用于磁共振成像的盆部射频线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种具有１２个单元的用于磁共振成像的盆部射频线圈，该盆部射频线圈由上下两部分组成，各有６个环形单元，沿人体头脚方向分成两排，每一排由沿人体左右方向排列的三个环形单元组成一组，共４组；两排之间进行适当的交叠，使得相互之间的耦合最小，在线圈ＦＯＶ的中心部位获得较高的信号灵敏度，提高信噪比。这１２个单元经过射频合成／分配器组合，可以输出４个、８个或１２个射频通道，并且在每一种情况下都能保证前列腺、卵巢等重要部位的高灵敏度和清晰成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磁共振成像系统的射频线圈，特别是涉及一种在磁共振成 像系统中使用的具有12个单元的盆部射频线圈。
技术介绍
磁共振成像(MRI)系统采用来自主磁系统的均勻强磁场(称为MRI系统主磁 场一Bj对人体中的氢原子核自旋进行极化。磁极化原子核自旋在人体中产生磁矩i。 该磁矩在稳态时指向主磁场方向，如果没有激励扰动则不会产生有用的信息。通过均勻的射频(RF)磁场(称为激发磁场或氐磁场)激发磁矩产生核磁共 振(NMR)信号，从而获取磁共振成像系统(MRI)数据。射频发射线圈在所需探测 的图像区域产生氐磁场，该射频发射线圈由采用功率放大器的受计算机控制的射频发射 器驱动。在激发过程中，原子核自旋系统吸收能量，使磁矩绕着主磁场方向进动。在 激发后，进动的磁矩将经历自由感应衰减(FID)，释放其吸收的能量并返回稳态。在 自由感应衰减(FID)中，使用放置在人体受激部分附近的接收射频线圈探测核磁共振 (NMR)信号。该核磁共振(NMR)信号是处于接收射频线圈中的第二电压(或电流)，该电压(或电流)被人体组织的进动磁矩所诱导。接收射频线圈可以是发射线圈 本身也可以是只接收射频信号的独立线圈。通过集成在主磁场系统中的梯度线圈产生附 加脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的体素内的原子核，并可以对信号进行频率 编码和相位编码，从而确定其空间坐标，最终经过傅立叶变换，建立一幅完整的磁共振 成像。在磁共振成像系统(MRI)中，发射线圈和接受线圈所产生的磁场的均勻性是 获得高质量图像的一个关键因素。在标准的磁共振成像系统中，对于发射通常采用整体 射频线圈取得最佳激发场均勻性。整体射频线圈是系统中最大的射频线圈。但是，如果 同时使用较大的线圈接收，则会产生较低的信噪比(SNR)，这主要是因为这样的线圈 与成像的信号发生组织距离较远。因为在磁共振成像系统(MRI)中最重要的是高信噪 比(SNR)，所以采用专用线圈进行射频接收以提高所需探测部分的信噪比(SNR)。 但是，由于人体各个生理部位的形状各不相同，又十分不规则，而且尺寸大小也差别很 大，所以如何根据人体各个部位的生理结构特点，巧妙地布置线圈电路，从而获得较为 均勻的磁场分布和较大的探测灵敏度一直是国际上线圈设计人员的最大任务。在实用中，设计较佳的专用射频线圈应当具有下列功能高信噪比(SNR)、 好的均勻性，谐振电路的高空载质量因子(Q)。此外，盆部射频线圈(10)必需设计 成适于病人操作并具有舒适度，而且在病人与射频电子设备之间提供保护屏障。一种提 高信噪比的方法是正交接收。在这种方法中，由覆盖所需探测的相同区域的两个互相独 立的线圈探测两个信号。采用正交接收的射频信号信噪比是采用单个线性线圈情况时的 芯倍。另外一种提高信噪比的方法是相控阵线圈技术。为了对一个较大的区域进行成 像，如果使用单个较大的线圈，线圈所覆盖的所有区域的噪声均进入线圈，因此信噪比差。如果使用相控阵技术，使用多个独立的小线圈一起覆盖此区域，由于只有临近线圈 的很小区域的噪声才能进入线圈，因此能够有效地提高信噪比。盆部线圈在临床磁共振成像中有着重要的应用价值，可用于诊断位于人体盆腔 内的器官、例如男性的前列腺和女性的子宫、卵巢等生理部位的病变。目前盆部磁共振 成像主要有两种方式，一种方式是使用体线圈进行盆部成像，但是由于用体线圈进行接 收，接收时与成像的信号组织距离较远，填充因子较小，因此通常成像时信噪比较低。另一种方式是使用专用插入式射频线圈，在使用时将线圈插入人体内部(如直 肠，女性阴部等)，这将导致病人感觉非常不适。而且，在使用过程中需要严格消毒， 并要对病人进行洗肠等处理，过程复杂。此外，除非对病人进行麻醉处理，否则很难保 持待成像区域长时间静止不动，同时由于这种插入式线圈的可观察范围较小，不便于诊 断时的成像。另外，传统的磁共振相控阵线圈只能使用一个方向的磁共振信号，而磁共振信 号本身是在垂直于静磁场的平面内旋转的，使得传统的磁共振相控阵线圈采集的信号比 较少，信噪比比较低，图像清晰度不够。
技术实现思路
为解决现有技术存在的只能使用一个方向的磁共振信号，成像时信噪比较低、 图像清晰度不够、可观察范围较小、不便于诊断的不足，本专利技术的目的是提供一种专用 的盆部射频线圈，通过对沿人体左右方向的3个单元探测到的信号施加一定的相位移 动，并通过适当合成，等效成正交线圈，及可以采集X、Y轴方向的信号，使得前列腺部 位的圆极化磁共振信号能够有效地被探测到，理论信噪比能够提高0.4倍。本专利技术解决现有技术存在的上述问题，采用的技术方案是一种用于磁共振成 像的盆部射频线圈，所述盆部射频线圈包括12个环形单元，分成上下两部分，上半部分 和下半部分各有6个单元；上半部分、下半部分的6个单元沿人体头脚方向分成两排，每 一排由沿人体左右方向排列的三个环形单元组成一组，共4组；两排之间进行适当的交 叠，使得相互之间的耦合最小，在线圈FOV的中心部位获得较高的信号灵敏度，提高信 噪比。所述盆部射频线圈的每一组单元经过一个三进三出的射频合成/分配器组合， 可以输出3个射频通道，其中第一个通道的信号由于在前列腺位置和磁共振信号的旋转 方向相反而非常微弱；第二个通道的信号却由于在前列腺位置和磁共振信号的旋转方向 相同而非常强，其在人体前列腺位置的信号灵敏度相当于未经射频合成/分配器组合的 三个单元的灵敏度的总和，但在盆部两侧却相对微弱；第三个通道的信号却在盆部两侧 很强。因此，可以舍弃第一个通道的信号，只将第二个和第三个通道的信号输入到磁共 振系统当中，就可以获得清晰而均勻的盆部图像，而如果只对前列腺位置感兴趣，则只 需要将第二个通道输入到磁共振系统即可。根据情况和需要，所述盆部射频线圈的12个单元经过一个三进三出的射频合成 /分配器组合，可以输出4个、8个或12个射频通道。所述射频合成/分配器由两个4端口 90度合成器组成。本专利技术的有益效果是本专利技术克服了现有技术存在的只能使用一个方向的磁共振信号，成像时信噪比较低、图像清晰度不够、可观察范围较小、不便于诊断的不足， 采用专用的体外式盆部射频线圈，通过对沿人体左右方向的3个单元探测到的信号施加 一定的相位移动，并通过适当合成，等效成正交线圈，及可以采集X、Y轴方向的信号， 使得前列腺部位的圆极化磁共振信号能够有效地被探测到，理论信噪比能够提高0.4倍， 因此提高了诊断的质量和就诊的舒适度。附图说明图1是本专利技术的射频线圈12个单元的空间位置布置图。图2是本专利技术的射频线圈上半部分或下半部分的6个单元的组合结构示意图。图3是本专利技术的射频线圈上半部分或下半部分的6个单元的结构分解图。图4是根据本专利技术的一组3个单元中单元1的敏感性分布图。图5是根据本专利技术的一组3个单元中单元2的敏感性分布图。图6是根据本专利技术的一组3个单元中单元3的敏感性分布图。图7是根据本专利技术的一组3个单元直接连接到系统后的敏感性分布图。图8是根据本专利技术的一组3个单元的经合成器合成后第一个输出通道的敏感性分 布图。图9是根据本专利技术的一组3个单元的经合成器合成后第二个输出通道的敏感性分 布图。图10是根据本专利技术的一组3个单元的经合成器合成后第三个输出通道的敏感性 分布图。图11是根据本专利技术的一组3个单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振成像的盆部射频线圈，其特征在于：所述盆部射频线圈包括１２个环形单元，分成上下两部分，上半部分和下半部分各有６个单元；上半部分、下半部分的６个单元沿人体头脚方向分成两排，每一排由沿人体左右方向排列的三个环形单元组成一组，共４组；两排之间进行适当的交叠，使得相互之间的耦合最小，在线圈ＦＯＶ的中心部位获得较高的信号灵敏度，提高信噪比。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁共振成像的盆部射频线圈，其特征在于所述盆部射频线圈包括12个 环形单元，分成上下两部分，上半部分和下半部分各有6个单元；上半部分、下半部分 的6个单元沿人体头脚方向分成两排，每一排由沿人体左右方向排列的三个环形单元组 成一组，共4组；两排之间进行适当的交叠，使得相互之间的耦合最小，在线圈FOV的 中心部位获得较高的信号灵敏度，提高信噪比。2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的盆部射频线圈，其特征在于所述盆部 射频线圈的每一组单元经过一个三进三出的射频合成/分配器组合，可以输出3个射频 通道，其中第一个通道的信号由于在前列腺位置和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松涛，
申请(专利权)人：上海辰光医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]