一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈制造技术

本申请涉及一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈

【技术实现步骤摘要】
一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈、性能评测方法以及使用方法


[0001]本专利技术涉及超高场磁共振成像领域，尤其是涉及一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈
、
性能评测方法以及使用方法
。

技术介绍

[0002]超高场磁共振成像是一种非侵入性的医学成像技术，利用强大的静态磁场和射频脉冲产生高分辨率
、
高对比度的影像
。
在超高场磁共振成像中，射频线圈起着关键作用，用于产生和探测被检体中的核磁共振信号
。
[0003]现有的射频线圈技术：
1.
表面线圈
(Surface Coil)
：表面线圈直接放置在被检体的表面，具有优异的信号接收效率和较高的空间分辨率
。
然而，对于较大范围的成像区域覆盖效果相对较差
。2.
体积线圈
(Volume Coil)
：体积线圈较大，通常位于磁共振成像系统的主磁场中，提供均匀的磁场和较好的信号接收效率
。
然而，其较大的尺寸限制了局部成像的空间分辨率
。3.
线性极化线圈
(Linear Polarized Coil)
：线性极化线圈采用线性极化设计，提供较均匀的磁场和良好的信号接收效果
。
然而，在大范围成像时可能存在信号衰减问题
。
[0004]由于人体解剖结构的复杂性和不均匀的磁场分布，传统的表面线圈在某些情况下可能存在信号强度不均r/>、
成像质量差等问题
。
[0005]为了克服这些问题，近年来研究人员提出了多通道射频线圈的概念
。
多通道射频线圈利用多个独立的线圈元件，可以分别控制和感知不同区域的信号
。
通过对每个通道的信号进行独立处理和优化，可以提高信号强度均匀性，提升成像质量，并减少图像伪影
。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人发现存在有如下缺陷：目前已知的多通道射频线圈仍然存在一些局限性
。
首先，由于通道之间的相互干扰，可能会导致信号叠加和降低的信噪比
。
其次，现有线圈的设计可能不够紧凑，尺寸较大，限制了对局部区域的成像
。
此外，某些现有线圈的电磁场分布可能不均匀，导致成像中的非均匀性和伪影
。

技术实现思路

[0007]为了过生成均匀的表面电流分布，实现更大范围的
B1
场覆盖和
SAR
的显著降低，为医学影像提供了更高质量的图像，同时保证了患者的安全性，本申请提供一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈
、
性能评测方法以及使用方法
。
[0008]第一方面，本申请提供一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，采用如下的技术方案：一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，包括两相对或对称排列的导体线圈层以及用于支撑两导体线圈层的支撑板，两所述导体线圈层均设置有若干间隙以用于安装集总元件，两所述导体线圈层通过微带线连接每个端点
。
[0009]通过采用上述技术方案，首先两导体线圈层以及微带线的设置有利于在两导体线
圈层之间产生振荡电场，有助于高效地传输和接收射频信号，而在两导体线圈层之间设置的用于安装集总元件的间隙，可以在保障偶极子射频线圈实施的同时减少尺寸
。
[0010]可选的，两相对或对称排列的导体线圈层的长度一致，所取范围为
[200,400]毫米
。
[0011]通过采用上述技术方案，将两相对或对称排列的导体线圈层设置在这个区间范围，在保障偶极子射频线圈实施的同时降低成本
。
[0012]可选的，定义靠近两所述导体线圈层朝向负载对象并产生
B1
场的导体线圈层为负载层，另一所述导体线圈层为远侧层，所述远侧层中心位置处安装有馈电端口，所述远侧层于远离馈电端口的位置处安装有用于改变两所述导体线圈层阻抗的阻抗调整装置
。
[0013]通过采用上述技术方案，通过阻抗调整装置可以有效改变电流在两导体线圈层的分布，使电流在偶极线圈表面分布的强度增强且均匀分布，从而使图像质量在空间上存在一致性增强，局部特定吸收率降低，减少对患者产生潜在的局部加热效应，从而增强线圈的安全性
。
[0014]可选的，所述阻抗调整装置为集总电容电感
。
[0015]通过采用上述技术方案，通过集总电容电感可以通过电容
、
电感与负载的串并联调整阻抗值，以达到负载阻抗匹配，从而确保能实现信号或能量从信号源到负载的有效传送
。
[0016]可选的，当偶极子射频线圈在磁场强度为7特斯拉的
MRI
系统中调谐时，偶极子射频线圈具有反射系数小于
‑
20dB
的匹配特性
。
[0017]通过采用上述技术方案，有效保障偶极子射频线圈在磁场强度为7特斯拉的
MRI
系统使用中能够提高图像质量
。
[0018]第二方面，本申请提供一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈的性能评测方法，采用如下技术方案：一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈的性能评测方法包括：构建与预设的组织特性一致的人体仿真模型以及偶极子射频线圈模型作全波模拟；获取偶极子线圈所生成的电流分布，并使用预设的平均峰值局部特定吸收率和射频场来计算发射效率
。
[0019]通过采用上述技术方案，有效公开了具体如何实现对用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈作性能评测，并根据评测结果反馈偶极子射频线圈设计的效果
。
[0020]可选的，偶极子射频线圈模型与人体仿真模型的距离保持在
20
毫米
。
[0021]可选的，使用预设的平均峰值局部特定吸收率和射频场来计算发射效率的公式如下：其中，为单位
10
克质量下的平均局部特定吸收率，为线圈发射场，
SAR
10g
为仿真人体
10g
下的特定接受率，
max(SAR
10g
)
为所有仿真人体
10g
下的特定接受率中最大的特定接受率
。
[0022]第三方面，本申请还提供一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈的使用方法，采用如下技术方案：
一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈的使用方法包括：获取测试要求，测试要求包括特定成像需求以及测试所涉及的具体部位；若测试要求为测试所涉及的具体部位，则根据不同具体部位与偶极子射频线圈分布的对应关系，分析确定具体部位所对应的偶极子射频线圈分布；若测试要求为特定成像需求，则根据特定成像需求与偶极子射频线圈分布的对应关系，分析确定特定成像需求所对应的偶极子射频线圈分布
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，其特征在于，包括两相对或对称排列的导体线圈层
(1)
以及用于支撑两导体线圈层
(1)
的支撑板
(2)
，两所述导体线圈层
(1)
均设置有若干间隙
(3)
以用于安装集总元件，两所述导体线圈层
(1)
通过微带线连接每个端点
。2.
根据权利要求1所述的一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，其特征在于，两相对或对称排列的导体线圈层
(1)
的长度一致，所取范围为
[200,400]
毫米
。3.
根据权利要求1所述的一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，其特征在于，定义靠近两所述导体线圈层
(1)
朝向负载对象并产生
B1
场的导体线圈层
(1)
为负载层，另一所述导体线圈层
(1)
为远侧层，所述远侧层中心位置处安装有馈电端口，所述远侧层于远离馈电端口的位置处安装有用于改变两所述导体线圈层
(1)
阻抗的阻抗调整装置
。4.
根据权利要求3所述的一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，其特征在于，所述阻抗调整装置为集总电容电感
。5.
根据权利要求1所述的一种用于超高场磁共振成像的偶极子射频线圈，其特征在于，当偶极子射频线圈在磁场强度为7特斯拉的
MRI
系统中调谐时，偶极子射频线圈具有反射系数小于
‑
20dB
的匹配特性
。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海伟，张孝通，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：