一种双核射频线圈装置和双核射频阵列线圈装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种双核射频线圈装置和双核射频阵列线圈装置，该双核射频线圈装置包括：第一射频线圈和第二射频线圈；所述第一射频线圈为回路结构，包括至少一个调节电容，用于产生第一磁场，所述第一磁场的主磁场方向为第一方向；所述第二射频线圈包括电偶极子和调谐匹配电路，所述调谐匹配电路连接在所述电偶极子的两个导体之间，所述第二射频线圈用于产生第二磁场，所述第二磁场的主磁场方向为第二方向，所述电偶极子位于所述第一射频线圈的中心线上，与所述第一射频线圈之间设置有绝缘层，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，减少了双核射频线圈之间的耦合，提高了射频线圈产生的射频磁场的均匀性，进而提高了图像的信噪比和图像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种双核射频线圈装置和双核射频阵列线圈装置
本专利技术实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种双核射频线圈装置和双核射频阵列线圈装置。
技术介绍
磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振产生的信号经图像重建的一种成像技术。其基本原理为：人体组织内的一些含单数质子的原子，例如氢原子能够自旋运动，并产生磁矩，正常状态下，这些小磁体的自旋方向排列无规律，但在固定静磁场作用下会产生定向排列，此时，当外加一个和静磁场相同频率的射频脉冲时，这些氢原子吸收一定能量而产生共振，自旋方向在射频脉冲作用下发生偏转，呈规律排列，即发生了磁共振现象，射频脉冲消失后，这些氢原子都将恢复到原来的状态，在恢复过程中，释放能量及改变自旋方向，此时对这些氢原子产生的信号进行采样，然后利用这些采集的信号进行图像重建，就可以得到人体组织的图像。上述过程中，射频线圈主要用来发射射频脉冲以及采集磁共振射频信号。随着多核磁共振成像技术的迅速发展，双核射频线圈的设计成为亟待解决的技术问题。目前已有的双核射频线圈设计主要有两种方式：一是双核共用一个线圈回路，主要是通过回路中的一个固定电容与一个电感并联，实现高低频率的双核谐振，这种方式的缺点是高频线圈的信噪比不高，而且同时在两个频率上的匹配电路也较难实现；另一种方式是采用独立的两个线圈回路，但是两个线圈之间存在耦合问题，直接影响到图像的信噪比。而且，目前多核素的磁共振成像或者波谱扫描主要是在高场磁共振系统中进行，如3T、7T、9.4T系统。对于MRI系统而言，主磁场强度越高，图像的信噪比和分辨率越好。然而，超高场MRI系统的图像质量并不能达到理想值，因为图像质量不仅与主磁场强度相关，还与激发和接收磁共振信号的核心部件RF线圈相关。主磁场强度越高，射频线圈的工作频率越高，射频波长越短，射频磁场的不均匀性越明显，严重影响了图像的对比度和图像质量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种双核射频线圈装置和双核射频阵列线圈装置，以实现减少双核射频线圈之间的耦合，提高射频线圈产生的射频磁场的均匀性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种双核射频线圈装置，包括：第一射频线圈和第二射频线圈；所述第一射频线圈为回路结构，包括至少一个调节电容，用于产生第一磁场，所述第一磁场的主磁场方向为第一方向；所述第二射频线圈包括电偶极子和调谐匹配电路，所述调谐匹配电路连接在所述电偶极子的两个导体之间，所述第二射频线圈用于产生第二磁场，所述第二磁场的主磁场方向为第二方向，所述电偶极子位于所述第一射频线圈的中心线上，与所述第一射频线圈之间设置有绝缘层，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种双核射频阵列线圈装置，包括阵列排布的多个本专利技术任意实施例所提供的双核射频线圈装置。本专利技术实施例所提供的双核射频线圈装置，包括第一射频线圈和第二射频线圈；所述第一射频线圈为回路结构，包括至少一个调节电容，用于产生第一磁场，所述第一磁场的主磁场方向为第一方向；所述第二射频线圈包括电偶极子和调谐匹配电路，所述调谐匹配电路连接在所述电偶极子的两个导体之间，所述第二射频线圈用于产生第二磁场，所述第二磁场的主磁场方向为第二方向，所述电偶极子位于所述第一射频线圈的中心线上，与所述第一射频线圈之间设置有绝缘层，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，减小了双核射频线圈之间的耦合，提高了高磁场强度下射频线圈产生的射频磁场的均匀性，进而提高了图像的信噪比和图像质量。附图说明图1是本专利技术实施例一所提供的双核射频线圈装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例二所提供的双核射频线圈装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例二所提供的双核射频线圈装置中第一收发组件的电路结构示意图；图4是本专利技术实施例三中所提供的双核射频阵列线圈装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例三中所提供的双核射频阵列线圈装置的系统框架示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一所提供的双核射频线圈装置的结构示意图，本实施例所提供的双核射频线圈可适用于多核素磁共振成像系统中。如图1所示，该双核射频线圈装置包括：第一射频线圈110和第二射频线圈120。其中，第一射频线圈110为回路结构，包括至少一个调节电容C，用于产生第一磁场，第一磁场的主磁场方向为第一方向；第二射频线圈120包括电偶极子121和调谐匹配电路122，调谐匹配电路122连接在电偶极子121的两个导体之间，第二射频线圈120用于产生第二磁场，第二磁场的主磁场方向为第二方向，电偶极子121位于第一射频线圈110的中心线上，与第一射频线圈110之间设置有绝缘层，第一方向与第二方向相互垂直。在本实施例中，第一射频线圈110为回路结构，属于磁偶极子结构，回路中设置有至少一个调节电容C，可以通过使用不同大小的调节电容C调节第一射频线圈110的谐振频率，以使第一射频线圈110的谐振频率与其所对应的原子核的拉莫频率相同。其中调节电容C的个数不受图1的限制，只要能够实现调节第一射频线圈110的谐振频率与其所对应的原子核的拉莫频率即可。可选的，该双核射频线圈装置还包括调节电容Cm，该调节电容Cm位于第一射频线圈110的第一射频传输线上，通过调节调节电容Cm的大小使第一射频线圈110的阻抗与第一射频传输线的阻抗匹配。可选的，第二射频线圈120为电偶极子结构，包括电偶极子121和调谐匹配电路122，其中，调谐匹配电路122用于调节第二射频线圈120的谐振频率，以使第二射频线圈120的谐振频率与其所对应的原子核的拉莫频率相同。调谐匹配电路122还用于调节第二射频线圈120的阻抗与其所连接的第二射频传输线的阻抗匹配。电偶极子结构工作在高谐振频率时能够产生均匀的射频磁场，因此，在主磁场强度高时，使用电偶极子结构的第二射频线圈120能够产生均匀的射频磁场，提高了图像质量。在本实施例中，第二射频线圈120中的电偶极子121位于第一射频线圈110的中心线上，将电偶极子121放置于第一射频线圈110的中心线上能够使第一射频线圈110所产生的主射频磁场的方向与第二射频线圈120所产生的主射频磁场的方向互相垂直，使得第一射频线圈110所产生的第一射频磁场与第二射频线圈120所产生的第二射频磁场不会互相干扰，最大程度的减小了第一射频线圈110与第二射频线圈120之间的耦合。如图1所示，第一射频线圈110所产生的主射频磁场的方向为垂直于纸面的方向，第二射频线圈120所产生的主射频磁场的方向为平行于纸面的方向。由此可见，第一射频线圈110所产生的主射频磁场方向与第二射频线圈所产生的主射频磁场方向正交，减小了第一射频线圈110与第二射频线圈120之间的耦合。在本实施例中，第二射频线圈120适用于较高的谐振频率，即适用于作为拉莫频率较高的原子核通道所对应的射频线圈。相对于第二射频线圈120来说，第一射频线圈110适用于较低的谐振频率，适用于作为拉莫频率较低的原子核通道所对应的射频线圈。以7T磁共振成像中的1H和31P为例，其中1H在7T磁共振成像系统下的拉莫频率为300Mhz，31P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双核射频线圈装置，其特征在于，包括：第一射频线圈和第二射频线圈；所述第一射频线圈为回路结构，包括至少一个调节电容，用于产生第一磁场，所述第一磁场的主磁场方向为第一方向；所述第二射频线圈包括电偶极子和调谐匹配电路，所述调谐匹配电路连接在所述电偶极子的两个导体之间，所述第二射频线圈用于产生第二磁场，所述第二磁场的主磁场方向为第二方向，所述电偶极子位于所述第一射频线圈的中心线上，与所述第一射频线圈之间设置有绝缘层，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

【技术特征摘要】
1.一种双核射频线圈装置，其特征在于，包括：第一射频线圈和第二射频线圈；所述第一射频线圈为回路结构，包括至少一个调节电容，用于产生第一磁场，所述第一磁场的主磁场方向为第一方向；所述第二射频线圈包括电偶极子和调谐匹配电路，所述调谐匹配电路连接在所述电偶极子的两个导体之间，所述第二射频线圈用于产生第二磁场，所述第二磁场的主磁场方向为第二方向，所述电偶极子位于所述第一射频线圈的中心线上，与所述第一射频线圈之间设置有绝缘层，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。2.根据权利要求1所述的双核射频线圈装置，其特征在于，所述电偶极子包括第一导体和第二导体，所述调谐匹配电路一端连接至所述第一导体靠近所述第二导体的一端，所述调谐匹配电路另一端连接至所述第二导体靠近所述第一导体的一端；所述调谐匹配电路包括至少一个调谐匹配电容和至少一个调谐匹配电感，所述调谐匹配电容和所述调谐匹配电感串联连接。3.根据权利要求2所述的双核射频线圈装置，其特征在于，所述第一导体与所述第二导体的长度相同且可调。4.根据权利要求3所述的双核射频线圈装置，其特征在于，所述第一导体与所述第二导体为扁平的带状结构或柱体形的棒状结构。5.根据权利要求1所述的双核射频线圈装置，其特征在于，还包括：第一信号传输电路和第二信号传输电路；所述第一信号传输电路的接收端与激励信号输出端相连接，所述第一信号传输电路的线圈端与所述第一射频线圈相连接，所述第一信号传输电路的发送端与第一感应信号接收端相连接，用于将所述激励信号输出端输出的激励信号传输至所述第一射频线圈，或将所述第一射频线圈产生的感应信号传输至第一感应信号接收端；所述第二信号传输电路的接收端与激励信号输出端相连接，所述第二信号传输电路的线圈端与所述第二射频线圈相连接，所述第二信号传输电路的发送端与第二感应信号接收端相连接，用于将所述激励信号输出端输出的激励信号传输至所述第二射频线圈，或将所述第二射频线圈产生的感应信号传输至第二感应信号接收端。6.根据权利要求5所述的双核射频线圈装置，其特征在于，所述第一信号传输电路与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海荣，李烨，陈巧燕，杜凤，李楠，李柔，罗超，贺强，欧航，刘新，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44