[发明专利]解调谐射频线圈

说明书

本发明涉及磁共振(MR)成像和光谱学，特别地涉及解调谐射频(RF) 线圈。

在瓦里安公司的专利申请(WO 02/082115 A2)中讨论了一种用于解调 谐MR系统的圆柱状主RF线圈的设备。然而，他们的设备不易适用于RF 线圈(例如，表面线圈)的其他配置。因此，需要具有能解调谐各种配置 RF线圈的设备。还需要具有解调谐RF线圈并可适用于各种各样RF线圈 配置的方法，以及具有采用这样的解调谐设备的磁共振系统。

因此，本文公开了一种解调谐各种配置的RF线圈的开关电路、一种使 用这样的开关电路调谐RF线圈的方法以及一种包括具有这样的开关电路 的RF线圈的MR系统。传输线缆的第一导电元件用于形成可调谐到至少一 个第一谐振频率的主谐振电路。传输线缆的第二导电元件用于形成开关电 路，该开关电路与主谐振电路电绝缘并且电抗耦合到主谐振电路。术语“电 抗耦合的”或“电抗耦合”指电感耦合、电容耦合或两者的组合。开关电 路用于调谐主谐振电路到至少一个第二谐振频率，其与第一谐振频率不同。

本文所公开的相应方法包括配置传输线缆的第一导电元件以形成可调 谐到至少一个第一谐振频率的主谐振电路，配置传输线缆的第二导电元件 以形成开关电路，该开关电路与主谐振电路电绝缘并且电抗耦合到主谐振 电路，并且使开关电路将主谐振电路调谐到至少一个第二谐振频率。

通过将主谐振电路调谐到至少一个与主谐振频率不同的第二谐振频 率，对开关电路进行的操作使得主谐振电路的谐振频率(例如一个或多个 第一谐振频率)产生频移。因此，当其被操作时，开关电路对主谐振电路 进行解调谐。因为开关电路和主谐振电路在同一传输线缆上形成，有可能 获得能够解调谐各种各样RF线圈配置的解调谐电路。

基于下列实施例并参考附图，通过示例的方式在下文中详细说明这些 和其他方面，其中：

图1示意性示出了所公开的可调谐RF线圈的实施例；

图2示意性示出了所公开的可调谐RF线圈的第二实施例；

图3示意性示出了所公开的可调谐RF线圈的第三实施例；

图4示出了调谐主谐振电路的一种方法；以及

图5示意性地示出了采用所公开的可调谐RF线圈的一实施例的一种磁 共振系统。

各个附图中使用的相应的参考号表示图中相应的元件。

图1示出了可调谐RF电路装置的一个可能实施例。传输线缆100包括 两个彼此绝缘的导电元件102、104。第一导电元件104形成RF接收线圈 100的一部分，该接收线圈100调谐到至少一个第一谐振频率，并且使用电 容106、110、114、116和电感118连接到匹配网络。还可以使用其他电路 配置或拓扑来调谐和匹配RF接收线圈。第二导电元件102与电容108、112、 和电感120、122串联连接以及并联连接到PIN二极管124。框126示出了 包括例如电容和电感的集总电气元件的部分解调谐和开关电路。

对RF线圈进行解调谐是指将主谐振电路的谐振频率移频到不同于初 始谐振频率的一个或多个其他频率的动作。当RF发送线圈为活动的或运行 时，即，当系统向受检查的对象发送RF激励脉冲时，便通常对RF接收线 圈进行解调谐。RF发送线圈还可以在RF接收线圈是运行的时候被解调谐， 即，当RF接收方线圈正从受检查的对象接收MR信号时。常规上使用连接 到主谐振电路(也被称为谐振器)的二极管来解调谐RF线圈。

原则上具有两种建立解调谐的方法。第一个方法是让二极管与谐振器 串联。当二极管是正向偏置的，线圈被接通以允许RF电流流经线圈，而在 反向偏置模式下，二极管形成高阻抗，因此电气地开启谐振器。在该设计 下，二极管和额外焊接点等的等价的串联电阻引起的额外损耗直接影响谐 振电路。二极管还产生额外的非热噪声或散粒噪声，该噪声会进一步减少 线圈可获得的信噪比(SNR)。第二个解调谐RF线圈的方法是使用与谐振 器串联的并联谐振电路，其中同样采用二极管来开闭并联谐振电路。在该 情况下，要将谐振器切换到操作模式，二极管需是反向偏置的。然而，在 该情况下，额外的部件同样地导致线圈中的损耗。特别地，第二可选方法 需要额外的电感器，该电感器可以使得主谐振电路的B₁场分布失真。额外 的电感由于其大小通常质量较低。而且，并联谐振电路在质量上还必须与 谐振器具有可比性，这对于高Q值的线圈来说不易达到。