CN109696642A - 射频线圈装置及磁共振成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种射频线圈装置及磁共振成像系统,包括磁体、射频发射线圈、射频接收线圈、射频屏蔽层、信号放大及控制系统，其中所述磁体围绕中心旋转，所述射频发射线圈以及所述射频接收线圈均位于所述磁体的旋转平面内，且所述射频发射线圈置放于所述磁铁旋转平面的垂直方向上，所述射频发射线圈呈圆形，所述射频接收线圈是多通道线圈，所述射频屏蔽层位于所述磁铁的两极上，所述信号放大及控制系统用于放大所述射频接收线圈的磁共振信号，提供所述射频接收线圈的驱动信号，在所述磁体旋转时对所述射频接收线圈进行信号通道选择。本发明可以使射频线圈的应用范围更广泛。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械的技术领域，尤其是指一种射频线圈装置及磁共振成像系统。
背景技术
在现代的医疗技术中，磁共振成像系统已经是一种常用的医疗设备。射频线圈作为系统不可或缺的一部分，其性能对磁共振成像系统的性能影响很大。射频线圈装置现有设计主要有正交平板型，直条导线型等结构，上述结构中，所有线圈都是固定在磁共振系统的磁体上，根据物理原理，射频线圈需要一个很好的射频环境，以保证其线圈的谐振频率不会发生改变，因此都属于固定的射频线圈。
随着医疗技术的不断进步，固定的射频线圈已经不能满足要求，有时还需要移动的射频线圈，如中国发明专利（CN103744041A）公开了一种应用于磁共振成像的射频线圈装置，包括功率分配器、上磁体和下磁体，还包括纵向排列的两个射频线圈单元、上射频屏蔽层和下射频屏蔽层，所述射频线圈单元与所述功率分配器相连接；所述上射频屏蔽层和所述下射频屏蔽层分别位于所述射频线圈单元的上下两侧，所述上射频屏蔽层和所述下射频屏蔽层的互相平行，并且分别安装在上磁体和下磁体上；所述射频线圈单元、上射频屏蔽层和下射频屏蔽层为中心对称形状。上述虽然能够提高射频线圈单元的转换效率，但是所述射频线圈的移动范围有限，超出范围后同样会使射频线圈的谐振频率发生较大的变化，因此还是影响其广泛使用。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中谐振频率易偏移导致射频线圈应用范围窄的问题，从而提供一种可以避免谐振频率发生偏移，使应用范围扩大的射频线圈装置及磁共振成像系统。
为解决上述技术问题，本发明的一种射频线圈装置，包括磁体、射频发射线圈、射频接收线圈、射频屏蔽层、信号放大及控制系统，其中所述磁体围绕中心旋转，所述射频发射线圈以及所述射频接收线圈均位于所述磁体的旋转平面内，且所述射频发射线圈置放于所述磁铁旋转平面的垂直方向上，所述射频发射线圈呈圆形，所述射频接收线圈是多通道线圈，所述射频屏蔽层位于所述磁铁的两极上，所述信号放大及控制系统用于放大所述射频接收线圈的磁共振信号，提供所述射频接收线圈的驱动信号，在所述磁体旋转时对所述射频接收线圈进行信号通道选择。
在本发明的一个实施例中，所述射频发射线圈的数量至少为两个，且相互平行设置。
在本发明的一个实施例中，所述射频接收线圈位于相邻两个射频发射线圈之间。
在本发明的一个实施例中，所述多通道线圈至少具有三个以上通道。
在本发明的一个实施例中，所述多通道线圈为环状搭接形式。
在本发明的一个实施例中，所述射频接收线圈置放在所述磁体的中心上。
在本发明的一个实施例中，所述射频发射线圈的圈数为大于等于1，线宽为大于等于0.1cm。
在本发明的一个实施例中，所述射频发射线圈的圈数为2，线宽为2cm。
本发明还提供了一种磁共振成像系统，包括上述任意一项所述的射频线圈装置。
在本发明的一个实施例中，还包括功率分配器，且所述功率分配器与射频发射线圈相连。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的射频线圈装置及磁共振成像系统，所述射频发射线圈呈圆形，保证所述射频发射线圈的性能，所述射频接收线圈是多通道线圈，所述射频屏蔽层位于所述磁铁的两极上，通过所述射频屏蔽层可以给所述射频发射线圈提供一个固定的射频环境，同时可以使所述射频发射线圈产生的射频场更加均匀，所述信号放大及控制系统用于放大所述射频接收线圈的磁共振信号，提供所述射频接收线圈的驱动信号，在所述磁体旋转时对所述射频接收线圈进行信号通道选择，在磁体旋转过程中，通过选择性接收线圈的通道来优化所述射频接收线圈的信号，因此可以避免谐振频率发生偏移，从而解决旋转情况下的射频线圈应用问题，使射频线圈的应用范围更广泛。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明射频线圈装置的示意图;
图2是本发明射频线圈装置的另一个示意图；
图3是本发明多通道线圈的示意图。
说明书附图标记说明：10-磁体，11-射频发射线圈，12-射频接收线圈，13-射频屏蔽层，14-信号放大及控制系统。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示，本实施例提供一种射频线圈装置，包括磁体10、射频发射线圈11、射频接收线圈12、射频屏蔽层13、信号放大及控制系统14，其中所述磁体10围绕中心旋转，所述射频发射线圈11以及所述射频接收线圈12均位于所述磁体10的旋转平面内，且所述射频发射线圈11置放于所述磁铁10旋转平面的垂直方向上，所述射频发射线圈11呈圆形，所述射频接收线圈12是多通道线圈，所述射频屏蔽层13位于所述磁铁10的两极上，所述信号放大及控制系统14用于放大所述射频接收线圈12的磁共振信号，提供所述射频接收线圈12的驱动信号，在所述磁体10旋转时对所述射频接收线圈12进行信号通道选择。
本实施例所述射频线圈装置，包括磁体10、射频发射线圈11、射频接收线圈12、射频屏蔽层13、信号放大及控制系统14，其中所述磁体10围绕中心旋转，所述磁体10用于提供主磁场，所述射频发射线圈11以及所述射频接收线圈12均位于所述磁体10的旋转平面内，所述射频发射线圈11产生磁共振所需要的射频场，且所述射频发射线圈11置放于所述磁铁10旋转平面的垂直方向上，所述射频接收线圈13接收磁共振信号，所述射频发射线圈11呈圆形，可以使所述磁体10旋转到任意角度其相对于射频环境为静止状态，保证所述射频发射线圈11的性能，所述射频接收线圈12是多通道线圈，所述射频屏蔽层13位于所述磁铁10的两极上，通过所述射频屏蔽层13可以给所述射频发射线圈11提供一个固定的射频环境，同时可以使所述射频发射线圈11产生的射频场更加均匀，所述信号放大及控制系统14用于放大所述射频接收线圈12的磁共振信号，提供所述射频接收线圈12的驱动信号，在所述磁体10旋转时对所述射频接收线圈12进行信号通道选择，在磁体10旋转过程中，通过选择性接收线圈的通道来优化所述射频接收线圈13的信号，从而达到优化所述射频接收线圈13性能的目的，不但可以避免谐振频率发生偏移，而且解决了旋转情况下的射频线圈应用问题，使射频线圈的应用范围更广泛。
所述射频发射线圈11的数量至少为两个，且相互平行设置,从而有利于保证射频信号的均匀性。所述射频接收线圈12位于相邻两个射频发射线圈11之间,从而有利于保证信号的均匀传输。所述射频接收线圈12置放在所述磁体10的中心上,从而有利于保证信号的有效接收。
所述多通道线圈至少具有三个以上通道,从而有利于在所述磁体10旋转过程中，旋转合适的通道进行信号传输。所述多通道线圈为环状搭接形式, 有利于消除相邻通道之间的耦合。本实施例中所述多通道线圈为八通道，其各通道之间相互搭接到一块,从而有利于消除相邻通道之间的耦合，切面图及各通道的分布图如图3所示。在所述磁体10旋转过程中，所述射频发射线圈11因为是圆形线圈，所述磁体10旋转到任意角度其相对于射频环境为静止状态，而对于所述射频接收线圈12，在所述磁体10旋转过程中，会存在某些通道的信号比较弱并且杂乱，影响信噪比，因此需要关断这些通道。当所述磁体10旋转时，所述信号放大及控制系统14计算所述磁体10的角度，根据计算结果同时关断和所述磁体10平行的通道。如图1中所述磁体10的放置方式，则当磁体旋转-22.5°-22.5°时，关断CH1和CH5；当所述磁体10旋转22.5°-67.5°时，关断CH4和CH8路；当所述磁体10旋转67.5°-112.5°时，关断CH3和CH7路；当所述磁体10旋转112.5°-157.5°时，关断CH2和CH6路。当反方向旋转时，每隔45°则进行通道切换，以此达到优化接收信号的目的。
根据理论计算及工程应用的可行性，所述射频发射线圈11的圈数为大于等于1，线宽为大于等于0.1cm。所述射频发射线圈的圈数为2，线宽为2cm时，可以获得很好的射频合成场均匀区，同时转换效率非常高。所述磁体10的形状呈四柱型，有利于旋转。所述射频屏蔽层13采用导电率较好的铜，可使所述射频发射线圈11在射频环境内的损耗减小，因此能提高所述射频发射线圈11的效率。
实施例二
本实施例提供一种磁共振成像系统，包括实施例一种所述的射频线圈装置。因此实施例一所具有的优点，所述磁共振成像系统也全部具有。
所述磁共振成像系统还包括功率分配器，所述功率分配器与所述射频发射线圈11相连，所述功率分配器用于射频信号转换并向所述射频发射线圈11发送射频信号，磁共振系统成像时，所述功率分配器负责调解射频发射信号，并将其转换为模拟射频发射信号后通过射频通道发送至所述射频发射线圈11上。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种射频线圈装置，其特征在于：包括磁体、射频发射线圈、射频接收线圈、射频屏蔽层、信号放大及控制系统，其中所述磁体围绕中心旋转，所述射频发射线圈以及所述射频接收线圈均位于所述磁体的旋转平面内，且所述射频发射线圈置放于所述磁铁旋转平面的垂直方向上，所述射频发射线圈呈圆形，所述射频接收线圈是多通道线圈，所述射频屏蔽层位于所述磁铁的两极上，所述信号放大及控制系统用于放大所述射频接收线圈的磁共振信号，提供所述射频接收线圈的驱动信号，在所述磁体旋转时对所述射频接收线圈进行信号通道选择。
2.根据权利要求1所述射频线圈装置，其特征在于：所述射频发射线圈的数量至少为两个，且相互平行设置。
3.根据权利要求2所述射频线圈装置，其特征在于：所述射频接收线圈位于相邻两个射频发射线圈之间。
4.根据权利要求1所述射频线圈装置，其特征在于：所述多通道线圈至少具有三个以上通道。
5.根据权利要求4所述射频线圈装置，其特征在于：所述多通道线圈为环状搭接形式。
6.根据权利要求1所述射频线圈装置，其特征在于：所述射频接收线圈置放在所述磁体的中心上。
7.根据权利要求1所述射频线圈装置，其特征在于：所述射频发射线圈的圈数为大于等于1，线宽为大于等于0.1cm。
8.根据权利要求7所述射频线圈装置，其特征在于：所述射频发射线圈的圈数为2，线宽为2cm。
9.一种磁共振成像系统，其特征在于：包括权利要求1-8中任意一项所述的射频线圈装置。
10.根据权利要求9所述磁共振成像系统，其特征在于：还包括功率分配器，且所述功率分配器与射频发射线圈相连。
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