[发明专利]一种局部线圈和磁共振成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体涉及一种局部线圈和磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(Radio Frequency，RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。

磁共振成像(MRI)系统包括多种线圈，例如覆盖全身范围的体线圈和只覆盖身体某个部位的局部线圈等等。具有接收天线的局部线圈广泛运用于磁共振成像系统。局部线圈能够以良好的信噪比适用于具有不同尺寸的人体不同部位。同时，局部线圈可以有多个用途。例如，西门子公司制造的柔性线圈可以用于胸/腹/肘/膝/踝/头等人体各处的磁共振成像。

通常来说，局部线圈的内部是接收天线，局部线圈的外部是一层软性材料，从而使局部线圈具有柔性特点。但是接收天线不可避免地具有许多刚性部件或具有大型部件如二极管、传感器、电容器等。尤其是，接收天线的主动失谐电路和被动失谐电路需要用到PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)等刚性元件；为了保护刚性元件，通常采用塑料盒作为刚性外壳。上述方法在西门子磁共振成像系统的体阵列线圈和柔性线圈等地方经常用到。

但是，刚性外壳在保护了刚性元件的同时具有以下缺点：

1、降低了接收天线的柔性，限制了局部线圈的应用。尤其是小尺寸线圈，天线的弯曲角度非常小。

2、由于刚性部件和柔性部分有连接，天线容易被损坏，尤其长时间弯曲下刚性部件和柔性部件的连接处更是如此。

3、采用刚性外壳使接收天线的尺寸无法足够小。

此外，由于PCB在电容取值误差以及天线镀铜结构制造误差，需要采用可调节电容器以使局部线圈的频率与系统操作的频率匹配。但是，可调节电容器通常具有较大的尺寸，并且很难在柔性线圈中使用。另外，局部线圈的刚性部分被柔性材料覆盖后，局部线圈线圈的频率通常不可调节。现有技术中的做法是：在用柔性材料覆盖刚性部件之前，把电容器调整到系统操作的频率。很多情况下，在覆盖柔性材料之后，局部线圈的频率与系统操作的频率仍旧不匹配，如此一来，局部线圈也只能报废了。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种局部线圈，包括一天线部分、一调节部分和一传输部分，其中，所述天线部分包括串联的一第一电容，所述第一电容用于调节所述天线部分的频率；所述调节部分包括一调谐失谐二极管，所述调节部分与所述第一电容并联，所述调谐失谐二极管用于调节所述天线部分的调谐和失谐；所述传输部分包括一射频传输线，所述射频传输线连接所述天线部分和所述调节部分，所述传输部分在所述天线部分和所述调谐失谐二极管之间提供180°的奇数倍的相位差。

在本发明的一种实施方式中，所述传输部分还包括一相位转换器，所述相位转换器连接在所述射频传输线与所述调谐失谐二极管之间。

在本发明的一种实施方式中，所述相位转换器是π形或T形相位转换电路。

在本发明的一种实施方式中，所述第一电容包括一压变电容二极管。

在本发明的一种实施方式中，所述第一电容还包括一定值电容，所述定值电容与所述压变电容二极管并联。

在本发明的一种实施方式中，所述调节部分还包括一分压器，所述分压器用于调节所述压变电容二极管之间的电压。

在本发明的一种实施方式中，所述分压器是一电阻分压器，所述电阻分压器与所述调谐失谐二极管并联。

在本发明的一种实施方式中，所述天线部分还包括一第二电容，所述第二电容用于调节所述天线部分的匹配阻抗柔性外壳，所述天线部分还包括与所述第一电容串联的一保险丝。