[发明专利]一种电偶极子天线及其使用方法

说明书

本发明提供一种电偶极子天线，包括：天线触角、及与所述天线触角连接的匹配电路和发射/接收端口，所述天线触角的长度通过手动或调节结构进行调节。本发明还提供所述电偶极子天线的使用方法。本发明中电偶极子天线的长度可以进行调节，使其谐振频率可以随探测对象的不同以及相对探测对象位置的不同进行调节，使其谐振频率在工作频率上，解决了现有磁共振系统中电偶极子天线不可调谐，或调谐范围小并引入额外损耗的问题，因此所述电偶极子天线工作稳定，可用于高场磁共振系统的临床应用中。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种电偶极子天线及其使用方法。

背景技术

最近的研究表明，在高场磁共振系统中，传统的射频体线圈和表面线圈无法满足获取探测对象中心点最佳信噪比的要求，需要引入电流路径不闭合的探测装置，即电偶极子天线才能获得最理想的电流分布。并且在高场中电偶极子天线的发射场和接收场受探测对象的介电常数所引起的偏转小，因此透射深度大。在这种情况下，近年来磁共振领域中出现了多种电偶极子天线，如荷兰的A.J.E.Raaijmakers等人于2010提出的the single-sideadapted dipole antenna以及纽约大学Graham Wiggins等人于2011提出的electricdipole array。这些电偶极子天线已经证实可以提高发射系统的发射效率，提高高场磁共振射频接收系统的信噪比和图像分辨率，减少成像时间。

但是这些电偶极子天线也有其局限性。例如A.J.E.Raaijmakers等人提出的thesingle-side adapted dipole antenna,是将电偶极子天线安放在一块相对介电常数为37的陶瓷上，使电偶极子天线与探测对象可以介质匹配，但由于高介电常数媒质的作用，使得电偶极子天线处于远场环境，对探测对象不敏感。同时由于高介电常数媒质对探测对象造成了很大的承重压力，机械安装难度较大，仅适用于研究，无法生产，不适用于临床。进一步地，对最理想的电流分布的研究是在探测物体表面的电流分布，而高介电常数媒质需要将电偶极子天线置于远场，无法满足最理想电流分布的条件。

另外,Graham Wiggins等人提出的electric dipole array虽然避免了使用高介电常数的介质，可以使得电偶极子天线位于探测物体表面，但是在设计后,电偶极子天线的长度无法改变，仅靠发射/接收端口的匹配电路中的电感进行频率调谐，调谐范围低，并且电感的使用增加了天线的损耗，使信噪比恶化。而且其使用的电偶极子天线的谐振频率对周围环境非常敏感，随着探测器离探测对象的距离的不同，谐振频率变化很大，距离改变1厘米，频率的变化大于5MHz，大大超出了磁共振系统可以接受的频率动态范围，限制了它的临床应用。综上所述，目前还没有可以适用于临床使用的磁共振电偶极子天线。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种电偶极子天线及其使用方法,用以目前磁共振电偶极子天线的临床使用。为了解决上述问题，本发明提供了一种电偶极子天线，包括：

天线触角、匹配电路和发射/接收端口，所述匹配电路并联于所述发射/接收端口两端,所述天线触角对称连接于所述匹配电路和发射/接收端口的两侧，所述天线触角通过调节结构进行长度调节。

可选的，所述电偶极子天线为形变材料结构，通过所述调节结构控制所述电偶极子天线的材料形变程度，以调节所述天线触角长度。

可选的，所述电偶极子天线为温度形变材料，所述调节结构为温度调节结构，通过所述温度调节结构调节所述天线触角的环境温度，以对所述天线触角的长度进行调节；或者所述电偶极子天线为应力形变材料，所述调节结构为机械拉伸结构，通过对所述形变材料的天线触角的拉伸及固定进行长度的调节。

可选的，所述天线触角由若干段子触角连接或嵌套构成，并通过各段子触角之间的伸缩或嵌套进行天线触角的长度调节。

可选的，所述子触角通过滑动部件连接嵌套构成；或者所述子触角通过弹性部件连接嵌套构成。