一种用于生成并应用射频激励场B1以用于磁共振检查的目的磁共振射频传输设备(140)，包括鸟笼线圈(144)以及用于经由从多个N个激活端口(158)中选择的多个M个激活端口(158)以磁共振频率向所述鸟笼线圈(144)提供射频功率的多个M个射频放大器单元。在所述鸟笼线(144)的操作模式中，每个射频放大器单元(142)被电气连接激活端口(158)并且被布置为紧密靠近激活端口(158)。在多个M个射频放大器单元(142)之中，确立由所述多个M个射频放大器单元(142)提供的所述磁共振射频功率的能调节的相位角(φ)的固定关系。一种使用这样的磁共振射频传输设备(140)来生成并应用射频激励场B1以用于磁共振检查的目的的方法。一种包括这样的磁共振射频传输设备(140)的、被配置用于采集感兴趣对象(120)的至少部分的磁共振图像的磁共振成像系统(110)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分布式激励的MRI鸟笼线圈
本专利技术涉及用于磁共振检查目的的磁共振射频传输设备，以及使用这样的磁共振射频传输设备来生成并应用用于磁共振检查目的的射频激励场B1的方法。
技术介绍
在磁共振检查的领域中，鸟笼共振器，也被称为鸟笼线圈，是用于生成要被应用于感兴趣对象的原子核或感兴趣对象内的原子核以用于磁共振激励的射频磁激励场B1的公知的体积射频线圈设计，其中，感兴趣对象被至少部分地定位在鸟笼线圈内，所述感兴趣对象继而被布置在静态均匀磁场B0内，所述静态均匀磁场B0被布置为实质上垂直于射频磁激励场B1。在本领域中，已知鸟笼共振器充当射频发射线圈和/或射频接收线圈。它们通常以与拉莫尔频率相对应的射频共振操作，这取决于在考虑中的原子核的种类的旋磁比中的静态磁场B0的强度。美国专利US4680548描述了一种体积射频线圈设计，以后针对其外观被称为“鸟笼线圈”，作为具有沿着公共纵轴间隔开的导电环元件的对的磁共振射频线圈。所述环元件中的每个包括多个沿着环外围间隔开的串联的电容元件。多个轴向导电元件(被共同称为“梯级(rung)”)在串联的电容元件的邻近元件之间的点处与所述导电环元件电气互连。在射频线圈的高通实施例中，轴向导电节段可以是导线、导电管、或者平面导电带，其固有电感需要恰当的线圈操作。通过在轴向导电节段中的每个节段中包括电容元件来实现线圈的带通实施例。已知鸟笼线圈具有与径向或轴向导电节段一样多的共振模式。针对鸟笼线圈的优选激励模式是其中当鸟笼线圈被操作为发射线圈时所生成的射频磁激励场B1尽可能均匀的一种模式。对于其在梯级中的电流分布分别与sinθ或cosθ成比例的共振模式是这种情况，其中，θ指代围绕鸟笼线圈轴圆周地测量的方位角。美国专利4680548还描述了以正交激励模式来操作鸟笼线圈，其中，鸟笼线圈发射圆偏振射频磁场，其已知为与核自旋最大程度地相互作用。对此，通过相对于彼此电气90°异相的两个射频源，例如沿着导电环元件中的一个的圆周，在相对于彼此以直角定位的两个输入电容器处激励鸟笼线圈。在正交激励的情况下，在每个梯级中的电流的幅值是相等的，而相对相位角随着方位角θ以线性方式递增。还已知的是，针对诸如3T或更高的大场强度的静态磁场B0，与感兴趣对象有关的基于电介质的驻波机制严重影响射频磁激励场B1的均匀度。在美国专利6043658中已经提出了用于改善在这种情况下在鸟笼线圈中的射频磁激励场B1的均匀度的一种选项。在本文中，带通鸟笼线圈被描述为以操作的退化模式来操作，其中，所有共振模式和所有共振频率相一致，其是通过分别选择针对梯级和导电环中的电容的特定值来实现的。所述鸟笼线圈的个体网格(每个网格包括两个邻近的导体以及位于其之间的两个导电环的区段)然后与彼此去耦合，并且因此，使得能够作为线圈阵列的操作，其中，能够由射频放大器独立地驱动每个线圈，以便优化射频磁激励场B1的均匀性(也被称为射频“匀场”)。在国际申请WO2014/053289Al中，描述了一种带通鸟笼线圈，其中，选取环到梯级电容值的比率，以实现N种共振模式，每种共振模式被调谐到相同的共振频率，籍此，针对每种共振模式，鸟笼共振器的个体网格不与彼此实质上电气去耦合。以不同共振模式生成的射频磁激励场B1然后在空间分布上与在美国专利6043658中所描述的操作的退化模式的那些不相等，并且允许线性组合，使得能够实现有功率效率的、均匀的、圆偏振场分布的射频磁激励场B1。国际申请WO02/095435涉及在磁共振检查系统的检查体积中生成RF场的布置。对RF场分布的控制是通过被馈送到共振器节段中的每个节段的RF的相位和幅度的个体选择来实现的。国际申请WO2006/076624公开了一种鸟笼线圈，其具有被提供到鸟笼共振器的末端环的环共振器。固定的90°正交分裂器在环共振器附近创建行进波从而以正交模式来驱动鸟笼线圈。
技术实现思路
以正交模式操作鸟笼线圈的常规方式将例如是利用在关于围绕鸟笼线圈的中心轴的方位角方向上相对于彼此以直角定位的两个环电容器处具有90°的固定相位角度差的相同射频功率来激励鸟笼线圈。在图7中示意性示出了典型的常规配置。为了在检查空间中实现射频激励场B1的适当的场强度，要求在大约35kW的范围内的总射频功率，其意味着采用每个具有大约18kW的最大额定功率的两个射频放大器421和422。每个射频放大器421、422经由射频传输线与鸟笼线圈44连接，并且与射频循环器761、762串联，以用于倾倒由鸟笼线圈44反射的射频功率。射频循环器761、762是庞大的、重的并且昂贵的。所述传输线必须具有适当的额定功率并且因此是重的，并且要求在成本、重量与射频功率的损失之间的折衷。放大器421、422可以包括以具有大约1kW的方案的额定功率的推挽配置的个体射频功率晶体管，使得还要求通常被安装在一个橱柜中的多个射频组合器。因此，本专利技术的目的是提供一种磁共振射频传输设备，其用于利用较少的硬件部件来生成和应用用于磁共振检查目的的射频激励场B1，同时允许关于生成射频激励场B1的灵活操作，具体包括2模式射频匀场，其中，“2模式”指在体线圈的拉莫尔频率处的两种激励模式。在本专利技术的一个方面中，所述目的是由用于生成磁共振频率的射频激励场B1并将所述射频激励场B1应用到感兴趣对象的原子核或感兴趣对象内的原子核以用于磁共振检查的目的的磁共振射频传输设备来实现的。所述磁共振射频发射传输设备包括鸟笼线圈，所述鸟笼线圈包括：沿着公共纵轴间隔开的导电环构件的对；多个N个导电节段，其平行于轴向方向被对齐并且与所述导电环构件电气互连；以及多个N个激活端口，每个激活端口被配置为接收射频功率并且将所接收的射频功率转移给所述鸟笼线圈，以用于生成所述射频激励场B1的部分，其中，所述多个N个激活端口被定位为紧密靠近所述鸟笼线圈；其中，所述鸟笼线圈被设计为能以至少N/2个分离的共振频率来激励。所述磁共振射频传输设备还包括多个M个射频放大器单元。所述多个M个射频放大器中的每个射频放大器单元被配置用于接收来自射频源的射频功率，被配置用于放大所接收的射频功率，并且被配置用于经由从所述多个N个激活端口中选择的多个M个激活端口以磁共振频率向所述鸟笼线圈提供射频功率，其中，M小于或等于N。所述多个M个射频放大器单元中的每个射频放大器单元被配置为以所述磁共振频率向所述多个M个激活端口中的一个激活端口提供能个体调节水平的射频功率。另外，在所述鸟笼线圈的操作状态中，所述多个M个射频放大器单元中的每个射频放大器单元通过射频传输线被电气连接到所述多个N个激活端口中的激活端口，并且被布置为紧密靠近所述射频放大器单元向其提供射频功率的激活端口。然后，在所述鸟笼线圈的操作状态中，在所述多个M个射频放大器单元之中，确立由所述多个M个射频放大器单元提供的磁共振射频功率的能调节的相位角的固定关系和能调节的幅值。如在本申请中所使用的短语“鸟笼线圈”应当具体被理解为涵盖：在沿着公共纵轴间隔开的两个导电环元件中具有电容器的高通类型的鸟笼线圈、在电气连接沿着公共纵轴的间隔开的两个导电环元件的轴向导电节段中具有电容器的低通类型的鸟笼线圈，以及在两个导电环元件中以及在电气连接间隔开的两个导电环元件的轴向导电节段中具有电容器的带通类型的鸟笼线圈。如在申本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于生成磁共振频率的射频激励场B1并将所述射频激励场B1应用到感兴趣对象(120)的原子核或感兴趣对象(120)内的原子核以用于磁共振检查的目的的磁共振射频传输设备(140；240；340)，所述磁共振射频传输设备(140；240；340)包括：鸟笼线圈(144；244；344)，其包括：沿着公共纵轴间隔开的导电环构件的对(1481、1482)；多个N个导电节段(150)，其平行于轴向方向被对齐并且与所述导电环构件(1481、1482)电气互连，以及多个N个激活端口(158；258；358)，每个激活端口(158；258；358)被配置为接收射频功率并且被配置为将所接收的射频功率转移到所述鸟笼线圈(144；244；344)，以用于生成所述射频激励场B1的部分，其中，所述多个N个激活端口(158；258；358)被定位为紧密靠近所述鸟笼线圈(144；244；344)；其中，所述鸟笼线圈(144；244；344)被设计为能以至少N/2个分离的共振频率来激励，所述磁共振射频传输设备(140；240；340)还包括：多个M个射频放大器单元(142；242；342)，每个射频放大器单元(142；242；342)被配置用于接收来自射频源(136；68、70)的射频功率，并且被配置用于放大所接收的射频功率，被配置用于经由从所述多个N个激活端口(158；258；358)中选择的多个M个激活端口(158；258；358)以磁共振频率向所述鸟笼线圈(144；244；344)提供射频功率，其中，M小于或等于N，并且其中，所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)中的每个射频放大器单元(142；242；342)被配置为以所述磁共振频率向所述多个M个激活端口(158；258；358)中的一个激活端口(158；258；358)提供能个体调节水平的射频功率；其中，在所述鸟笼线圈(144；244；344)的操作状态中，所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)中的每个射频放大器单元(142；242；342)通过射频传输线(160；260；360)被电气连接到所述多个N个激活端口(158；258；358)中的激活端口(158；258；358)，并且被布置为紧密靠近所述射频放大器单元向其提供射频功率的所述激活端口(158；258；358)；并且其中，在所述鸟笼线圈(144；244；344)的操作状态中，在所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)之中，确立由所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)提供的所述磁共振射频功率的能调节的相位角(φ)的固定关系和能调节的幅值，并且所述磁共振射频传输设备包括具有如下项的另一射频传输线(72)：对应于所述磁共振频率的实质上一个波长的有效电气长度，其中，所述射频传输线(72)的两个端部被电气连接以形成环，多个N个触点(74)，其电气接触所述射频传输线(72)，并且以间隔开的方式沿着所述射频传输线(72)被布置，其中，所述多个N个触点(74)中的至少两个触点(74)中的每个被配置用于接收来自至少一个射频源(136；68、70)的射频功率；其中，所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)中的射频放大器单元(142；242；342)的数量等于所述多个N个激活端口(158；258；358)中的激活端口(158；258；358)的数量，并且其中，所述多个N个触点(74)中的每个触点(74)被电气连接到所述多个M＝N个射频放大器单元(142；242；342)中的不同射频放大器单元(142；242；342)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.16 EP 14189252.11.一种用于生成磁共振频率的射频激励场B1并将所述射频激励场B1应用到感兴趣对象(120)的原子核或感兴趣对象(120)内的原子核以用于磁共振检查的目的的磁共振射频传输设备(140；240；340)，所述磁共振射频传输设备(140；240；340)包括：鸟笼线圈(144；244；344)，其包括：沿着公共纵轴间隔开的导电环构件的对(1481、1482)；多个N个导电节段(150)，其平行于轴向方向被对齐并且与所述导电环构件(1481、1482)电气互连，以及多个N个激活端口(158；258；358)，每个激活端口(158；258；358)被配置为接收射频功率并且被配置为将所接收的射频功率转移到所述鸟笼线圈(144；244；344)，以用于生成所述射频激励场B1的部分，其中，所述多个N个激活端口(158；258；358)被定位为紧密靠近所述鸟笼线圈(144；244；344)；其中，所述鸟笼线圈(144；244；344)被设计为能以至少N/2个分离的共振频率来激励，所述磁共振射频传输设备(140；240；340)还包括：多个M个射频放大器单元(142；242；342)，每个射频放大器单元(142；242；342)被配置用于接收来自射频源(136；68、70)的射频功率，并且被配置用于放大所接收的射频功率，被配置用于经由从所述多个N个激活端口(158；258；358)中选择的多个M个激活端口(158；258；358)以磁共振频率向所述鸟笼线圈(144；244；344)提供射频功率，其中，M小于或等于N，并且其中，所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)中的每个射频放大器单元(142；242；342)被配置为以所述磁共振频率向所述多个M个激活端口(158；258；358)中的一个激活端口(158；258；358)提供能个体调节水平的射频功率；其中，在所述鸟笼线圈(144；244；344)的操作状态中，所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)中的每个射频放大器单元(142；242；342)通过射频传输线(160；260；360)被电气连接到所述多个N个激活端口(158；258；358)中的激活端口(158；258；358)，并且被布置为紧密靠近所述射频放大器单元向其提供射频功率的所述激活端口(158；258；358)；并且其中，在所述鸟笼线圈(144；244；344)的操作状态中，在所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)之中，确立由所述多个M个射频放大器单元(142；242；342)提供的所述磁共振射频功率的能调节的相位角(φ)的固定关系和能调节的幅值，并且所述磁共振射频传输设备包括具有如下项的另一射频传输线(72)：对应于所述磁共振频率的实质上一个波长的有效电气长度，其中，所述射频传输线(72)的两个端部被电气连接以形成环，多个N个触点(74)，其电气接触所述射频传输线(72)，并且以间隔开的方式沿着所述射频传输线(72)被布置，其中，所述多个N个触点(74)中的至少两个触点(74)中的每个被配置用于接收来自至少一个射频源(136；68、70)的射频功率；其中，所述多...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·霍莱，
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
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