[发明专利]用于磁共振的双谐振高磁场射频表面线圈

说明书

技术领域

以下内容涉及磁共振技术。具体应用于在高磁场(例如，约3特斯拉 或更高的磁场)情况下的磁共振成像，并具体参照其进行描述。然而，以 下内容更普遍地应用于磁共振成像、磁共振波谱术以及在基本上任何磁场 进行的类似方面。

背景技术

表面线圈是已知的，并且在磁共振技术中用来激励或检测在物体的位 置固定的区域中的磁共振。表面线圈通常包括位于物体的感兴趣区附近的 单个环形导电回路或者由多个平面形导电回路构成的阵列。被驱动而流过 单个环形导电回路或多个回路的布置的电流产生了定向为横切B₀场和线圈 回路平面的B₁场。相反地，在读出模式中，被定向为横穿B₀场和线圈回路 平面的B₁场在线圈回路中感生出电流，其可以用于检测磁共振。蝴蝶形或 “8”字形表面线圈也是已知的。这个线圈产生定向为横切B₀场且平行于 表面线圈平面的B₁场。在应用中，将一个或多个这种表面线圈设置在病人 或其它对象附近或者设置在其上，以便使得表面线圈的这种位置接近能够 增强射频耦合或磁共振信号强度。

虽然现有表面线圈具有这些优点，但仍留下一些问题。一个难题在于， 在一个给定研究中所用的表面线圈的数量会成为问题。每一个表面线圈都 在单一磁共振频率处操作，所以多核研究就需要使用被调谐到不同感兴趣 核素的磁共振频率处的多个表面线圈。由于线圈很靠近病人或者与病人接 触或者搁在病人身上，因此表面线圈的庞大数量对于病人来说会是不舒服 的并会引起恐惧。通过按照需要换入或换出表面线圈，可以减小在任何给 定时间所安装的表面线圈的数量；然而，这样做的代价是增大了成像期持 续时间，并增大了在放置表面线圈时出现定位错误的风险。

现有回路表面线圈的另一个难题在于，它们以均匀谐振模式操作，在 该模式中，B₁场定向为横切线圈平面。这种回路线圈在以下情况下是最有 效的：即，回路线圈被定向为使得静态B₀磁场处于表面线圈的平面中，从 而使得在B₀和B₁场之间的角度最大。相反，鸟笼型和TEM线圈通常是圆 柱体线圈，其与由鸟笼型或TEM线圈所围绕的内部区域耦合，并且其被定 位为使得它们的轴大体上与B₀磁场对齐。因此，这些线圈不适合用作表面 线圈。

以下提供了克服以上指出的问题及其他问题的新的改进的装置和方 法。

发明内容

根据一个方案，公开了一种大体上平面形的表面线圈，包括一个或两 个环形导体，其被布置为大体上与所述大体上平面形的射频线圈的线圈平 面平行，并被配置为支持：(i)均匀电流分布，其产生指向所述线圈平面外 的、在第一磁共振频率处的第一B₁场，以及(ii)正弦电流分布，其产生 平行于所述线圈平面的、在第二磁共振频率处的第二B₁场。

根据另一个方案，公开了一种射频线圈，其包括环形导体，所述环形 导体被配置为支持：(i)均匀电流分布，其产生指向所述环形导体的平面外 的、在第一磁共振频率处的第一B₁场，以及(ii)正弦电流分布，其产生 平行于所述环形导体的平面的、在第二磁共振频率处的第二B₁场。

根据另一个方案，公开了一种磁共振扫描器，其包括：磁体，其产生 静态磁场；磁场梯度系统，其被配置为将选定的磁场梯度叠加到静态磁场 上；以及环形导体，其被配置为支持用于产生方向平行于所述环形导体的 平面的、在磁共振频率处的B₁场的正弦电流分布，或者支持由方向平行于 所述环形导体的平面的、在磁共振频率处的B₁场所感生的正弦电流分布。

一个优点在于从单个表面线圈获得了双重谐振。

另一个优点在于有助于在磁共振数据采集过程中使用更少的表面线 圈。

另一个优点在于提供了正交表面线圈。

另一个优点在于提供了用于多核磁共振数据采集的双调谐的表面线 圈。

本领域技术人员在阅读并理解了以下的详细描述后会意识到本发明更 多的优点。

附图说明