[发明专利]多通道RF线圈组件的自动阻抗调节

说明书

本发明提供了一种用于在磁共振(MR)成像系统(110)中使用的多通道射频(RF)接收/发射系统(200)，所述系统包括：RF线圈阵列(202)，其具有用于发射和接收RF信号的多个RF线圈元件(204)，其中，每个RF线圈元件(204)被提供有调谐单元(206)；以及调谐/匹配电路(208)，其用于将提供给RF线圈元件(204)中的至少一个的正向功率与所述RF线圈元件(204)中的所述至少一个的对应的RF线圈元件(204)处的反射功率进行比较，并且用于基于所述RF线圈元件(204)中的至少一个的所述正向功率与所述反射功率的比较来调谐所述RF线圈元件(204)中的所述至少一个。本发明还提供了一种包括上述多通道RF接收/发射系统(200)的磁共振(MR)成像系统(110)。再另外，本发明还提供了一种用于使用上述MR成像系统(110)来执行磁共振(MR)成像的方法。

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)成像的领域。具体而言，本发明涉及用于在MRI系统中使用的射频(RF)线圈的领域，具体而言，涉及用于在MRI系统中使用的具有多个RF线圈元件的多元件RF线圈阵列的领域。此外，本发明涉及RF线圈和/或RF线圈元件的匹配、调谐和/或解耦的领域。

背景技术

磁共振(MR)成像系统经常被用于检查患者，患者还一般地被称为感兴趣对象。关于成像，感兴趣对象也被称为负载。通过这样的系统，待检查的身体组织的核自旋由静态主磁场B₀对齐，并且被在射频带中震荡的横向磁场B₁激发。在MR成像中，弛豫信号暴露于梯度磁场，以对得到的共振进行定位。弛豫信号被接收并重建为一维或多维图像。此外，在MR谱系统中，关于在共振信号的频率分量中承载的组织的组成的信息被进一步评估以获得额外的信息。

通常，射频(RF)线圈系统被提供用于发射RF信号以及用于接收来自感兴趣对象的共振信号。RF线圈系统可以包括单个RF线圈元件，例如体线圈，其可以是MR成像系统的集成的部分。额外地或替代地，RF线圈系统可以包括专用线圈，其可以例如柔性地布置在感兴趣对象周围或者在要被检查的感兴趣对象的特定区域中。专用线圈被设计为优化信噪比(SNR)，特别是在需要均匀激发和高敏感性探测的状况中。此外，可以使用包括多个独立RF线圈元件的多元件线圈阵列来实现和生成RF信号的特殊序列、增加的场强、高翻转角或实时序列，这提供了针对多通道发射和/或RF信号的接收的可能性。

在现有技术的MR成像系统中，使用具有多元件RF线圈阵列的RF线圈系统变得越来越常见。使用这种RF线圈系统可以改进B₁磁场均匀性，并降低感兴趣对象的比吸收率(SAR)，这允许在高场强下操作，例如3特斯拉(T)或者甚至更高。

当今，多通道发射的临床应用是3T处的RF匀场，因为波传播效应在许多感兴趣对象中产生大的变化。需要RF匀场以改进发射场幅度的均匀性，并且使得即使在感兴趣对象的感兴趣体积内存在的波传播效应时也能够进行临床研究。RF匀场的基本思想是叠加具有不同形状、相位和幅度的各种发射场，使得各个发射场幅度的加和在覆盖感兴趣对象的期望FOV内变得均匀，并且额外地获得针对在人类对象中减少的总的和局部吸收RF能量(SAR比吸收率)的优化。

那些发射场通常由多元件RF线圈阵列生成。这样的RF线圈阵列的开发中的挑战之一是提高功率效率。由于不同的位置和负载，需要高效的个体RF功率匹配。另外的临床应用是使用个体发射脉冲进行MR成像(发射感测)。这些脉冲在包络、相位、幅度、频率和时间上是不同的。

美国专利申请US2013/0285659讨论了根据RF信号路径来对RF功率进行采样，并且采用正向功率和反射功率的比率来控制调谐和匹配。

发明内容