共面的射频线圈馈电制造技术

本发明专利技术提供了一种用于在磁共振(MR)成像系统(110)中使用的射频(RF)线圈(140)，其中，该RF线圈(140)包括线圈PCB(200)、设置在线圈PCB(200)上的多个导电元件(202)、用于激励多个导电元件(202)的多个馈电端口(210)、至少一个连接端口(212)和将至少一个连接端口(212)连接到多个馈电端口(210)的多条馈电线(214)，其中这多条馈电线(214)被设置为共面馈电线，其被布置于线圈PCB(200)。本发明专利技术还提供了一种射频(RF)装置(142)，其包括如上所述的RF线圈(140)和RF屏蔽(124)。本发明专利技术还提供了一种MR成像系统(110)，其包括上述RF装置(142)的上述RF线圈(140)。

Coplanar RF coil feeding

The invention provides a radio frequency (RF) coil (140) for use in a magnetic resonance (MR) imaging system (110), in which the RF coil (140) comprises a coil PCB (200), a plurality of conductive elements (202) arranged on the coil PCB (200), a plurality of feeding ports (210) for exciting a plurality of conductive elements (202), at least one connecting port (212) and connecting at least one connecting port (212) to a plurality of feeds. A plurality of feeders (214) of the power port (210) are arranged in the coil PCB (200), in which the plurality of feeders (214) are set as coplanar feeders. The invention also provides a radio frequency (RF) device (142), which comprises a RF coil (140) and a RF shield (124) as described above. The invention also provides an MR imaging system (110) comprising the above RF coil (140) of the RF device (142).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共面的射频线圈馈电
本专利技术涉及用于在磁共振(MR)成像系统中使用的射频(RF)线圈领域、用于在MR成像系统(110)中使用的包括RF线圈和RF屏蔽的RF装置、采用至少一个这种RF线圈的MR成像系统以及采用至少一个这种RF装置的MR成像系统。
技术介绍
在现有技术的MRI系统中，待成像的关注对象(通常是患者)位于体线圈的中心附近或其中心处的自由开放空间内的某处。体线圈可被设置为具有线圈PCB(印刷电路板)的鸟笼线圈。线圈PCB具有内部金属化层，其提供横档(rungs)和环以及电容器。RF线圈通常由RF屏蔽加以屏蔽。RF屏蔽包括屏蔽PCB。屏蔽PCB具有内部金属化层，其中形成有屏蔽结构。RF屏蔽同轴地包围住RF线圈。线圈PCB和屏蔽PCB是不导电的，并且相应的金属化层通常由铜制成。RF屏蔽和RF线圈可以被一起设置成RF装置。在RF装置中，RF线圈和RF屏蔽通常被作为单个部件提供。现有技术的RF线圈包括双通道乃至多通道的体线圈，其使用用于RF匀场的鸟笼的两个或更多个几何解耦的馈电端口。该技术极大地增大了场均匀性，并使临床成像能够用于高场下的其它应用。最常见的是双端口RF线圈。为了从外部放大器向馈电端口提供电力，RF线圈通常从RF线圈的一侧连接到放大器。一个馈电端口可被直接连接，而另一馈电端口被经由同轴电缆连接。但是，横档上提供的同轴电缆会减小和扭曲该B1场。此外，单侧馈电可能导致电场E的轴向不对称分布，并且由此导致了增大的SAR。电场E的轴向不对称分布可以使用具有固定相位和幅度的四个或八个端口馈电而被至少部分地克服。该馈电需要在RF线圈的整个长度上布置多个同轴电缆，由此可能增大局部场的不均匀性。此外，馈电线与磁共振直线加速器(MRILINAC)是不相容的。同轴电缆通常位于介于RF线圈和屏蔽之间的空间内。通常，同轴电缆被通过焊料或胶水附接到屏蔽PCB。同轴电线由内部导体、绝缘材料和外部导体构成。通过焊接，同轴电线的外部导体获得与屏蔽PCB上的金属相同的电位。原则上，同轴电缆也可被附接到线圈PCB。关于这一点，文献US2014/0218032A1涉及一种用于自旋共振应用的谐振器装置。谐振器装置包括衬底、端子和谐振器。端子包括：第一端子，其具有设置在衬底表面上的第一端子段；以及第二端子，其具有设置在该衬底表面上的与第一端子段相对的第二端子段。谐振器包括设置在该衬底表面上、位于第一端子和第二端子之间的导体。每个导体均设置在第一端子段中的一个和第二端子段中的相应的相对的一个之间。文献US6,175,237B1公开了传统RF鞍形线圈的两个半部(例如用于在高分辨率NMR或MRI中使用的螺旋或其它相关结构)设置在圆柱形线圈芯型的相反两侧上，并且从常规方位围绕B1轴线旋转90度，使得引线在RF线圈的轴向中心附近是平行的。此外，文献US2012/0081119A1涉及一种用于NMR装置的探针，其中，鞍形线圈设置在柔性绝缘材料的一侧上，并且附加导体设置在相反侧上。附加导体和鞍形线圈的导体在绝缘材料上产生电容。该电容以鞍形线圈的电感的方式起作用，使得探针本身形成传输线。因此，探针本身就是宽带的，并且不需要调谐。它还具有恒定的阻抗，从而有助于与NMR光谱仪进行阻抗匹配。在优选实施例中，贴片电阻设置在柔性绝缘材料上，从而终止该传输线。更进一步地，文献WO2005/052621A1涉及一种磁共振成像系统，其包括主磁体，该主磁体在视野内产生基本上空间和时间恒定的主磁场。磁场梯度线圈在视野内的主磁场上施加选定的磁场梯度。设置至少一个射频线圈以检测由所施加的射频脉冲引起的磁共振信号。至少一个射频线圈包括射频天线和设置在衬底上的电子器件模块。电子器件与射频天线电连接。电子器件安装在由射频天线所环绕的中心区域中。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于在磁共振(MR)成像系统中使用的射频(RF)线圈、一种用于在MR成像系统(110)中使用的包括RF线圈和RF屏蔽的RF装置、采用至少一个这种RF线圈的MR成像系统以及采用至少一个这种RF装置的MR成像系统，这减少了在RF线圈和RF装置中使用的同轴电缆的问题。特别地，本专利技术的一个目的是能够产生B1场，该B1场具有降低的不均匀性并且具有增加的与MRILINAC一起使用的兼容性。该目的通过一种用于在磁共振(MR)成像系统中使用的射频(RF)线圈来实现，其中，RF线圈包括：线圈PCB；一个或多个导电元件，其被设置在线圈PCB上，用于在RF发射阶段期间向检查空间施加RF磁场以激发所关注的对象的核，并且在RF接收阶段期间从激发后的核接收MR信号；用于激励多个导电元件的一个或多个馈送端口；至少一个连接端口；以及将至少一个连接端口连接到一个或多个馈电端口的一条或多条馈电线，其中，一条或多条馈电线被设置为共面馈电线，其被设置于线圈PCB处，共面馈电线适合于传送微波频率信号并包括导电轨道，该导电轨道与一对返回导体一起被印制到介电衬底上，导电轨道的每一侧上设置有一个返回导体，并且所有的三个导体在衬底的同一侧上被设置成是共面的。该目的进一步通过一种用于在磁共振(MR)成像系统中使用的射频(RF)装置来实现，该RF装置包括根据任一前述权利要求所述的RF线圈和RF屏蔽，其中，RF屏蔽同轴地包围RF线圈，RF屏蔽包括：屏蔽PCB；设置于屏蔽PCB的金属屏蔽结构，并且多条连接线被连接到至少一个连接端口，其中，这多条连接线被设置为共面连接线，其被布置于屏蔽PCB；和至少一个径向连接元件，其在屏蔽PCB和线圈PCB之间延伸，并且将多条连接线电连接到线圈PCB以连接到至少一个连接端口。该目的还通过一种磁共振(MR)成像系统来实现，该磁共振(MR)成像系统包括：管状检查空间，其被设置成用于在其中定位所关注的对象；至少一个如上所述的射频(RF)线圈；用于屏蔽检查空间的RF屏；用于产生被叠加于静磁场的梯度磁场的磁梯度线圈系统；以及用于产生该静磁场的主磁体，其中，RF线圈、RF屏、磁梯度线圈系统和主磁体被围绕检查空间在径向向外的方向上以此顺序定位。该目的还进一步通过一种磁共振(MR)成像系统来实现，该磁共振(MR)成像系统包括：用于在其中定位所关注对象的管状检查空间；用于产生被叠加于静磁场的梯度磁场的磁梯度线圈系统；用于产生静磁场的主磁体；和至少一个如上所述的射频(RF)装置，其中，RF装置、磁梯度线圈系统和主磁体被围绕该检查空间在径向向外的方向上以此顺序定位。换句话说，该目的在本专利技术中被通过将馈电线设置为共面馈电线而得以实现。这允许在一单个PCB上具有由RF线圈和馈电线构成的线圈结构，即在额外的手动生产步骤中不需要添加额外的同轴电缆。因此缩短了生产时间并降低了集成成本。共面馈电线是指一种输电线，其可被使用印刷电路板技术来制造，并且适合于传送微波频率信号。共面馈电线包括导电轨道，该导电轨道与一对返回导体一起被印制到介电衬底上，导电轨道的每一侧上设置有一个返回导体。所有三个导体都位于衬底的同一侧上，并且因此是共面的。返回导体与中心轨道分隔开一小间隙，该小间隙沿着线的长度具有不变的宽度。优选地，RF线圈是系统集成的体线圈，其具有使用PCB集成的共面RF馈电线馈电的四个或八个端口。RF线圈包括作为导电元件的环和横档。进一步优选地，馈电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在磁共振(MR)成像系统(110)中使用的射频(RF)线圈(140)，其中，所述RF线圈(140)包括线圈PCB(200)，多个导电元件(202、206)，其设置在所述线圈PCB(200)上，用于在RF发射阶段期间将RF磁场施加到检查空间(116)，以便激发所关注的对象(120)的核，并在RF接收阶段期间从受激发的核接收MR信号，一个或多个馈电端口(210)，其用于激励所述多个导电元件(202)，至少一个连接端口(212)，和一条或多条馈电线(214)，其将所述至少一个连接端口(212)连接到所述一个或多个馈电端口(210)，其中所述一条或多条馈电线(214)被设置为共面馈电线，所述共面馈电线被布置于所述线圈PCB(200)处，所述共面馈电线(214)适合于传送微波频率信号并包括导电轨道(230)，所述导电轨道与一对返回导体(232)一起被印制到介电衬底(234)上，所述导电轨道(230)的每一侧设置有一个所述返回导体，并且所有的三个导体(230、232)在所述衬底(234)的同一侧上被设置成是共面的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.10 EP 16193034.2;2016.11.28 EP 16200907.01.一种用于在磁共振(MR)成像系统(110)中使用的射频(RF)线圈(140)，其中，所述RF线圈(140)包括线圈PCB(200)，多个导电元件(202、206)，其设置在所述线圈PCB(200)上，用于在RF发射阶段期间将RF磁场施加到检查空间(116)，以便激发所关注的对象(120)的核，并在RF接收阶段期间从受激发的核接收MR信号，一个或多个馈电端口(210)，其用于激励所述多个导电元件(202)，至少一个连接端口(212)，和一条或多条馈电线(214)，其将所述至少一个连接端口(212)连接到所述一个或多个馈电端口(210)，其中所述一条或多条馈电线(214)被设置为共面馈电线，所述共面馈电线被布置于所述线圈PCB(200)处，所述共面馈电线(214)适合于传送微波频率信号并包括导电轨道(230)，所述导电轨道与一对返回导体(232)一起被印制到介电衬底(234)上，所述导电轨道(230)的每一侧设置有一个所述返回导体，并且所有的三个导体(230、232)在所述衬底(234)的同一侧上被设置成是共面的。2.根据权利要求1所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述共面馈电线(214)被作为金属化部设置在所述线圈PCB(200)上。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述共面馈电线(214)被设置为以导体作背衬的共面波导(CBCPW)，所述共面馈电线(214)具有接地平面(236)，所述接地平面覆盖至少与由所述共面馈电线(214)的导体(230、232)覆盖的区域相对应的区域。4.根据前述权利要求中的任一项所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述线圈PCB(200)设置有至少一个槽口(238)，在所述至少一个槽口(238)中设置有至少一个馈电线PCB(234)，以及在所述至少一个馈电线PCB(234)上设置有至少一条馈电线(214)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述共面馈电线(214)中的至少一条具有在所述RF线圈(140)的纵向方向(204)上延伸的轴向区段(270)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述共面馈电线(214)中的至少一条具有在所述RF线圈(200)的圆周方向上延伸的圆周区段(272)，所述圆周区段(272)被关于所述RF线圈(140)的纵向方向(204)设置在中心区域中。7.根据前述权利要求中的任一项所述的射频(RF)线圈(140)，其中，所述共面馈电线(214)中的至少一条具有在所述线圈PCB(200)的外侧(218)上延伸的外部区段以及在所述线圈PCB(200)的内侧(216)上延伸的内部区段，所述线圈PCB(200)设置有径向延伸穿过所述线圈PCB(200)的至少一个线圈接触元件(250)，所述线圈接触元件电连接所述外部区段和所述内部区段。8.一种用于在磁共振(MR)成像系统(110)中使用的射频(RF)装置(142)，所述射频(RF)装置包括根据前述权利要求中的任一项所述的RF线圈(140)和RF屏蔽(124)，其中，所述RF屏蔽(124)同轴地包围所述RF线圈(140)，所述RF屏蔽(124)包括屏蔽PCB...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·洛斯勒，I·施马勒，
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