横电磁射频线圈制造技术

公开了一种用于对磁共振系统中的对象进行检查的横电磁（ＴＥＭ）射频（ＲＦ）线圈阵列（１００），其中，该ＴＥＭ　ＲＦ线圈阵列包括两个或更多个平行回路元件（１０１ａ，１０２ａ），将其配置为向所述对象（１０３）独立地发射ＲＦ信号。将所述两个或更多个平行回路元件布置为在所述回路元件的一端上的一点处相交，由此形成一端闭合而另一端开放的圆柱形线圈阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁共振(MR)领域，尤其涉及在MR应用中使用的横电磁(TEM)射频(RF)线圈。
技术介绍
美国专利US7,023,209B2讨论了由微带传输线形成的MRI线圈的各实施例。这种线圈的分布式元件设计提供了在相对高的品质因子和频率以及高场(4特斯拉或更高)环境下的操作。此外，微带线圈呈现出低辐射损失，并且不需要RF屏蔽，因此，这些线圈可以在具有用于高场MR研究的高操作频率的同时具有紧凑的尺寸，由此节省了MRI仪器中的空间。在一个示范实施例中，将微带线圈形成为圆顶形线圈，该线圈在人头部的顶部区域提供增加的填充因子以及较高的灵敏度和均一性。通过应用微带谐振器体积线圈技术，可以将圆顶形线圈构造为用于较高场的应用。
技术实现思路
在现有技术中，尽管对于接收来自人头部的顶部区域的MR信号而言圆顶形RF线圈具有良好的灵敏度和均一性，但是主磁场和RF线圈之间的电磁(EM)耦合使得获得对局部特异吸收率(SAR)和B1灵敏度图的良好估计十分困难，这在将这种线圈用于以较高场强度发射RF信号时尤其明显。换句话说，尤其在高场强度下，对于这种线圈来说，难以获得可预测的和可复写的EM发射场图案。因此，期望具有这样一种RF线圈或RF线圈阵列，其将圆顶形接收线圈阵列的高灵敏度和均一性与可预测和可复写EM发射场图案的优势结合起来。相应地，提出了一种在MR系统中用于检查对象的TEM RF线圈阵列，其中，该TEM RF线圈阵列包括两个或更多个平行回路元件，将所述回路元件配置为向对象独立地发射RF信号。将所述两个或更多个平行回路元件布置为在所述回路元件的一端上的一点处相交，由此形成一端闭合而另一-->端开放的圆柱形线圈阵列。通过使用其中的每个回路元件能够独立地发射RF信号的线圈阵列，借助于控制由各回路元件独立地发射的各个RF脉冲的形状、幅度和相位，可能产生可预测和可复写的EM发射场图案。该线圈阵列的“闭合”部分改善了从诸如人的头部或四肢等的末端接收信号的填充因子和均一性。此外，该“闭合”形状帮助使得辐射损失最小，从而使得该线圈阵列可以在高场和超高场下使用。附图说明下文中，将借助于实例，基于以下实施例，参考随附附图详细描述这些和其它方面，在附图中：图1示出了一端闭合而另一端开放的圆柱形TEM RF线圈阵列；图2示出了包括圆柱形RF屏蔽的圆柱形TEM RF线圈阵列；图3示出了包括屏蔽的圆柱形TEM RF线圈阵列，其中将所述屏蔽成形为符合射频线圈阵列的形状；图4a和图4b示出了在此公开的TEM RF线圈阵列的两个实施例的横截面视图；图5示出了TEM RF线圈阵列实施例的横截面视图，在该TEM RF线圈阵列中，每个回路元件包括多个局部屏蔽；图6示出了TEM RF线圈阵列的分割后形式，其中，将每个回路元件分割为多个传导带，在相邻传导回路元件之间沿回路元件的长度上该多个传导带具有重叠；图7a和7b示出了沿TEM RF线圈阵列的回路元件的长度形成电容的不同方式；图8a和8b说明了形成回路元件的微带线的电抗耦合元件(例如电容器)的屏蔽；图9a和9b示意性地示出了包括用于RF屏蔽的微带线的TEM RF线圈阵列；图10示出了对于头部和颈部成像优化的TEM RF线圈阵列的实施例；图11示出了能够利用在此公开的TEM RF线圈阵列的MR系统。在各附图中使用的对应参考标号表示附图中的对应元件。-->具体实施方式图1示出了TEM RF线圈的实施例，其中，TEM RF线圈100由诸如101a和102a的多个回路元件形成。每个回路元件101a，102a提供了电流前进路径，同时分别由对应的返回电线101b和102b提供电流返回路径。由电容器104、105、106和107的值确定TEM RF线圈的谐振频率。如果适当地选择了电容器的值，这些电容器还可以用于降低/防止在回路元件上的涡电流。适当的电容器值的实例在1-10nF左右。回路元件101a，102a朝向彼此弯曲并且在一点处相交，由此形成一端闭合而另一端开放的圆柱形形状。图2示出了包括屏蔽S的TEM RF线圈200的实施例。该屏蔽在线圈的周长周围延伸，使得RF线圈与主磁场或与杂散RF场的相互作用最小化。图3示出了TEM RF线圈300的实施例，其中，屏蔽S1的轮廓跟随线圈的形状。另外，屏蔽S2的一部分帮助使来自对象103的颈部和肩部的组织的信号最小化。为了使得能够独立控制每个回路元件，将每个回路元件101a，102a连接到其自身的发射/接收通道(未示出)。这种将RF线圈的每个回路元件连接到其自身的发射通道的系统称为多发射系统，应当注意，在本申请中公开的所有实施例都应用于多发射RF线圈系统。“TEM谐振器”通常是以TEM模式操作的将平面或同轴传输线元件或带线或微带元件以及在它们的设计中的谐振腔或波导合并起来的线圈电路。通常，TEM线圈具有低辐射损失并且用于以较高频率操作。可以从1988年授予Roschmann P.K.的美国专利US746866“High frequency coil system fora magnetic resonance imaging apparatus”获得关于TEM线圈的额外信息。在以上讨论的各附图中，为了清楚起见，仅示出了两个回路元件。然而，应该理解的是，该概念可以延伸到具有更多回路元件(例如4，8，12，20等)的线圈。较大数量的回路元件将对发射场图案成形给出更好的控制。对于每个回路元件101a，102a，电流返回路径101b，102b可以由普通金属线(normal wire)或比对应的回路元件更宽的微带线制成。这还有助于电流返回路径101b，102b也充当分别用于对应回路元件101a，102a的RF屏蔽。可以想象在交叉点由于各回路元件彼此接近他们可以感应地彼此耦-->合。然而，通过使回路元件在交叉点重叠可以使这种感应耦合最小化，即实现一定量的解耦。图4a和4b示出了在此公开的TEM RF线圈阵列的横截面视图。在图4a中，形成回路元件401的各个微带长度提供了前进电流路径。每个回路元件401具有相关的局部屏蔽405，除了屏蔽相关的回路元件401与杂散RF场之外，该局部屏蔽还提供返回电流路径。在图4b中，除了局部屏蔽405之外，还提供了用于增强屏蔽杂散RF场的额外屏蔽407。还在该实施例中，局部屏蔽405提供了用于回路元件401的返回电流路径。由最内的圆圈403示出受检对象。应当注意，作为图4a中每个回路元件401的相关局部屏蔽405的代替，可以使用与图4b的额外屏蔽407相似的、提供电流返回路径的圆柱形屏蔽。换句话说，局部屏蔽405可能连接在一起以提供用于所有各个回路元件401的共用电流返回路径。在以非常高的频率操作期间，诸如在高场和超高场MRI应用中，尤其在梯度线圈与TEM RF线圈紧密接近的情况下，局部屏蔽单独不可能提供充足的屏蔽。在这种情况下，图4b示出的额外屏蔽407提供了所需的额外隔离。图5示出了TEM RF线圈500的一个实施例的横截面，该TEM RF线圈500包括放置在回路元件501两侧的内部局部屏蔽505和外部局部屏蔽507。内部局部屏蔽505降低对象503以其他方式被暴露于其中的电场。或者内部局部屏蔽505或者外部局部屏蔽507可提供返回电流路径。备选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种横电磁射频线圈阵列（１００），用于对磁共振系统中的对象进行检查，其包括：　两个或更多个平行回路元件（１０１ａ，１０２ａ），将其配置为向所述对象（１０３）独立地发射射频信号，其中，将所述两个或更多个平行线圈元件布置为在所述回路元件的 一端上的一点处相交，由此形成一端闭合而另一端开放的圆柱形线圈阵列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-5-3 07107397.71、一种横电磁射频线圈阵列(100)，用于对磁共振系统中的对象进行检查，其包括：两个或更多个平行回路元件(101a，102a)，将其配置为向所述对象(103)独立地发射射频信号，其中，将所述两个或更多个平行线圈元件布置为在所述回路元件的一端上的一点处相交，由此形成一端闭合而另一端开放的圆柱形线圈阵列。2、如权利要求1所述的射频线圈阵列，包括定位在所述圆柱形射频线圈阵列之外并且与所述圆柱形射频线圈阵列同中心的圆柱形射频屏蔽(S)。3、如权利要求2所述的射频线圈阵列，其中，所述射频屏蔽(S1)的轮廓符合所述射频线圈阵列的形状，由此形成一端闭合而另一端开放的圆柱形屏蔽。4、如权利要求1所述的射频线圈阵列，其中，由微带线缆长度形成所述平行回路元件，所述微带线缆长度由分布式集总元件电抗耦合元件(703，704，705)连接在一起。5、如权利要求1所述的射频线圈阵列，其中，将每个平行回路元件沿其长度分段，每段由电抗耦合元件电抗地耦合到与其相邻的段，由此形成所述回路元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：C洛斯勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]