[发明专利]具有多个正交线圈对的磁共振射频阵列线圈

说明书

本申请公开了一种具有多个正交线圈对的磁共振射频阵列线圈，包括沿着第一方向顺次布置的至少两个正交线圈对，每个正交线圈对分别由一个环形线圈以及与环形线圈绝缘布置的一个鞍型线圈构成，所述鞍型线圈是由相互连接且沿着所述第一方向顺次排布的第一圈体和第二圈体构成的“8”字型结构，任一相邻的两个正交线圈对的两个环形线圈部分重合以去耦，任一相邻的两个正交线圈对的两个鞍型线圈部分重合以去耦。本申请的射频阵列线圈优化了各个线圈对的结构和分布方式，从而改善了射频阵列线圈的整体性能。

技术领域

本申请涉及磁共振成型领域，具体涉及一种具有多个正交线圈对的磁共振射频阵列线圈。

背景技术

磁共振成像技术已成为现代医学临床诊断的重要手段，它具有较高的组织密度对比、可进行任意方位的层面成像、无电离辐射的优点，应用越来越广泛。

射频接收线圈是成像系统的一个重要部件，处于接收链的最前端，对成像质量起着举足轻重的作用，直接影响成像质量的好坏。而射频线圈最基本的部分是线圈单元，线圈单元的分布走向、形状、数目等因素也直接影响着射频线圈的性能好坏。当线圈单元数大于等于2个时，可称为阵列线圈。任意两个单元的位置相对靠近时，会产生相互影响，称之为线圈单元间的耦合。对阵列线圈而言，耦合是个负面的因素，对线圈性能有一定的影响，耦合越大，负面影响越大，所以单元间往往需要采用去耦合手段，以提高线圈的性能。

去耦合的方式可总结为4种：

1、部分重合(Overlap)去耦：这是两个单元间去耦的首选方式，但一般只有相邻的2个单元间才能采用。

2、电感去耦：两个单元各自串联一个电感，两个电感互相重合耦合，可以产生一个反向的耦合以抵消两个单元的耦合。

3、电容去耦：在两个单元间加入一个或者多个公共的电容，可以在电容2端产生反向的耦合以抵消两个单元的耦合。

4、前放去耦：在射频接收线圈中，每个单元会跟随一个前置放大器，这个前置放大器会设计成具有去耦合的功能，但这个前放去耦的功能是有限的，往往只能补充使用，对于原始耦合就较强的两个线圈单元之间，只靠前放去耦效果往往不够理想。

综上所述，抛开前置放大器固有的去耦合功能不说，在其余3种去耦合方式中，部分重合(Overlap)是最佳的天然去耦方式，去耦效果好，而且无需添加可能带有副作用的电容电感等电路。但部分重合去耦一般只能用在相邻的两个线圈单元之间。对于互不相邻的两个单元之间，如果耦合仍然比较大，单凭前放去耦不能达到理想效果，可以采用上述的电感或电容去耦方式加以处理。但因为负作用的原因，加的电路越多，负作用可能越大，通常两个单元之间不会同时采用2种去耦方式，比如如果采用了Overlap去耦，就不会再采用电容或电感去耦了，同样如果采用了电感(电容)去耦，就不会再同时再加上电容(电感)去耦电路了，相当于无需画蛇添足。

回顾线圈单元的设计发展史，20多年前曾经非常流行正交线圈，就是一个环形和一个鞍形线圈组合成一对正交线圈对，如图1所示。这种设计的特点是环形线圈单元显得比较方正，鞍形线圈单元的铜皮覆盖在左右方向更大，这种设计的特点是两个单元之间因为对称的原因，耦合互相抵消，理想状态下不会产生耦合，而且信号互相正交叠加，特别是在左右方向(鞍形线圈两个线圈半体的排布方向)的中段区域，对信号(信噪比)的改善非常明显，穿透力和均匀性也很好。如果需要更大的成像范围和更多的线圈单元数，可以对这种设计做阵列化处理，图2为多个正交线圈对组成的阵列线圈结构，各正交线圈对沿着直线方向依次排布，相邻正交线圈对的两个环形线圈单元采用Overlap去耦，相邻正交线圈对的两个鞍形线圈单元也采用Overlap去耦，而环形和鞍形之间，不管是不是在同一正交线圈对，均具有对称分布的原因，耦合互相抵消，无需去耦。图2的这种正交阵列线圈，因为线圈左右方向的中段部分，信噪比和穿透性非常有优势，特别适合脊柱成像，直到今天，仍然是很多厂家和医院脊柱线圈的优先选择。