对用于磁共振成像的线圈进行感应性馈送制造技术

本发明专利技术涉及对用于磁共振成像(MRI)的RF线圈(9)进行感应性馈送，并且特别涉及包括用于磁共振成像的RF线圈(9)和用于为RF线圈(9)感应性地馈送RF信号的至少一个馈送线圈(14)的系统，并且还涉及用于为用于磁共振成像的RF线圈(9)感应性地馈送至少一个RF信号的方法。根据本发明专利技术，在该系统中，至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在第一位置和第二位置处将RF信号馈送到RF线圈(9)的导电线圈元件(10)中，第一位置与第二位置不同，其中，第一位置处的RF信号的磁场的方向不同于第二位置处的RF信号的磁场。以这种方式，本发明专利技术提供了共振器的感应性RF馈送，其可以以补偿的方式实现，即馈送回路的本地RF场可以在远处位置被补偿。此外，磁场的方向可以适于在相应的馈送位置处围绕线圈元件(10)的磁场的相应方向。以这种方式，本发明专利技术使能改进RF线圈的功率效率。

Inductive feeding of coils for MRI

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对用于磁共振成像的线圈进行感应性馈送
本专利技术涉及对用于磁共振成像(MRI)的射频(RF)线圈进行感应性馈送领域，并且尤其涉及包括用于磁共振成像的RF线圈和用于为所述RF线圈感应性地馈送RF信号的至少一个馈送线圈的系统，并且还涉及为用于磁共振成像的RF线圈感应性地馈送至少一个RF信号的方法。
技术介绍
如本领域中公知的，在MRI系统中，检查对象(通常是患者)暴露于均匀的主磁场(B0场)，使得检查对象内的核的磁矩形成平行于B0场的所有核的特定净磁化，其可以倾斜，从而导致围绕所施加的B0场的轴的旋转(拉莫尔进动)。进动速率称为拉莫尔频率，其取决于所涉及的核的特定物理特性，即它们的旋磁比，以及所施加的B0场的强度。旋磁比是磁矩与核自旋之间的比率。通过发送借助于RF发送天线或线圈生成的与B0场正交的RF激励脉冲(B1场)，并匹配感兴趣核的拉莫尔频率，核的自旋可以被激励并进入共相，并且获得它们的净磁化强度从B0场的方向的偏转，使得生成相对于净磁化的纵向分量的横向分量。在RF激励脉冲终止之后，净磁化的纵向分量和横向分量的弛豫过程开始，直到净磁化已经返回到其平衡状态。通过进动磁化生成的MR(磁共振)信号借助于RF接收天线或线圈检测。作为基于时间的幅度信号的接收的MR信号然后傅里叶变换为基于频率的MR频谱信号并被处理以生成检查对象内的感兴趣的核的MR图像。为了获得检查对象内的切片或体积的空间选择以及从感兴趣切片或体积发出的接收到的MR信号的空间编码，梯度磁场被叠加在B0场上，与B0场具有相同的方向，但在正交的x、y和z方向上具有梯度。由于拉莫尔频率取决于施加在核上的磁场的强度的事实，核的拉莫尔频率相应地沿着并且随着总叠加B0场的减小的梯度而降低(反之亦然)，使得通过适当调谐发送的RF激励脉冲的频率(并通过相应调谐RF/MR接收天线的共振频率)，并通过相应地控制梯度磁场，可以获得在沿着x、y和z方向上的每个梯度的特定位置处的切片内，并且由此总体上在对象的特定体素内，的核的选择。上述RF(发送和/或接收)天线可以以所谓的体线圈的形式提供，所述体线圈可以固定地安装在用于对整个检查对象成像的MRI系统的检查空间内，或者直接布置在要检查的局部区或区域上或周围。本专利技术涉及用于MRI的这种体线圈的馈送。如上所述，这种体线圈是共振天线，被设计用于在人体内生成明确定义的磁场。作为副作用，电场引起强烈地改变RF线圈的输入阻抗的损耗。这主要影响阻抗的实部，相对变化链接到共振质量因子变化，也称负载因子。对于常规鸟笼共振器，这通常在3到5的范围内，所述常规鸟笼共振器是MRI体线圈的优选实施方式。鸟笼共振器通常包括包含通过多个导电直横档彼此连接的两个圆形导电回路的两个端环。通常，提供偶数个横档，其范围从4到32，这取决于体线圈的大小。鸟笼共振器通常在导电元件之间包含电容器，所述导电元件基于期望的频率特性可变地布置。在临床MRI中，高通配置通常与沿端环定位的电容器的对一起使用。该设计一起接近连续的导电表面。MRI扫描仪中的其他设计具有带通结构。环与横档电容器的比率定义了高通或低通模式频谱。特定电容器比率导致鸟笼共振器的相邻网状回路的退化。馈送到RF线圈中的功率通常由脉冲放大器生成，所述脉冲放大器在其输出处要求良好或至少可接受的功率匹配。在正交操作中，这通常通过使用混合耦合器同时驱动线圈的两个正交通道来实现。这种耦合器通常是4端口耦合器，其具有连接到其输出的线圈馈送端口、一个输入处的放大器、与发送线阻抗匹配的负载(通常为50欧姆)，连接到第四端口。这针对1.5T(63.8MHz)及以下的MRI扫描器来实现。在较高的场强处，90度的固定相位关系对于场B1均匀性是不利的，使得每个个体端口由个体TX通道(个体幅度、相位、频率、任意发送脉冲)独立驱动。常规鸟笼共振器使用匹配电路直接在线圈端口处馈送。在这方面，可以使用单回路感应性馈送实现对鸟笼的环进行RF馈送。这些单回路通常生成额外的横向B1场，并且因此使鸟笼共振器的横向B1场失真，这意味着鸟笼共振器的B1场的强度分别根据回路电流的相位而减小或增加。从US2014/0218035A1中已知一种用于将电功率无线发送到RF线圈，尤其是本地鸟笼头部线圈的功率发送单元。由该RF线圈检测到的磁共振信号通过消耗来自功率发送单元的电功率而被数字化并无线发送。因此，该RF线圈是具有板载数字化器和无线信号发射器的线圈，其中，无线信号发送由功率发送单元供电。电功率以无线方式提供。作为功率发送单元的实施例，描述了8字形线圈。该8字形线圈为板载数字转换器提供无线电源，并用于数字化磁共振信号的发送。此外，该鸟笼头部线圈由正交系统激励，所述正交系统以π/2相对取向馈送一对横档。美国专利US5477145示出了用于MRI装置的多元件共振器(MER)。由通过拾取线圈的感应性耦合实现共振器的馈送/接收。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是以RF线圈的横向B1场的减小的失真为用于磁共振成像的RF线圈馈送RF信号。该目的通过包括用于磁共振成像的RF线圈和用于为RF线圈感应性地馈送RF信号的至少一个馈送线圈的系统实现，其中，RF线圈包括导电线圈元件，并且至少一个馈送线圈被配置和布置用于在第一位置和第二位置处将RF信号馈送到RF线圈的线圈元件中，第一位置与第二位置不同，其中，第一位置处的RF信号的磁场的方向不同于第二位置处的RF信号的磁场的方向。因此，本专利技术提出了一种RF线圈的感应性RF馈送，其可以以补偿的方式实现，即馈送回路的局部RF场可以在远处位置处补偿。此外，磁场的方向可以分别适于相应馈送位置处围绕线圈元件的磁场的相应方向。以这种方式，本专利技术使能改进RF线圈的功率效率。本专利技术可以应用于用于磁共振检查系统的各种RF线圈。RF线圈可以具有与端环耦合的平行横档的鸟笼配置。RF线圈可以具有没有端环的平行横档的TEM配置。此外，本专利技术将适用于各种尺寸的RF线圈，例如RF体线圈或局部RF线圈，例如鸟笼共振器RF头部线圈。根据本专利技术的优选实施例，体线圈的线圈元件包括包含通过多个导电直横档彼此连接的两个圆形导电回路的两个端环。如上面已经提及的，具有包括由两个圆形导电回路组成的两个端环的线圈元件的用于磁共振成像的RF线圈也被称为鸟笼共振器，所述两个圆形导电回路通过多个导电直横档彼此连接。尽管在没有分别在第一和第二位置处的磁场的反平行布置的情况下已经可以实现远处位置处的某些补偿效果，但是根据本专利技术的优选实施例，在第一位置处的RF信号的磁场的方向与第二位置处的RF信号的磁场的方向相反(反平行)。以这种方式，实际上可以实现由远场中的馈送线圈生成的磁场的总补偿。RF信号可以以不同方式馈送到RF线圈中。根据本专利技术的优选实施例，至少一个馈送线圈被配置和布置用于在线圈元件的两个相对侧将RF信号馈送到RF线圈中。在这方面，还优选的是，线圈元件包括横向收缩，并且至少一个馈送线圈被配置和布置用于在横向收缩处将RF信号馈送到RF线圈中。以这种方式，用于将RF信号馈送到RF线圈中的装置的横向尺寸可以保持很小。备选地，根据本专利技术的优选实施例，在线圈元件的部分中，线圈元件被分裂成两条不同的线圈元件线，所述两条不同的线圈元件线在交叉点处彼此交叉而彼此没有电流接触，其中，至少一个馈送线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括用于磁共振成像的RF线圈(9)和用于为所述RF线圈(9)感应性地馈送RF信号的至少一个馈送线圈(14)的系统，其中，所述RF线圈(9)包括导电线圈元件(10)，并且所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在第一位置和第二位置处将所述RF信号馈送到所述RF线圈(9)的线圈元件中，所述第一位置不同于所述第二位置，并且所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在所述线圈元件(10)的两个相对侧将所述RF信号馈送到所述RF线圈(9)中，其中，所述第一位置处的所述RF信号的磁场的方向不同于所述第二位置处的所述RF信号的磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 EP 17153857.21.一种包括用于磁共振成像的RF线圈(9)和用于为所述RF线圈(9)感应性地馈送RF信号的至少一个馈送线圈(14)的系统，其中，所述RF线圈(9)包括导电线圈元件(10)，并且所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在第一位置和第二位置处将所述RF信号馈送到所述RF线圈(9)的线圈元件中，所述第一位置不同于所述第二位置，并且所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在所述线圈元件(10)的两个相对侧将所述RF信号馈送到所述RF线圈(9)中，其中，所述第一位置处的所述RF信号的磁场的方向不同于所述第二位置处的所述RF信号的磁场。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线圈元件包括两个端环(11)，所述两个端环包括通过多个导电直横档(12)彼此连接的两个圆形导电回路。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述第一位置处的所述RF信号的磁场的方向与所述第二位置处的所述RF信号的磁场相反。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述线圈元件(10)包括横向收缩(23)，并且所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在所述横向收缩(23)处将所述RF信号馈送到所述RF线圈(9)中。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，在所述线圈元件(10)的部分中，所述线圈元件(10)被分裂成两条不同的线圈元件线(26、27)，所述两条不同的线圈元件线(26、27)在交叉点(28)处彼此交叉而彼此没有电流接触，其中，所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于在所述交叉点(28)的两个相对侧将所述RF信号馈送到这两条线圈元件线(26、27)中。6.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中，所述线圈元件(10)包括凹槽(30)，所述凹槽(30)将所述线圈元件(10)划分成彼此间隔开的两条线圈元件线(31、32)，其中，所述至少一个馈送线圈(14)被配置和布置用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·洛斯勒，O·利普斯，
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