[发明专利]具有优化的RF发射和接收能力的MRI系统

说明书

本公开内容涉及一种磁共振成像系统(100)，所述磁共振成像系统包括：主磁体(104)，其用于在成像区(108)内生成主磁场；射频RF天线(114)，其包括RF输入端子(300)和RF输出端子(302)；RF系统，其用于向所述RF输入端子(300)供应射频功率以激励所述天线(114)，所述天线(114)还适于拾取来自所述成像区(108)的磁共振信号(144)；数据采集系统(126)，其用于接收来自所述RF输出端子(302)的所述磁共振信号(144)；其中，所述RF输入端子(300)被电流连接到所述天线(114)，并且所述RF输出端子(302)被感应耦合到所述天线(114)。

技术领域

本发明涉及磁共振成像系统、射频天线、操作磁共振成像系统的方法以及计算机程序产品。

背景技术

磁共振成像(MRI)是最先进的成像技术，它允许以前所未有的组织对比度对诸如人体之类的物体进行截面观察。MRI基于核磁共振原理，这是一种科学家用于获得关于分子的微观化学物理信息的谱技术。核磁共振和MRI两者的基础是非零自旋的原子核具有磁矩的事实。在医学成像中例如研究氢原子核，因为氢原子核以高浓度存在于体内(例如，水)。如果施加强的直流磁场，则基本粒子的核自旋会以共振频率共振。磁共振(MR)频率由磁通量水平来确定。在MRI扫描器中，磁场仅在空间中的位置处与选定的共振频率匹配。仅在该位置处能够检测到这些粒子的存在。通过改变该位置，能够测量图像。

所需的强的直流磁场(B0场)通常由超导磁体生成。为了改变该磁场而使得其仅在一个位置处匹配给定的射频，使用梯度线圈来生成磁场梯度。磁场梯度能够随时间变化以实现扫描。

为了激发核共振，RF线圈在核共振处生成高频磁场。该磁场必须指向相对于MRI扫描器的轴的径向方向。为了在所有方向上都获得径向磁场，使用旋转磁场，该旋转磁场在一个周期期间的一个时间点时指向任何径向方向。这可以通过例如使用所谓的“鸟笼”布置来实现。与鸟笼相对的板中的电流在相反方向上流动，从而生成径向场。相邻支脚或横档导体中的电流具有相移而使得磁场旋转。

线圈通常是高共振天线，其被设计用于在人体内部生成良好定义的磁场。其副作用是电场会引起损耗，这种损耗会极大地改变线圈的输入阻抗。这主要影响阻抗的实部，相对变化与共振相等因子变化(也被称为负载因子)有关。对于当今的鸟笼共振器，负载因子的典型范围是3-5，这是MRI体线圈的优选实施方式。

馈入体线圈的功率是由脉冲放大器产生的，脉冲放大器要求在其输出处具有良好或至少可接受的功率匹配。常规的鸟笼共振器是使用匹配电路在线圈端口处被直接馈送的。在正交操作中，在1.5T的一点处，这通常是通过使用混合式耦合器同时驱动线圈的两个正交信道来实现的。该耦合器具有4端口，其线圈馈送端口被连接到其输出部，放大器处于一个输入部处，并且负载(通常为50欧姆，与传输线阻抗相匹配)被连接到第四端口。

在3T时，两个单独的独立发射信道经由发射-接收盒被连接到体线圈的RF输入端口。

US 5384536涉及一种核磁共振检查装置，其包括：辐射线圈；检测线圈；模数转换单元，其用于对核磁共振信号进行采样并将采样信号转换成数字信号；以及发射单元，其用于将数字信号无线发射到信号处理器。国际申请WO 2007/049167公开了一种RF线圈，其保形表面上具有与要成像的对象(例如，要检查的患者的肩膀)基本吻合的导体环。该导体环形成共振结构。这种共振结构是通过导体环的耦合实现的，该导体环可以是电流式的或感应式的或同时是这两者。

发明内容

本发明的实施例提供了一种磁共振成像系统，所述磁共振成像系统包括：主磁体，其用于在成像区内生成主磁场；射频RF天线，其包括RF输入端子和RF输出端子；RF系统，其用于向所述RF输入端子供应射频功率以激励所述天线，所述天线还适于拾取来自所述成像区的磁共振信号，所述天线例如包括多个线圈元件；数据采集系统，其用于接收来自所述RF输出端子的所述磁共振信号；其中，所述RF输入端子被电流连接到所述天线，并且所述RF输出端子被感应耦合到所述天线。