用于磁共振成像的可调谐RF线圈制造技术

本发明专利技术涉及一种用于磁共振成像(MRI)系统中的射频(RF)体线圈(2)，包括：RF屏蔽(6)；RF线圈元件(8)，其远离RF屏蔽(6)被布置；以及至少一个距离设置元件(10)，其以这样的方式被布置和设计：RF屏蔽(6)与RF线圈元件(8)之间的相对距离(12)可经由距离设置元件(10)调节，这可以导致RF线圈元件(8)和/或RF屏蔽(6)局部地变形。因此，提供了一种用于磁共振成像系统中的射频线圈，其可以以舒适和经济的方式调谐到期望共振。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于磁共振成像的可调谐RF线圈
本专利技术涉及用于磁共振成像(MRI)的可调谐射频(RF)线圈/用于调谐磁共振成像系统中的可调谐射频线圈的方法以及包括可调谐射频体线圈的磁共振成像系统。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是一种用于放射学中的医学成像技术，以对感兴趣对象的解剖结构和生理过程进行成像。MRI使用磁体来创建强而均匀的静磁场(即“主磁场”)，并且使用梯度线圈来在电流被施加到梯度线圈时产生较小幅度、空间变化的磁场。当感兴趣对象被置于主磁场中时，与组织水中的氢核相关联的核自旋变得极化。与这些自旋相关联的磁矩优先沿主磁场的方向对齐，从而导致沿该轴的小的净组织磁化，并且梯度线圈编码MR信号。RF线圈用于创建氢核的共振频率处或附近的RF能量的脉冲，所述共振频率在本文中也称为拉莫尔频率。这些RF线圈用于发射RF激励信号并接收(分别地检测)用于形成图像的MR信号。对于多发射MRI应用，两种类型的退化RF线圈，鸟笼线圈和横向电磁(TEM)线圈，广泛用于超高场(UHF)成像，并且正被引入在商用3T全身MRI扫描器中。通常由电容器将RF线圈调谐到期望频率，例如拉莫尔频率。为了实现期望频率，线圈的RF屏蔽被移除，并且电容器被添加、移除或用具有不同电容的另一电容器替换。测量(分别地确定)经修改的RF线圈的频率以确保RF线圈以期望频率操作。然而，RF线圈能够需要重新调谐若干次以实现期望频率。因此，对于每次重新调谐操作，RF屏蔽必须被移除，并且电容器被修改直到RF线圈被调谐到期望频率，这是时间和成本消耗的。日本专利申请JP07-155307公开了一种RF线圈，如果改变RF屏蔽相对于RF线圈的形状，则所述RF线圈的共振频率改变。根据这些核的旋磁比的差异，已知RF线圈可以失谐以针对不同的核进行共振。
技术实现思路
期望改进调谐RF线圈的舒适度并且减少将RF线圈调谐到期望频率的时间和成本。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于磁共振成像系统中的射频线圈，所述系统可以舒适和经济的方式调谐到所需的频率和/或均匀性。通过独立权利要求的主题实现本专利技术的目的。在从属权利要求中描述了本专利技术的优选实施例。在一个方面中，目的通过用于磁共振成像(MRI)系统的可调谐射频(RF)体线圈来实现，其包括：-射频屏蔽，-RF线圈元件，其远离RF屏蔽被布置，并且-至少一个距离设置元件，其以这样的方式被布置和设计：RF屏蔽与RF线圈元件之间的相对距离能通过使RF线圈元件和/或RF屏蔽局部地变形来经由距离设置元件局部地调节。因此，RF体线圈包括RF线圈元件、RF屏蔽和距离设置元件，优选地多个距离设置元件。距离设置元件以这样的方式布置和设计：RF屏蔽与RF线圈元件之间的相对距离能经由距离设置元件局部地调节。通过减小或延长RF屏蔽与RF线圈元件之间的距离，RF屏蔽和/或RF线圈元件局部地变形，并且RF屏蔽与RF线圈元件之间的相对距离改变。修改RF线圈元件和RF屏蔽之间的相对距离改变了RF线圈元件的性质。例如，电感取决于场回流的截面积，并且可以近似与RF线圈元件和RF屏蔽之间的距离成比例。而且，RF场的均匀性取决于结构的对称性。由于RF线圈元件和/或RF屏蔽的特定变形，可以调节径向对称性并且可以实现更高的RF均匀性。因此，可以通过经由距离设置元件修改RF屏蔽与RF线圈元件之间的相对距离，以舒适且经济的方式将RF体线圈调谐到共振。RF线圈元件通常是鸟笼或横向电磁(TEM)线圈或回路线圈。在现代高和超高场MRI系统中，激发场由辐射元件产生，辐射元件或多或少是天线，诸如偶极子、或偶极子和线圈回路元件的组合。个体辐射元件可个体地调谐。RF体线圈被设计用于布置在MRI系统中。优选地，RF体线圈包括圆柱形状，所述圆柱形状具有纵轴，以及在垂直于纵向方向的平面中的径向形状。备选地，RF体线圈在垂直于纵向方向的平面中包括椭圆形或不对称形状。优选地，不对称形状在垂直于纵向方向的平面中包括直线段和圆弧段，其中，直线段优选地被布置在患者桥下方。RF线圈元件和RF屏蔽包括与RF体线圈相同的几何结构，其中，在垂直于纵向方向的方向上，RF线圈元件的形状小于RF屏蔽的形状。因此，RF屏蔽定义外环(相应地外表面)，并且RF线圈元件定义内环，相应地内表面，其中，RF线圈元件的内表面限定圆柱形内部体积。内部体积被配置为接收患者台和感兴趣的体积。优选地，距离设置元件可从内部体积(相应地内侧)操作。因此，可以在不拆卸RF体线圈的屏蔽的情况下以舒适且容易的方式改变RF线圈元件与RF屏蔽之间的相对距离。在本专利技术的优选实施例中，距离设置元件被配置为将RF线圈元件和RF屏蔽彼此机械地连接。因此，提供了RF线圈元件与RF屏蔽之间的直接耦合。距离设置元件的每次修改(其改变RF线圈元件和RF屏蔽的相对距离)导致RF线圈元件和/或RF屏蔽的局部变形，并且因此可以改变RF线圈元件的共振。优选地，RF线圈元件是多元件发射/接收线圈阵列，例如，退化的鸟笼、变压器去耦回路阵列，其中，所有线圈元件彼此去耦，局部变形改变局部线圈元件的阻抗并且因此改变共振频率。此外，通过局部变形改变了与下一和非下一相邻线圈元件的耦合。因此，距离设置元件被提供，其允许RF线圈到期望的频率和/或均匀性的灵敏调谐。在本专利技术的优选实施例中，距离设置元件被配置为螺旋机构和/或固定带和/或偏心螺钉。螺旋机构和/或固定带使能RF线圈元件与RF屏蔽之间的机械连接。螺旋机构还可以用作固定机构以将RF体线圈固定，相应地安装，到MRI系统的梯度线圈。优选地，RF线圈元件和/或RF屏蔽包括用于接收螺旋机构的螺钉的螺纹。关于圆柱形RF线圈，螺钉可以优选地从RF体线圈的内侧或外侧插入RF体线圈的螺纹中，从而机械地连接RF线圈元件和RF屏蔽。偏心螺钉的偏心部分优选地布置在垂直于RF线圈元件与RF屏蔽之间的RF体线圈的纵轴的方向上。因此，通过转动偏心螺钉，可以局部地修改RF线圈元件与RF屏蔽之间的距离。偏心螺钉能在平行于RF体线圈的纵向方向上调节。因此，提供了用于将RF线圈元件舒适地调谐到期望共振的距离设置元件。在本专利技术的优选实施例中，距离设置元件能连接到RF线圈元件，RF屏蔽包括在RF屏蔽的径向方向上布置的馈通孔，并且距离设置元件通过孔来馈送。因此，距离设置元件，优选地螺旋机构，从RF体线圈的内侧插入。螺旋机构机械连接到RF线圈元件并且通过孔来馈送。螺旋机构与RF屏蔽之间没有机械连接。当RF体线圈插入MRI系统中时，距离设置元件，相应地螺旋机构，用作连接机构，并用梯度线圈背固定。紧固螺旋机构将导致RF线圈元件的变形，从而局部地减小RF线圈元件与RF屏蔽之间的相对距离，这可以立即导致RF线圈元件的共振的改变。根据本专利技术的优选实施例，距离设置元件被配置为固定带，其中，在垂直于圆柱形布置的RF体线圈的纵轴的方向上的截面区域中，RF屏蔽包括在面向RF线圈元件的屏蔽表面上的第一连接元件，所述第一连接元件优选地彼此等距间隔，RF线圈元件包括第二连接元件，所述第二连接元件优选地彼此等距间隔，第一连接元件和第二连接元件被布置为彼此对齐或者彼此偏移布置，固定带连接在第一连接元件与第二连接元件之间，并且固定带的长度能经由第二连接元件调节。通过调节固定带的长度，RF线圈元件和/或RF屏蔽元件可以在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁共振成像(MRI)系统中的射频(RF)体线圈(2)，包括：‑射频屏蔽(6)，‑RF线圈元件(8)，其远离所述RF屏蔽(6)被布置，以及‑至少一个距离设置元件(10)，其以这样的方式被布置和设计：所述RF屏蔽(6)与所述RF线圈元件(8)之间的相对距离(12)能够经由距离设置元件(10)通过使所述RF线圈元件(8)和/或所述RF屏蔽(6)局部地变形来局部地调节，其特征在于，所述距离设置元件(10)被配置为将所述RF线圈元件(8)和所述RF屏蔽(6)彼此机械连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.18 EP 16184764.51.一种用于磁共振成像(MRI)系统中的射频(RF)体线圈(2)，包括：-射频屏蔽(6)，-RF线圈元件(8)，其远离所述RF屏蔽(6)被布置，以及-至少一个距离设置元件(10)，其以这样的方式被布置和设计：所述RF屏蔽(6)与所述RF线圈元件(8)之间的相对距离(12)能够经由距离设置元件(10)通过使所述RF线圈元件(8)和/或所述RF屏蔽(6)局部地变形来局部地调节，其特征在于，所述距离设置元件(10)被配置为将所述RF线圈元件(8)和所述RF屏蔽(6)彼此机械连接。2.根据权利要求1所述的RF体线圈，其特征在于，所述距离设置元件(10)被配置为螺旋机构(11)和/或固定带(31)和/或偏心螺钉。3.根据前述权利要求中的一项所述的RF体线圈，其中，所述距离设置元件(10)能够连接到所述RF线圈元件(8)，所述RF屏蔽包括在所述RF屏蔽的径向方向上布置的馈通孔(28)并且所述距离设置元件(10)通过所述孔(28)来馈送。4.根据权利要求2所述的RF体线圈，其中，所述距离设置元件(10)被配置为固定带(31)，其中，在垂直于圆柱形布置的射频体线圈(2)的纵轴(4)的方向上的截面区域中，所述RF屏蔽(6)包括在面向所述RF线圈元件(8)的屏蔽表面(34)上的第一连接元件(32)，所述第一连接元件优选地彼此等距间隔，所述RF线圈元件(8)包括第二连接元件(36)，所述第二连接元件优选地彼此等距间隔，所述第一连接元件(32)和所述第二连接元件(36)被布置为彼此对齐或以与彼此的偏移被布置，所述固定带被连接在所述第一连接元件(32)与所述第二连接元件(36)之间，并且所述固定带的长度能够经由所述第二连接元件(36)调节。5.根据前述权利要求中的一项所述的RF体线圈，其特征在于，所述RF体线圈(2)包括多个距离设置元件。6.根据前述权利要求中的一项所述的RF体线圈，还包括柔性层(22)，所述柔性层至少部分地被设置在所述RF线圈元件(8)与所述RF屏蔽(6)之间。7.根据前述权利要求中的一项所述的RF体线圈，还包括固体线圈架(20)，其中，所述RF屏蔽(6)或所述RF线圈元件(8)被布置在所述线圈架(20)上。8.根据权利要求6和7的组合所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·芬德科里，C·洛斯勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL