高通二维梯形网络谐振器制造技术

为高场强ＭＲＩ和凭证应用而介绍了一种高通二维梯形网络。所述网络的次最高特征值对应于在谐振器平面之上以良好的空间均匀性给出Ｂ↓［１］场上升的正常模式。其他特征值也可以用于特定成像应用。以其最基本的形式，所述梯形网络是感应耦合的谐振器的集合，其中阵列的每个单元都由具有自感Ｌ的至少一个导电片表示，在沿着每个谐振器的一个或多个点处由电容器Ｃ连接。以感应耦合的高通二维梯形网络谐振器阵列的强耦合限度，所述阵列产生的高频谐振模式能够用于产生核磁共振成像中所用的传统积分Ｂ↓［１］场，而以弱或零耦合限度则降低到适于并行成像应用的相控阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及射频谐振器，更确切地说，涉及梯形网络射频谐振器。
技术介绍
核磁共振成像(MRI)用于为了医学研究、医疗诊断等目的产生 (如人、动物等)肢体内部的高分辨率图像。根据电磁波谱的射频范 围内能量的吸收和辐射而产生图像。典型情况下，通过将患者置于恒定磁场B。中进行核磁共振成像。 然后将射频激励脉冲(Bi场)发送到患者体内。激励脉冲使氢原子核 的磁矩吸收能量。去除了激励脉冲后，原子核磁矩开始辐射其吸收的 能量并按照恒定磁场B。重新排列。在这个重新排列期间，原子核磁矩 辐射的射频信号具有磁场的特征，以及原子核所在具体化学环境的特 征。RF线圏既可以用于发送激励脉冲，又可以用于接收来自原子核 的信号。作为替代，也可以使用一个线圏发送激励脉冲，而另一个分 开的线圏接收来自原子核的信号。多单元射频谐振器设计对体表附近的解剖结构提供了优良灵敏6度，并且具有并行成像应用的实用程序。多单元射频谐振器设计的一 种类型称为二维梯形网络谐振器。已经表明，二维梯形网络谐振器的 一般问题与具有适当边界条件的机械膜振动的问题密切相关。通过写 出所关注结构网格上基尔霍夫电压方程的递归关系，最容易解决这个 问题。特征值的频散关系产生频谱，而特征函数表示网格电流幅度。根据特征函数直接了当地计算Bi图。授予Meyer等人的美国专利5,515,855和5,682,893提供了低通 二维梯形网络的实例。低通二维梯形网络提供了圆周极化磁谐振成像应用的双重退化均勻模式。在文章"Two Dimensional Ladder Network Resonators," Ballon et. Al" Journal of Magnetic Resonance, Series A 111， 23-28 (1994)和"A 3x3 Mesh Two Dimensional Ladder Network Resonator for MRI of the Human Head," Meyer et. Al" Journal of Magnetic Resonance, Series B 107， 19-24 (1995)中可以找到进一步的 细节，其内容在此引用作为参考。低通结构的主要缺点之一在于，这些结构较高场强应用受到以下 事实的限制最均匀正常模式的特征值在频率中最低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高通二维梯形网络谐振器。以其最基本的形 式，所述高通二维梯形网络是感应耦合的谐振器的集合，其中每个单 元都由矩形、圆形等形状(如钟形、梯形等)的、具有自感L的多个 导电片表示，在沿着导电片的一个或多个点处由具有C值的电容器连 接。所述网络的次最高特征值对应于正常模式，所述正常模式产生在 谐振器平面之上具有良好的空间均匀性的Bi场。以感应耦合的二维谐 振器阵列的强耦合"特征模式"限度，所述阵列产生的高频谐振模式 能够用于产生传统积分B!场，而以弱或零耦合限度则降低到适于并行 成像应用的常见相控阵列。所述高通二维梯形网络谐振器结构的形状能够使所述结构能够用于众多应用。MRI应用的形状包括毯形线圏、微线圏、躯体线圏、 内线圏、包括动物线圏和头部线圏的圆柱线圏以及专用线圏，比如手 部线圏、踝部线圏等。所述结构也可以用于凭证卡应用。无论连同还是独立于MRI应用，所述感应耦合的高通二维梯形 网络谐振器阵列的结构都能够用于重构用于创建图像的全部基函数。 所述阵列结构谐振模式(即特征函数)的集合形成了允许任何性能良 好的函数在整个结构上近似的函数的完全集。这些函数可以描述为实 际图像的傅立叶分量。重建图像的步骤包括在每种谐振模式以设定为 对应于该谐振模式的特征函数的傅立叶系数大小的幅度激励所述阵 列。记录阵列结构的振幅。阵列结构的振幅对应于所述傅立叶系数。 使用所记录的振幅计算傅立叶变换，得出被创建的图像。如果同时(即 并行地)或者以快速方式顺序地以全部谐振模式激励所述结构，所述 阵列结构就能够用作成像设备。连同附图阅读以下详细说明，本专利技术的其他方面、目的和优点将 会变得更加显而易见。附图说明图1展示了根据本专利技术教导的5x5正方形网格高通二维梯形网络；图2展示了根据本专利技术教导的感应耦合的平面5x5正方形网格高 通二维梯形网络谐振器的原型；图3展示了根据本专利技术教导的头部线圏结构中的感应耦合的高通 二维梯形网络谐振器的原型；图4a展示了图2的平面5x5梯形网络的理论和实验特征值；图4b展示了图2的平面5x5梯形网络的25个特征函数的完全集；图4c展示了 30x30阵列的前25个特征函数；图5a展示了对于k =0.065， a-0的固定耦合，成像模式谐振频 率与单一单元谐振频率之比作为阵列尺寸的函数；图5b展示了对于多种尺寸的阵列，C0w/co()作为耦合常数k的函8数；图6a为x-0cm时图2的平面谐振器的(1，2 )模式的Bi图； 图6b为z-0cm时图2的平面谐振器的(1，2)模式的Bi图； 图6c为y-7.5cm时图2的平面谐振器的(1，2 )模式的Bi图； 图6d为x-0cm时图3的头部谐振器的(1，2 )模式的Bi图； 图6e为y-0cm时图3的头部谐振器的(1,2)模式的Bi图； 图6f为z=-6cm时图3的头部谐振器的(1,2)模式的B,图； 图7为以图2的平面网络获得的矢形梯度回波头部图像； 图8为以图3的感应耦合头部阵列获得的矢形快速自旋回波脑部图像；图9展示了根据本专利技术教导的躯体线圏结构中的感应耦合的高通 二维梯形网络谐振器的原型透视图IO显示了 MRI机，脱离了外盖控以大致表明图9的躯体线圏 安装之处；图lla展示了根据本专利技术教导的能够用作毯形线圏的结构为柔软 线圏的感应耦合的高通二维梯形网络谐振器的原型透视图； 图llb显示了根据本专利技术教导的带有遮盖物的柔软线圈； 图12展示了根据本专利技术教导的动物线圏结构中的感应耦合的高 通二维梯形网络谐振器的原型透视图13展示了根据本专利技术教导的手指线圏结构中的感应耦合的高 通二维梯形网络谐振器的原型透视图14显示了根据本专利技术教导的手部线圏结构中的感应耦合的高 通二维梯形网络谐振器；图15显示了根据本专利技术教导的感应耦合的高通二维梯形网络谐 振器内线圏；图16显示了根据本专利技术教导的用于细胞成像的微线圏结构中的 感应耦合的高通二维梯形网络谐振器；图17显示了识别感应耦合的高通二维梯形网络谐振器模式的方 法流程图；图18显示了根据本专利技术教导的身份卡结构中的感应耦合的高通 二维梯形网络谐振器；图19显示了识另'J/验证图18中身份卡的方法流程图。 虽然将连同某些优选实施例介绍本专利技术，但是意图不在于将它限 于这些实施例。相反，意图是覆盖由附带的权利要求书所定义的本发 明的实质和范围内包括的全部替代、修改和等效内容。具体实施例方式本专利技术提供了一种高通二维梯形网络，其中次最高特征值对应于 正常模式，该模式产生在谐振器平面之上具有良好的空间均匀性的Bi 场。因而它能够用于对适于成像应用和安全应用的Bi剖面进行线性或 积分运算。现在转向附图，其中相同的附图标记是指相同的要素，图l展示 了本专利技术的实施例。图1的高通二维梯形网络20显示为感应耦合的谐 振器的5x5集合。这些谐振器仅仅感应耦合，谐振器之间不共享任何 公共引线，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通二维梯形网络谐振器，包括：　多个感应耦合的谐振器，每个感应耦合的谐振器都包括至少一个具有自感Ｌ的导电片，其形状使得导电片每端都连接到电容器，该电容器连接到所述至少一个导电片的另一端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯J巴尔龙，亨宁U沃斯，
申请(专利权)人：康乃尔研究基金会有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]