一阻抗电路，与所述射频功率源单独设置；第一射频线；包含第一引腿端和第一输入端的第一端口，所述第一引腿端与所述射频线圈的第一端环电容连接；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述射频功率源；当所述射频线圈需要去谐时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述第一阻抗电路。

【技术特征摘要】
1.一种射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，包括：射频功率源；第一阻抗电路，与所述射频功率源单独设置；第一射频线；包含第一引腿端和第一输入端的第一端口，所述第一引腿端与所述射频线圈的第一端环电容连接；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述射频功率源；当所述射频线圈需要去谐时，所述第一输入端经由所述第一射频线连接到所述第一阻抗电路。2.根据权利要求1所述的射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，还包括：第二射频线；第二阻抗电路；包含第二引腿端和第二输入端的第二端口，所述第二引腿端与所述射频线圈中的第二端环电容连接；当所述射频线圈需要发射射频脉冲信号时，所述第二输入端经由所述第二射频线连接到所述射频功率源；当所述射频线圈需要去谐时，所述第二输入端经由所述第二射频线连接到所述第二阻抗电路。3.根据权利要求2所述的射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，还包括：冗余射频线；冗余阻抗电路；包含冗余引腿端和冗余输入端的冗余端口；当所述射频线圈需要去谐时，所述冗余引腿端与所述射频线圈中的第三端环电容连接，所述冗余输入端经由所述冗余射频线连接到所述冗余阻抗电路。4.根据权利要求3所述的射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，所述第一阻抗电路与所述第一射频线构成第一等效电感，所述第一等效电感与所述第一端环电容形成谐振以使所述第一端环电容处于开路状态；或所述第二阻抗电路与所述第二射频线构成第二等效电感，所述第二等效电感与所述第二端环电容形成谐振以使所述第二端环电容处于开路状态；或所述冗余阻抗电路与所述冗余射频线构成第三等效电感，所述第三等效电感与所述第三端环电容形成谐振以使所述第三端环电容处于开路状态。5.根据权利要求4所述的射频线圈的调谐去谐结构，其特征在于，所述第一阻抗电路包含电感，所述第一射频线的电长度为所述射频线圈的谐振频率所对应的半波...

【专利技术属性】
技术研发人员：林厚全，王英伦，李文明，汪坚敏，于尔根·尼斯特勒，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44