專利名稱：用于mri的混合tem/鳥籠型線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下涉及的是磁共振技術(shù)。其可具體應(yīng)用于磁共振成像中，并結(jié)合其中的具體說明進(jìn)行描述。但，該技術(shù)也可應(yīng)用于磁共振光譜以及其他磁共振應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
在磁共振成像中通常使用的兩種射頻線圈分別為鳥籠型線圈和橫向電磁(TEM)線圈。每種線圈都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。
鳥籠型線圈包括在圓柱體表面上的多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(有時(shí)也稱之為“橫檔”)以及端蓋形式的末端導(dǎo)體和與橫檔橫向的一個(gè)或一對(duì)環(huán)。這些線圈的共振模式通常為電流流經(jīng)一個(gè)橫檔到一個(gè)橫檔的單整體共振器。鳥籠型線圈具有開放式的幾何結(jié)構(gòu)，這對(duì)于人體成像對(duì)象不會(huì)產(chǎn)生幽閉效果，從而使病人感到很舒適。對(duì)于相應(yīng)于在大約3T或更低的主(Bo)磁場(chǎng)中的質(zhì)子共振的大約128MHz或更低的頻率，鳥籠型線圈還展現(xiàn)出了良好的射頻屬性，例如具有高品質(zhì)因子。但對(duì)于，相應(yīng)于Bo＞3T的更高頻率，鳥籠型線圈的性能就愈加受制于與成像對(duì)象組織的緊密耦合以及射頻能量輻射的耗損。
TEM線圈包括多個(gè)并行隔開的導(dǎo)體(有時(shí)也稱之為“橫檔”)以及提供電流回流路徑的耦合的圓柱形射頻隔離罩。TEM線圈的共振模式通常為從橫檔到隔離罩，雖然它也支持一些橫檔到橫檔的共振模式。射頻隔離罩通常為金屬網(wǎng)眼或?qū)щ姴?。由于該隔離罩至少降低了輻射損失，因此相比于鳥籠型線圈，TEM線圈對(duì)于對(duì)應(yīng)于Bo＞3T的更高頻率通常提供了改進(jìn)的射頻性能。但是，TEM頭部線圈或整體積線圈的缺點(diǎn)是，分別將頭部或整個(gè)成像對(duì)象裝入了圓柱形的射頻隔離罩中。因此，人體成像對(duì)象有時(shí)會(huì)覺得這樣的受限圈閉是很幽閉的。
鳥籠型和TEM線圈共有的問題是它們的直徑固定，該直徑在使用鳥籠型線圈時(shí)由環(huán)的直徑所決定，而在使用TEM線圈時(shí)由圓柱射頻隔離罩的直徑所決定。尺寸大致與成像對(duì)象匹配的線圈改善了與成像對(duì)象耦合的射頻，從而降低了輸入的射頻功率。然而，圓柱形的通體鳥籠型或TEM線圈通常包圍住了病人橋，或其他部件，這使得不同線圈的移動(dòng)和插入變得很復(fù)雜。
本發(fā)明提出了一種全新改進(jìn)的方法和設(shè)備，能克服以上提及的或其它的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種用于磁共振成像系統(tǒng)的射頻線圈，其包括鳥籠型部分和TEM部分。鳥籠型部分包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體以及一個(gè)或多個(gè)與隔開的導(dǎo)體橫向?qū)R的末端導(dǎo)體。該鳥籠型部分在鳥籠型共振頻率處共振。TEM部分包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體和射頻隔離罩。TEM部分在TEM共振頻率處共振。鳥籠型部分和TEM部分被布置成每部分平行隔開的導(dǎo)體相對(duì)對(duì)齊。鳥籠型部分和TEM部分一起限定對(duì)象容納區(qū)域。
根據(jù)另一個(gè)方面，公開了一種磁共振成像掃描器。包括有鳥籠型部分和TEM部分的射頻線圈包圍了對(duì)象容納區(qū)域。磁體產(chǎn)生通過對(duì)象容納區(qū)域的時(shí)間恒定的主磁場(chǎng)。安置多個(gè)磁場(chǎng)梯度線圈以產(chǎn)生交叉于對(duì)象容納區(qū)域中的主磁場(chǎng)的磁場(chǎng)梯度。射頻線圈的鳥籠型部分包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體以及一個(gè)或多個(gè)與隔開的導(dǎo)體橫向?qū)R的末端導(dǎo)體。鳥籠型部分在鳥籠型共振頻率處共振。射頻線圈的TEM部分包括多個(gè)并行隔開的導(dǎo)體和射頻隔離罩。TEM部分在TEM共振頻率處共振。鳥籠型和TEM部分被布置成每部分平行隔開的導(dǎo)體相對(duì)對(duì)齊。鳥籠型部分和TEM部分一起限定對(duì)象容納區(qū)域。
仍然根據(jù)另一個(gè)方面，公開了一種射頻線圈。鳥籠型部分包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體以及一個(gè)或多個(gè)通常與隔開的導(dǎo)體橫向?qū)R的交叉導(dǎo)體。TEM射頻隔離罩部分包括與鳥籠型耦合并具有對(duì)應(yīng)于隔開的導(dǎo)體空間的開口的射頻隔離罩，以及安置于射頻隔離罩的開口中的透明或半透明的電介質(zhì)材料。透明或半透明的電介質(zhì)材料可以讓放置于線圈中的相關(guān)的成像對(duì)象透過射頻線圈觀看。
本發(fā)明具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是綜合了相對(duì)開放的鳥籠型所提供的高病人可視性以及由TEM線圈結(jié)構(gòu)所提供的改進(jìn)的高射頻特性。
本發(fā)明具有的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，提供了一種可移動(dòng)的，相對(duì)開放的鳥籠型，其可以與至少一個(gè)其他的適用于所選擇的成像處理的線圈部分交換。
本發(fā)明具有的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，提供了一種將對(duì)象橋和弓形的鳥籠型部分與常見的平面TEM部分集成的非對(duì)稱射頻線圈。
本發(fā)明還具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，提供了一種線圈，其既能用作體積共振器(volume resonator)，也能用作用于并行成像，SENSE成像等的相控線圈陣列。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中對(duì)本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和益處有更加清晰的了解。


本發(fā)明可以由各種元件和元件的排列，以及各種處理操作和處理操作的排列構(gòu)成。其中的附圖僅僅起到解釋優(yōu)選實(shí)施例的目的而并不用于限定本發(fā)明。
圖1示意性地顯示了合并了具有通常為平面的TEM部分和弓形鳥籠型部分的射頻線圈的磁共振成像掃描器的端視圖。
圖2示意性地顯示了圖1中的磁共振成像掃描器的側(cè)視圖，其中去掉了大約一半的掃描器以顯示內(nèi)部特性。在圖2中還顯示了用于將成像對(duì)象傳輸?shù)綊呙杵髑惑w中的可移動(dòng)躺椅。
圖3顯示了用以限定體積共振器的TEM和鳥籠型部分的耦合的電氣示意圖。
圖4顯示了限定體積共振器的TEM和鳥籠型部分的另一種耦合方式的電氣示意圖。
圖5顯示了具有耦合的TEM和鳥籠型部分的通常為圓柱形的射頻線圈的端視圖。圖5還顯示了用來驅(qū)動(dòng)作為體積共振器的線圈的適當(dāng)?shù)亩丝谶B接。
圖6顯示了用于選擇性地耦合或去耦合具有鳥籠型和TEM部分的射頻線圈的各個(gè)導(dǎo)體或橫檔，并驅(qū)動(dòng)用于操作作為相控線圈陣列的選擇性耦合和去耦合的橫檔的電子器件的方法。
圖7A，7B，7C，和7D顯示了通過選擇性地耦合和去耦合具有鳥籠型和TEM部分的射頻線圈的導(dǎo)體或橫檔而選擇性地限定子線圈所獲得的幾個(gè)相控線圈陣列布置的電路圖。
圖8示意性地顯示了合并了具有通常為平面的TEM部分和弓形鳥籠型部分的射頻線圈的磁共振成像掃描器的端視圖，其中外部屏蔽射頻隔離罩也作為線圈的TEM部分的射頻隔離罩來使用。
圖9示意性地顯示了合并了具有通常為平面的TEM部分和兩個(gè)具有不同尺寸的可交換的弓形鳥籠型部分的射頻線圈的磁共振成像掃描器的端視圖。
圖10示意性顯示了三個(gè)不同尺寸的射頻線圈，其中每個(gè)都具有通常為平面的TEM部分和弓形鳥籠型部分。這三個(gè)射頻線圈沿磁體腔的軸的不同位置分布以便分別對(duì)俯臥的人體成像對(duì)象的頭，軀干，和腿成像。
圖11和12示意性地顯示了射頻頭線圈的實(shí)例，其中的每個(gè)都具有TEM部分和鳥籠型部分。
圖13示意性顯示了具有鳥籠型和相對(duì)開放的射頻隔離罩的射頻線圈的“展開”圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1和2，在一個(gè)實(shí)施例中，磁共振掃描器10包括主外殼12，其至少容納或支持主磁場(chǎng)線圈14和磁場(chǎng)梯度線圈16。主磁場(chǎng)線圈14沿由外殼12所限定的磁體腔18產(chǎn)生主磁場(chǎng)B0，而磁場(chǎng)梯度線圈16在磁體腔18中產(chǎn)生所選定的磁場(chǎng)梯度。
大致與磁體腔18一起延展的屏蔽射頻隔離罩包括通常為平面的底部部分22和弓形的上部部分24。對(duì)象橋26延展通過腔18并安置于屏蔽射頻隔離罩的通常為平面的底部部分22之上。在另一個(gè)實(shí)施例中，屏蔽射頻隔離罩是圓柱形的。
射頻線圈30包括通常為平面的底部橫向電磁(TEM)部分32和弓形的上部鳥籠型部分34，這兩者一起包圍住對(duì)象容納區(qū)域。TEM部分32包括多個(gè)導(dǎo)體或橫檔40，而射頻隔離罩42電容性耦合到橫檔40(如圖1所示的耦合)。鳥籠型部分34包括多個(gè)導(dǎo)體或橫檔46以及橫向末端組件48，末端組件48為局部弓形環(huán)或者一端是弓形端蓋而另一端是限定鳥籠型部分34的弓形橫截面的弓形環(huán)的形式。
縱向?qū)w40，46以及導(dǎo)電橫向交叉組件48可以是例如導(dǎo)體桿、形成在印刷電路板上或中的銅線等。在導(dǎo)體40，46和橫向交叉組件48中的電容優(yōu)選地沿導(dǎo)體桿，銅線等分布，或者可以是安裝在印刷電路板上的分立電容器并且作為混合電路而與導(dǎo)體耦合。
使用支撐成像對(duì)象50的可移動(dòng)托臺(tái)54將成像對(duì)象50移動(dòng)到磁體腔18中和線圈部分32，34內(nèi)，該托臺(tái)54可以推拉，或沿對(duì)象橋26的頂部支撐表面移動(dòng)。在圖1和2的實(shí)施例中，TEM部分32的橫檔40安置在對(duì)象橋26的下側(cè)中所限定的槽56中。這樣，對(duì)象就能與TEM部分32相對(duì)更近地安置。
參考圖1和圖3，其顯示了鳥籠型部分34和TEM部分32的連接部分的電氣示意圖，線圈部分32，34可選地由電容60電容性連接以形成體積共振器。耦合電容60在圖3中用電容CK表示；鳥籠型部分34的橫檔46和交叉組件48分別包括電容CR和CT；TEM部分32的橫檔40和射頻隔離罩42分別包括電容CX和CD。
可選地，兩個(gè)部分32，34還可以通過在圖3中所示的電感變壓器62耦合以形成體積共振器。當(dāng)使用變壓器62時(shí)，可選地可以省略耦合電容CK60。因此，使用電感變壓器62的耦合沒有涉及在線圈部分32，34之間的電流連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用同軸半波電纜(未示出)來耦合各部分(32，34)以形成體積共振器。
參考圖4，在另一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)部分32，34由空間重疊鳥籠型和TEM部分32，34的末端而耦合。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，不會(huì)涉及在線圈部分32，34之間的電流連接。在部分32，34之間的耦合主要是與TEM部分32的射頻隔離罩42重疊的鳥籠型部分34的橫檔46之間的電感耦合，如圖4所示。
參考圖1，當(dāng)耦合鳥籠型和TEM部分32，34來限定體積共振器時(shí)，兩端處的耦合優(yōu)選是對(duì)稱的，以便體積共振器關(guān)于對(duì)稱平面66具有兩側(cè)對(duì)稱。在體積共振器的結(jié)構(gòu)中，TEM部分32和鳥籠型部分34在共同的體積共振頻率處共振。選擇在兩個(gè)部分32，34之間的耦合60，62的阻抗或其他特性來確保在共同的體積共振頻率處共振。
參考圖5，稍作改進(jìn)的射頻線圈30′具有弧形的橢圓或圓形而不是扁平的，TEM部分32′包括包括導(dǎo)體或橫檔40′。當(dāng)耦合鳥籠型和TEM部分32′，34以限定體積共振器時(shí)，在一個(gè)實(shí)施例中，使用單獨(dú)的發(fā)射/接收器或發(fā)射/接收(S/R)通道來驅(qū)動(dòng)共振器，在圖5所示的實(shí)例中具體為四個(gè)S/R通道70，72，74，76。通常，在每個(gè)鳥籠型和TEM部分32′，34中耦合至少兩個(gè)端口以提供對(duì)相位和振幅的控制在圖5中，S/R通道70，72驅(qū)動(dòng)鳥籠型部分34而S/R信道74，76驅(qū)動(dòng)TEM部分32′。也能使用其他數(shù)量的發(fā)射/接收通道和其他的通道的布置。在一個(gè)實(shí)施例中，鳥籠型部分34的每個(gè)導(dǎo)體46和TEM部分32′的每個(gè)導(dǎo)體40分別由專門的發(fā)射/接收通道驅(qū)動(dòng)。這使得各個(gè)導(dǎo)體40，46可以相互耦合或去耦合以控制一致性和信噪比。當(dāng)圖1和2中的線圈30具有相互連接以限定體積共振器的部分32，34時(shí)，類似的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)也能用于線圈30。
參考圖6，提供了導(dǎo)體或橫檔40，46的選擇性的去耦合以限定體積共振器或在例如SENSE成像等的并行成像形式中所使用的選定的相控子線圈陣列。如圖6所示，所選的導(dǎo)體40，46的去耦合通過同軸或其他屏蔽電纜80將每個(gè)導(dǎo)體連接到遠(yuǎn)程阻抗網(wǎng)絡(luò)82而完成。每個(gè)子線圈分別由各個(gè)發(fā)射/接收通道84來驅(qū)動(dòng)。與其通過遠(yuǎn)程阻抗網(wǎng)絡(luò)82獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)每個(gè)子線圈以得到相控陣列，還不如將例如相移電容的相移阻抗安排在子線圈之間以提供限定相控陣列的所選定的去耦合。
參考圖6描述了使用有源耦合/去耦合或使用去耦合電容器的無源去耦合，TEM部分32和鳥籠型部分34中的一個(gè)或兩者都能作為由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體40，46所構(gòu)成的子線圈所限定的相控線圈陣列工作。適當(dāng)?shù)娜ヱ詈献杩够蚋鞣N導(dǎo)體40，46所需去耦合的獨(dú)立射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的選擇如Leussler的在2002年11月28日公開的文獻(xiàn)WO/02/095435A1中所描述的那樣。在有源耦合和去耦合的情況下，可以將不同的線圈或子線圈陣列結(jié)構(gòu)用于磁共振成像的射頻發(fā)射和接收相位。
參考圖7A，去耦合的帶通部分使用導(dǎo)體46或交叉組件48的電容器的專用電容率而形成。在圖7B中，電感性去耦合通過所選的子線圈的交疊而取得，或通過包括了類似于圖3的變壓器62的電感變壓器而取得。圖7C顯示了各個(gè)子線圈的電感和電容去耦合的混合。圖7D顯示了由鳥籠型導(dǎo)體46和橫向交叉組件48所形成的帶通網(wǎng)絡(luò)的去耦合，其中使用具有去耦合電容C1和C2的附加環(huán)形導(dǎo)體48′而使該帶通網(wǎng)絡(luò)彼此去耦合。
圖8顯示了包括有改進(jìn)的射頻線圈30″的磁共振成像掃描器的改進(jìn)的實(shí)例10″，其中改進(jìn)了圖1中的掃描器10較低的屏蔽射頻隔離罩22以形成較低的射頻隔離罩部分22″，該射頻隔離罩部分22″能用作改進(jìn)的TEM部分32″的射頻隔離罩。在圖8的實(shí)施例中，改進(jìn)的TEM部分32″的導(dǎo)體或橫檔40電容性耦合到屏蔽射頻隔離罩部分22″，以使得射頻隔離罩部分22″既能用作TEM部分32″的有源元件也能用作阻斷干擾掃描器10″的其他元件的寄生射頻信號(hào)的屏蔽罩。在掃描器10″中，省略了單獨(dú)的TEM射頻隔離罩42，因此在磁體腔內(nèi)提供了更大的空間。
在圖9的實(shí)施例中，從多個(gè)不同弧度的弧形鳥籠型部分中選擇弓形鳥籠型。圖9顯示了圖1中的具有鳥籠型部分34的射頻線圈10從TEM部分32電氣去耦合?？蛇x地，鳥籠型部分34可以用由導(dǎo)體或橫檔46以及具有不同弧度的交叉組件48形成的鳥籠型部分34所替換。所替換的鳥籠型部分34與鳥籠型部分34相比具有不同的弧度，與鳥籠型部分34相比，其放置地與成像對(duì)象50更近。由于提供了更強(qiáng)的射頻信號(hào)耦合，因此替換的鳥籠型34的更小的弧度對(duì)更小的成像對(duì)象的成像是很有益的。
雖然圖9顯示了兩個(gè)可交換的鳥籠型34，34，但也可以提供具有其他弧度或其他特性的可交換的鳥籠型部分。例如，可交換的鳥籠型部分可以包括不規(guī)則隔開的橫檔以提供不同尺寸的網(wǎng)孔。在所示的實(shí)施例中，TEM部分32可以與對(duì)象鳥籠型36機(jī)械性集成在一起，并在交換鳥籠型34，34時(shí)不移動(dòng)。在形成體積共振器中，可以使用不同的電容或電感耦合元件以便將每個(gè)可交換的鳥籠型34，34與TEM部分32耦合以得到所需的共同體積共振。可以理解的是，弓形鳥籠型部分34，34可以具有不同的剖面形狀，例如具有橢圓形或不對(duì)稱形狀。而且，一些可交換的鳥籠型部分可以包括用于與阻抗網(wǎng)絡(luò)82耦合以提供主動(dòng)選擇的子線圈陣列的端口，而其他可交換鳥籠型部分可以包括固定的無源去耦合阻抗或被設(shè)計(jì)成不需要去耦合元件用作體積共振器。
參考圖10，每個(gè)都具有限定出了線圈腔的鳥籠型部分100，102，104和TEM部分110，112，114的多個(gè)射頻線圈90，92，94沿磁體腔18安置(如在圖10中虛線所示)。使用多個(gè)沿腔體18的軸布置的線圈允許可以為所感興趣的特定成像區(qū)域優(yōu)化每個(gè)線圈。例如，調(diào)整線圈90的大小以匹配俯臥的人體成像對(duì)象的頭部區(qū)域，調(diào)整線圈92的大小以匹配俯臥的人體成像對(duì)象的軀干區(qū)域，調(diào)整線圈94的大小以適應(yīng)俯臥的人體成像對(duì)象的腿部區(qū)域。每個(gè)線圈90，92，94都能連接一個(gè)或多個(gè)專門的用于特定成像應(yīng)用的發(fā)射/接收磁共振分光儀。
參考圖11，顯示了人體頭部118被安置于專門的頭部射頻線圈120中，其中該頭部射頻線圈120包括了鳥籠型部分122和TEM部分124。鳥籠型部分122包括平行隔開的導(dǎo)體或橫檔130以及橫向的交叉組件132(在圖11中示意性表示)。TEM部分124包括平行隔開的導(dǎo)體或橫檔140，具有臨近平行隔開的導(dǎo)體或橫檔140放置的第一隔離罩部分142的射頻隔離罩以及與平行隔開的導(dǎo)體或橫檔140橫向的端蓋隔離罩部分144。第一隔離罩部分142可以是平面的，光滑曲線的，或輪廓大致與頭部118輪廓匹配。
端蓋隔離罩部分144提供了射頻參考接地以使線圈120受電纜波的干擾較小。端蓋屏部分144還降低了輻射能量的損失并將射頻能量反射回到成像區(qū)域中。鳥籠型部分可以由在橫檔140之間具有開口的透明或半透明的射頻隔離罩所屏蔽，以便對(duì)象118可看見。(這種結(jié)構(gòu)類似于在圖13中所示的射頻線圈，下文所討論的)。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了包括有類似于橫檔140但在距離頭部118更遠(yuǎn)處的橫檔的鳥籠型隔離罩(未示出)。該鳥籠型隔離罩可以是共振的或非共振的。線圈120還可以用作體線圈，其中頂部和底部部分122，124都由阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。在另一種成像方法中，各個(gè)導(dǎo)體相互無源去耦合或使用阻抗網(wǎng)絡(luò)，以便頭部線圈120用作并行成像或SENSE成像的相控線圈陣列。
參考圖12，頭部線圈120′類似于圖11所示的頭部線圈120。線圈120′與線圈120的不同之處在于改進(jìn)的TEM部分124′具有改進(jìn)后的端蓋隔離罩部分144′，其作為互連改進(jìn)后的鳥籠型部分122′的平行隔開的導(dǎo)體或橫檔130′的末端組件。橫檔130′通過電容CS與端蓋隔離罩部分144′連接。在更高的頻率，可選地，射頻隔離罩被延伸以覆蓋頂部的鳥籠型部分122′以進(jìn)一步降低輻射損失。
參考圖13，描述了在取得TEM型線圈的高頻優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能保持鳥籠型線圈的相對(duì)開放性的另一種方法。所示的射頻線圈150具有“延展”或平面的外觀，其中出于解釋的目的，常見的圓柱形線圈被展開并且平面展示。線圈150包括多個(gè)導(dǎo)體或橫檔152，其中每個(gè)都具有使用帶狀線技術(shù)而在印刷電路板或其他合適的基板上形成的電容CR。類似地形成頂部和底部的橫向末端組件154，156并包括有電容CT。電容CR和CT都可以是集總分立元件，分布式元件，及其組合。而且，可以理解的是，盡管末端組件154，156都線性地在圖13中“展開”，但末端組件154，156實(shí)際都是與橫檔152橫向放置的環(huán)。導(dǎo)體或橫檔152以及末端組件154，156都安置在TEM射頻隔離罩158上，這基本上降低輻射能量耗損。TEM射頻隔離罩158限定為圓柱形。透明或半透明的電介質(zhì)材料160安置在導(dǎo)體152之間和交叉組件154，156之間的射頻隔離罩158的開口中。在一個(gè)實(shí)施例中電介質(zhì)材料160為空氣。透明或半透明的電介質(zhì)材料160為人體成像對(duì)象提供了改進(jìn)的可視性，而TEM射頻隔離罩158支持至少在導(dǎo)體152和TEM射頻隔離罩158之間共振的共振模式，從而提高了線圈150的射頻特性。
本發(fā)明參照優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述。顯然，根據(jù)對(duì)前述詳細(xì)說明的閱讀和理解，可以作出修改和選擇。應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明包括了在所附權(quán)利要求及其等同范圍中的所有修改和選擇。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振成像系統(tǒng)(10，10″)的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，該射頻線圈(30，30′，120，120′)包括鳥籠型部分(34，122，122′)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)以及一個(gè)或多個(gè)通常與隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)橫向?qū)R的末端導(dǎo)體(48，132，144′，154，156)，該鳥籠型部分(34，122，122′)在鳥籠型共振頻率處共振；和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(40，40′，140)和射頻隔離罩(42，142，144，144′)，該TEM部分(32，32′，32″，124，124′)在TEM共振頻率處共振，其中鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)被相對(duì)布置成每一部分的平行隔開的導(dǎo)體對(duì)齊，鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)一起限定對(duì)象容納區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中鳥籠型部分(34，122，122′)的平行隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)的平行隔開的導(dǎo)體(40，40′，140)中的每一個(gè)均包括一個(gè)或多個(gè)從以下組中選擇的電互連的元件在印刷電路板上的線性印刷銅線，分立電容，和導(dǎo)體桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中鳥籠型共振頻率等于TEM共振頻率，該射頻線圈(30，30′，120，120′)進(jìn)一步包括在鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)之間的耦合(60，62)，該耦合(60，62)與鳥籠型部分和TEM部分一起限定了體積共振器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中耦合(60，62)從包括以下的組中選擇射頻電感變壓器(62)，電容耦合(60)，同軸半波電纜，和鳥籠型和TEM部分的重疊部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，進(jìn)一步包括選擇性地安排在鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)中至少之一的所選定的隔開的導(dǎo)體之間的耦合(80，82)；和至少一個(gè)用于選擇性限定共振器陣列的射頻發(fā)射/接收裝置(84)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中耦合包括以下之一安置在所選定的隔開的導(dǎo)體之間的相移阻抗，和去耦合的阻抗網(wǎng)絡(luò)(80，82)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中共振器陣列限定了以下之一相控線圈陣列，和SENSE線圈陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)，其中耦合(80，82)包括有源切換的有源開關(guān)元件(84)以執(zhí)行在鳥籠型(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)至少之一的所選定的平行隔開的導(dǎo)體之間的耦合/去耦合的選擇性安排。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30，30″，120，120′)，其中鳥籠型部分(34，122，122′)具有與平行隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)橫向的弓形交叉部分；和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)是基本平面的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30)，進(jìn)一步包括第二鳥籠型部分(34)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(46)以及一個(gè)或多個(gè)與隔開的導(dǎo)體(46)橫向?qū)R的交叉導(dǎo)體(48)，第二鳥籠型線圈(34)在第二鳥籠型共振頻率處共振，該第二鳥籠型部分(34)與鳥籠型部分(34)是可以互換的，以便第二鳥籠型部分(34)和TEM部分(32)被相對(duì)布置成每一部分的平行隔開的導(dǎo)體對(duì)齊，該第二鳥籠型部分(32)和TEM部分(32)一起限定對(duì)象容納區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(120，120′)，其中TEM部分(124，124′)的射頻隔離罩(142，144，144′)包括第一隔離罩部分(142)，其與TEM部分(120，120′)的平行隔開的導(dǎo)體相鄰放置；和端蓋隔離罩部分(144，144′)，其與第一隔離罩部分(142)以及TEM部分(120，120′)的平行隔開的導(dǎo)體(140)橫向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的射頻線圈(120′)，其中鳥籠型部分(122′)的平行隔開的導(dǎo)體(130′)與TEM部分(120′)的射頻隔離罩(142，144′)的端蓋隔離罩部分(144′)電容性耦合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的射頻線圈(30″)，其中射頻隔離罩(22″，24)包括與TEM部分(32″)的平行隔開的導(dǎo)體(40)耦合的TEM隔離罩部分(22″)；和與TEM隔離罩部分(22″)連接的屏蔽隔離罩部分(24)，該屏蔽隔離罩部分(24)沿鳥籠型部分(34)的外部延伸并且與TEM隔離罩部分(22″)起一限定屏蔽射頻隔離罩，在該屏蔽射頻隔離罩內(nèi)布置鳥籠型部分(34)和TEM部分(32″)的導(dǎo)體(40)。
14.一種磁共振成像掃描器(10，10″)，包括包圍對(duì)象容納區(qū)域的如權(quán)利要求1的射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)；產(chǎn)生通過對(duì)象容納區(qū)域的時(shí)間恒定的主磁場(chǎng)的磁體(14)；和多個(gè)磁場(chǎng)梯度線圈(16)，其被布置成產(chǎn)生交叉于對(duì)象容納區(qū)域中的主磁場(chǎng)的磁場(chǎng)梯度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的磁共振成像掃描器(10，10″)，其中射頻線圈(30，30′，30″，120，120′)進(jìn)一步被布置有與主磁場(chǎng)并行的鳥籠型部分和TEM部分的導(dǎo)體桿(40，40′，46，130，130′，140)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的磁共振成像掃描器(10，10″)，進(jìn)一步包括具有槽(56)的對(duì)象支撐橋(26)，在槽中布置TEM部分(32)的平行隔開的導(dǎo)體(40)中的至少一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的磁共振成像掃描器(10)，進(jìn)一步包括布置在射頻線圈(30，30′，120，120′)周圍并與其隔開的屏蔽射頻隔離罩(22，24)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的磁共振成像掃描器(10，10″)，還包括第二鳥籠型部分(34)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(46)以及一個(gè)或多個(gè)與隔開的導(dǎo)體(46)橫向?qū)R的交叉導(dǎo)體(48)，第二鳥籠型線圈(34)在第二鳥籠型共振頻率處共振，該第二鳥籠型部分(34)與射頻線圈(30)的鳥籠型部分(34)是可交換的，以使得第二鳥籠型部分(34)和TEM部分(32)被相對(duì)布置成每一部分的平行隔開的導(dǎo)體對(duì)齊，該第二鳥籠型部分(34)和TEM部分(32)一起限定對(duì)象容納區(qū)域。
19.一種射頻線圈(150)，包括鳥籠型部分(152，154，156)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(152)以及一個(gè)或多個(gè)與隔開的導(dǎo)體(152)橫向布置的交叉導(dǎo)體(154，156)；和TEM射頻隔離罩部分(158，160)，其包括與鳥籠型部分(152，154，156)耦合的射頻隔離罩(158)，并具有對(duì)應(yīng)于隔開的導(dǎo)體152的空間的開口，在射頻隔離罩(158)的開口中布置有透明或半透明的電介質(zhì)材料(160)，該透明或半透明的電介質(zhì)材料(160)允許放置在線圈(150)內(nèi)部的相關(guān)聯(lián)的成像對(duì)象透過射頻線圈(150)觀察。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的射頻線圈(150)，其中該透明或半透明的電介質(zhì)材料(160)是空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)(10，10″)的射頻線圈(30，30′，120，120′)，該射頻線圈(30，30′，120，120′)包括鳥籠型部分(34，122，122′)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)以及一個(gè)或多個(gè)通常與隔開的導(dǎo)體(46，130，130′)橫向?qū)R的交叉或末端導(dǎo)體(48，132，144′，154，156)，和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)，其包括多個(gè)平行隔開的導(dǎo)體(40，40′，140)和射頻隔離罩(42，142，144，144′)。鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)分別在鳥籠型共振頻率處以及TEM共振頻率處共振。鳥籠型部分(34，122，122′)和TEM部分(32，32′，32″，124，124′)被相對(duì)布置成每一部分的平行隔開的導(dǎo)體對(duì)齊，并一起限定了對(duì)象容納區(qū)域。
文檔編號(hào)G01R33/34GK1882845SQ200480033920
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
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