本发明专利技术公开了一种磁共振双核成像系统及其异形鸟笼线圈装置，该异形鸟笼线圈装置包括基体、附着于基体上的主要由若干笼腿和端环组成的异形鸟笼线圈、在异形鸟笼线圈的两处激励口处设置的匹配电路、巴伦电路、和用于氢核的失谐电路，所述基体包括上盖部和下底部，上盖部相对于下盖部为可拆分结构，二者之间通过无磁性连接器连接，所述基体能够支撑在磁共振成像系统的检查床上，所述异形鸟笼线圈由正圆鸟笼线圈通过共形变换得到，通过优化对应核素拉莫尔频率下的鸟笼线圈电容值使其产生均匀的B1场。本线圈装置能够在保障B1场均匀性和信噪比的情况下，与氢核成像系统兼容使用，在不移动病人的前提下实现双核成像，实现人体结构像与功能像配准。与功能像配准。与功能像配准。
【技术实现步骤摘要】
一种磁共振双核成像系统及其异形鸟笼线圈装置
[0001]本专利技术涉及磁共振成像系统，尤其涉及一种用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置和磁共振双核成像系统。
技术介绍
[0002]磁共振成像(MRI)或是一种广泛应用在医学成像上的技术，用于显示人体体内结构或生物组织结构，具有图像分辨率高、软组织对比度高、任意多方位成像、成像参数丰富和无电离辐射等优点。
[0003]射频线圈是MRI系统的关键组件，直接影响图像信噪比。磁共振成像系统通过射频发射线圈发射电磁波对特定元素进行激发，人体组织中产生共振信号，被射频接收线圈接收，再通过模数转换器传输进计算机进行图像重建。
[0004]MRI技术的发展已经从氢核成像扩展到对人体组织中的13C,19F,23Na等其他核素进行可视化，以对某些特定疾病或某些器官的特定功能进行定量或者定性分析，同时也进一步促进了药物研发。
[0005]现有的多核成像系统中的线圈大致可以分为两类，一类为需要更换不同种类的单核线圈以采集不同核素的信号，这一过程易导致成像对象的生理或位置特性改变，大幅度延长了成像时间，并且难以捕捉到有效的生理信号，为后期的解剖像与功能像的配准加大了难度。
[0006]第二类为多调谐线圈，即单个线圈系统具有两个或多个谐振峰，能够采集不同核素的信号。但该种类线圈往往需要牺牲某一谐振频率下的工作性能，难以保证所有成像核素的质量。
[0007]综上，现有技术无法同时实现高效扫描的同时获取高质量图像。因此，有必要提供一种新的双核成像系统，实现高效率，高精度的双核成像。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于一种用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，以与氢核成像系统兼容使用，实现双核成像效果。
[0009]本专利技术的目的还在于提供一种使用该异形鸟笼线圈装置的磁共振双核成像系统。
[0010]为此，本专利技术一方面提供了一种用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，包括基体、附着于基体上的主要由若干笼腿和端环组成的异形鸟笼线圈、在异形鸟笼线圈的两处激励口处设置的匹配电路、巴伦电路、和用于氢核的失谐电路，所述基体包括上盖部和下底部，上盖部相对于下盖部为可拆分结构，二者之间通过无磁性连接器连接，所述基体能够支撑在磁共振成像系统的检查床上，所述异形鸟笼线圈由正圆鸟笼线圈通过共形变换得到，通过优化对应核素拉莫尔频率下的鸟笼线圈电容值使其产生均匀的B1场。
[0011]根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁共振双核成像系统，包括磁共振氢核成像系统和根据权利要求1至7中任一项所述的用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，所述
异形鸟笼线圈装置用于为氢核之外的其他核素提供均匀的B1场。
[0012]本专利技术基于现有的MRI氢核成像系统，在最大化利用磁体内空间以及符合人体工学设计的前提下，设计出一款基于X元素成像的异形鸟笼线圈。该线圈能够在保障磁场均匀度，即B1场均匀性，以及信噪比的情况下，与氢核成像系统兼容使用，在不移动病人的前提下实现双核成像，实现人体结构像与功能像配准。
[0013]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0014]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1是本专利技术的异形鸟笼的结构示意图；
[0016]图2是本专利技术的异形鸟笼俯视图；
[0017]图3是异形鸟笼正视图；
[0018]图4是同轴巴伦的示意图。
[0019]图5是失谐电路的示意图；
[0020]图6是本专利技术磁共振双核成像系统的使用状态图；
[0021]图7是鸟笼线圈单个网格示意图；
[0022]图8是鸟笼线圈单个网格示意图；
[0023]图9是Y方向线圈激发磁场均强度；
[0024]图10是X方向线圈激发磁场均强度；
[0025]图11是异形体线圈的磁场强度分布示意图；
具体实施方式
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0027]术语解释
[0028]射频线圈：核磁共振系统中用于发射射频脉冲(或)接收磁共振信号的硬件。
[0029]鸟笼线圈：线圈的其中一种分类，由调谐匹配电路、笼腿和底环组成。常见的鸟笼线圈有8腿，12腿，16腿。它产生的射频磁场是纵向的笼腿和底环上的电流产生的磁场共同叠加作用的结果。
[0030]鸟笼理论：分析鸟笼线圈电路时一般以网格为最小单位进行分析，若设定鸟笼线圈的腿数为2N条，则也有2N个网格，由于其独特的几何构造，其具有N+1个谐振模式。
[0031]拉莫尔频率：其符合数学关系其中f0为拉莫尔频率，以赫兹表示；B0为主磁场强度，以特斯拉表示；γ为旋磁比，为两者间的比例常数，对于特定核素来说，它为一固定值，由核素的自旋状态决定。
[0032]共形变换(保角变换)：来自于流体力学和几何学的概念,是一个保持角度不变的映射。更正式的说，一个映射w＝f(z称为在z0共形(或者保角)，如果它保持穿过z0的曲线间的定向角度，以及它们的取向。共形变换保持了角度以及无穷小物体的形状，但是不一定保
持它们的尺寸。
[0033]循环矩阵：它的行向量的每个元素都是前一个行向量各元素依次右移一个位置得到的结果。
[0034]发射线圈：其功能为产生均匀的B1场，使磁化矢量发生旋转。磁场均匀性为衡量其性能的重要标准之一。
[0035]磁场均匀性：在磁共振成像设备中，特定容积通常采用与磁体中心相同、具有一定直径的球形空间，磁场均匀性以主磁场的百万分之一(ppm)为单位定量表示。是衡量发射线圈性能的关键指标之一。
[0036]在现有的氢核成像系统中，氢核成像的发射体线圈通常选择为正圆形鸟笼线圈，该正圆形鸟笼线圈能够产生高均匀性的磁场。本专利技术为实现高效率高精度双核成像，即与氢核成像系统兼容使用且符合人体工学设计，应用共形变换设计出一不规则鸟笼线圈，通过优化电容值使其与正圆形鸟笼线圈同样能够产生高均匀性的射频磁场。
[0037]结合参照图1至图6，本专利技术的异形鸟笼线圈包括笼腿1、端环2、支架3、连接器4、匹配电路5、巴伦电路6、同轴巴伦7、失谐电路8、基体9。
[0038]在本专利技术的异形体线圈中，由十二条笼腿1组成，每一笼腿由两段20cm长的铜片构成，铜片与铜片之间由电容连接。
[0039]端环2与笼腿1为垂直关系，每一端环的中心位置与笼腿相连接，端环与端环之间由电容连接。
[0040]线圈基体9分为上下两个部分，即上盖部9a和下底部9b，上盖部相对于下底部为可拆分结构。由无磁性连接器4相连。
[0041]该下底部3具有多个支架3，以使整个异形体线圈稳定支撑在检查床上，保证扫描时线圈的稳定。
[0042]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，其特征在于，包括基体、附着于基体上的主要由若干笼腿和端环组成的异形鸟笼线圈、在异形鸟笼线圈的两处激励口处设置的匹配电路、巴伦电路、和用于氢核的失谐电路，所述基体包括上盖部和下底部，上盖部相对于下盖部为可拆分结构，二者之间通过无磁性连接器连接，所述基体能够支撑在磁共振成像系统的检查床上，所述异形鸟笼线圈由正圆鸟笼线圈通过共形变换得到，通过优化对应核素拉莫尔频率下的鸟笼线圈电容值使其产生均匀的B1场。2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，其特征在于，所述异形鸟笼线圈的笼腿位置分布获取方式如下：在正圆鸟笼线圈中，笼腿等间隔分布，在经过共形变换后，各笼腿的坐标随之相应改变，将改变后的笼腿坐标为异形鸟笼线圈中各笼腿坐标。3.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，其特征在于，所述激励口位置的获取方式如下：在正圆鸟笼线圈中，两激励口周向间隔90
°
分布，在经过共形变换后，选择夹角度数最接近90度的两笼腿作为激励口布置位置。4.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统的异形鸟笼线圈装置，其特征在于，所述异形鸟笼线圈的设计参数获取方法如下：步骤1：根据检查床尺寸以及磁共振系统的孔径确定鸟笼线圈横截面的长度以及宽度，通过共形变换拟合，得出曲线的参数表达式；步骤2：确定鸟笼线圈的笼腿数量，得到变换后的笼腿坐标；步骤3：计算/测量线圈网格的自感值以及网格间的互感值，构造电感矩阵；步骤4：根据目标拉莫尔频率求解电耦合矩阵，计算端环以及笼腿电容值；步骤5：将上述步骤所求值代入检验公式进行验证，检查该线圈的工作频率与其余共振频率的差值是否符合要求，若差值过近则需要重复上述步骤直至找到最优值；步骤6...
【专利技术属性】
技术研发人员：晏历尔，沈俊，杜汇雨，周玉福，张晴，
申请(专利权)人：安徽福晴医疗集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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