用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐电路，所述射频发射线圈为鸟笼式，其具有两个端环和若干天线杆，端环由若干端环段组成，端环段的数量与所述天线杆的数量相同，端环段之间通过端环电容连接，天线杆与两端环端接，其两端均布于端环电容之间，失谐电路与天线杆的数量相同，其均布于第一端环和第二端环上与端环电容并联；每个失谐电路包括限流单元、阻高频耐高压的扼流单元、失谐电容和耐高压的ＰＩＮ二极管，失谐电路由一脉冲控制模块控制。本实用新型专利技术中使发射线圈在发射阶段性能不受影响，在接收阶段ＰＩＮ二极管导通时失谐电路启用，失谐电容与端环电容并联，改变发射线圈的谐振频率使发射线圈处于失谐状态，避免线圈间的耦合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种核磁共振系统中在接收阶段使射频发射线圈失谐的电路。
技术介绍
核磁共振成像(MRI)设备是上世纪八十年代以来发展起来的医学诊断设备，它无 创伤地获取人体各部位任意断层的图像，可获得清晰的软组织图像，得到人体解剖学信息， 是当今发现和诊断早期癌症及其他多种疾病最先进的临床诊断设备，在国际医学界和技术 界均受到重视。核磁共振系统中通常有两个场，一个是由超导磁体产生的主磁场B0，一个是由射 频线圈产生的射频场Bi。产生射频场的射频线圈是核磁共振系统中非常重要的部件，同时 也是比较容易受影响的部件。射频线圈也叫天线，具有将信号发射到空间和将空中的信号接收下来的功能。射 频线圈的主要性能就是电感性能，各个射频线圈之间存在电感耦合的现象，及相互的磁通 变化时都能影响附近射频线圈的磁通变化，当它们靠近时就会相互影响，导致射频线圈偏 离原先的谐振点，不能接收期望接收的谐振信号。在核磁共振成像系统中为了避免上述的现象发生，就需要一种可以使射频线圈在 接收阶段处于失谐状态的电路。所谓的失谐电路，就是使线圈频率能偏离谐振频率的电路， 当线圈频率远离谐振点时就不会和其他线圈耦合相互影响了。
技术实现思路
本技术目的是提供一种用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐电路，使 射频发射线圈在发射阶段性能不受影响，在接收阶段偏离自身的谐振频率，处于失谐状态， 避免线圈之间的耦合现象。本技术的技术方案是一种用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐电路， 所述射频发射线圈为鸟笼式，其具有第一端环、第二端环和若干根天线杆，所述天线杆均勻 地分布在第一端环和第二端环上，两天线杆之间的端环段被打断用端环电容连接，每个端 环上的端环段和端环电容的数量与天线杆的数量相同，所述失谐电路与第一端环和/或第 二端环上的端环电容并联；每个失谐电路包括限流单元、阻高频耐高压的扼流单元、失谐电 容和耐高压的PIN 二极管，所述失谐电路由一脉冲控制模块控制启用或禁用；当PIN 二极管 导通时失谐电路启用，失谐电容与端环电容并联改变发射线圈的谐振频率使发射线圈处于 失谐状态。本技术进一步的技术方案是一种用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐 电路，所述射频发射线圈为鸟笼式，其具有第一端环、第二端环和若干根天线杆，所述天线 杆均勻地分布在第一端环和第二端环上，两天线杆之间的端环段被打断用端环电容连接， 每个端环上的端环段和端环电容的数量与天线杆的数量相同，所述失谐电路与第一端环和 /或第二端环上的端环电容并联；每个失谐电路包括限流单元、阻高频耐高压的扼流单元、失谐电容和耐高压的PIN 二极管，所述失谐电路由一脉冲控制模块控制启用或禁用；当PIN 二极管导通时失谐电路启用，失谐电容与端环电容并联改变发射线圈的谐振频率使发射线 圈处于失谐状态；所述失谐电路的第一输入端与失谐电源驱动电路相连，第二输入端接地， 所述失谐电源驱动电路由脉冲控制模块控制；所述失谐电路中，限流单元为限流电阻，扼流 单元包括第一扼流电感和第二扼流电感，所述限流电阻串联在第一输入端和第一扼流电感 的输入端之间，所述第二扼流电感的输入端与第二输入端相连，所述PIN 二极管与第一扼 流电感的输出端和第二扼流电感的输出端并联，PIN 二极管与失谐电容串联后并联在端环 电容两端；所述失谐电路与天线杆的数量相同，失谐电路在第一端环和第二端环上分别是 等间隔地与端环电容相并联，且位于两根天线杆之间的第一端环的端环电容和第二端环的 端环电容不同时与失谐电路并联；所述失谐电路的数量至少为天线杆数量的一半，至多为 天线杆数量的两倍；所述失谐电路可以全部与第一端环上的端环电容并联，也可以全部与 第二端环上的端环电容并联，还可以交替地与第一端环上的端环电容和第二端环上的端环 电容并联；所述PIN 二极管在脉冲控制模块发出控制信号时呈低阻抗，失谐电路启动，失谐 电容接入发射线圈，发射线圈处于失谐状态；在脉冲控制模块不发出控制信号时呈高阻抗， 失谐电路禁用，失谐电容未接入发射线圈，发射线圈处于谐振状态；所述失谐电容的电容值 为端环电容的电容值的数倍以上；所述第一扼流电感和第二扼流电感是由电感值相同的两 个电感串联而成的，所述电感对射频信号呈高阻抗，对直流信号呈低阻抗；所述限流电阻用 于限制PIN 二极管导通时失谐电路中的电流。本技术的优点是本技术中的失谐电路以PIN 二极管作为电子开关将失谐电容并联在发射线 圈的端环电容上，在发射阶段PIN 二极管反向截止，使漏掉的功率最小，不会影响射频发射 线圈的性能，在接收阶段PIN 二极管正向导通，失谐电容改变了发射线圈的谐振电容值，使 射频发射线圈的谐振频率偏离原来的谐振频率，处于失谐的状态，避免了线圈之间的耦合 干扰现象。以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述附图说明图1为本技术的失谐电路的电路示意图；图2为本技术的失谐电路的使用状态图；图3为使用本技术的核磁共振系统示意图。其中100为用户输入；101为电脑附件；102为接口 ；103为总线；104为刻录光 驱；105为显示器；106为主机；107为服务器电脑；108为脉冲控制模块；109为DAC模块； 110为射频调制模块；111为控制模块；112为涡流补偿模块；113为X、Y、Z梯度放大器；114 为射频放大器；115为超导磁体；116为扫描间；117为梯度线圈；118Α为射频线圈；118Β为 接收线圈；119为前置放大器；120为频率合成器；121为正交解调器；122为频率发生器； 123为ADC模块；124为图像重建模块；200为中心轴；201为第一端环；202为第二端环；203 为天线杆；204为端环电容；210为失谐电路；211为第一输入端；212为第二输入端；213为 限流电阻；214为第一扼流电感；215为第二扼流电感；216为失谐电容；217为PIN 二极管； 220为失谐电源驱动电路。具体实施方式实施例一种用于核磁共振系统中的射频发射线圈，如图2所示，所述射频发射线 圈为高通型鸟笼式，其具有第一端环201、第二端环202和八根天线杆203，所述第一端环 201和第二端环202的中心位于中心轴200上，所述天线杆203均勻地分布在第一端环201 和第二端环202上，两天线杆203之间的端环被打断为八段端环段并用十六个端环电容204 连接，所述天线杆203平行于中心轴200。端环电容204的电容值大小和天线杆203的电感 值大小相匹配使发射线圈调谐到谐振点上。该射频发射线圈的物理性能在高梯度脉冲发射 期间稳定，同时带有失谐电路210，所述失谐电路210保证在接收阶段消除射频线圈和其周 边其他线圈的耦合干扰。上述发射线圈是使用在约1. 5T磁场强度(频率为63. 5IMHz)的超导磁共振成像 设备上，类似的结构也可以使用于0. 5T磁场强度(频率为21. 3MHz)超导磁共振设备上。根 据优选方案，天线杆203平行于中心轴200，或者至少基本平行于中心轴200。天线杆203 的数量最少为四，通常为十六或三十二，也可以采用其他数量，如六、八、十二、二十四。用于使射频发射线圈在接收阶段主动失谐的失谐电路，如图2所示，所述失谐电 路210与天线杆203的数量相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核磁共振系统中射频发射线圈的失谐电路，所述射频发射线圈为鸟笼式，其具有第一端环（２０１）、第二端环（２０２）和若干根天线杆（２０３），所述天线杆（２０３）均匀地分布在第一端环（２０１）和第二端环（２０２）上，两天线杆（２０３）之间的端环段被打断并用端环电容（２０４）连接，每个端环上的端环段和端环电容（２０４）的数量与天线杆（２０３）的数量相同，其特征在于：所述失谐电路（２１０）与第一端环（２０１）和／或第二端环（２０２）上的端环电容（２０４）并联；每个失谐电路（２１０）包括限流单元、阻高频耐高压的扼流单元、失谐电容（２１６）和耐高压的ＰＩＮ二极管（２１７），所述失谐电路（２１０）由一脉冲控制模块（１０８）控制启用或禁用；当ＰＩＮ二极管（２１７）导通时失谐电路（２１０）启用，失谐电容（２１６）与端环电容（２０４）并联改变发射线圈的谐振频率使发射线圈处于失谐状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜忠德，梁求斌，唐昕，
申请(专利权)人：苏州工业园区朗润科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32