[发明专利]加压气体供电的磁共振成像天线

说明书

公开了一种包括一个或多个线圈元件(115)的磁共振成像天线(114)。该磁共振成像天线还包括耦合到一个或多个线圈元件的射频系统(116)。该磁共振成像天线还包括被配置用于接收加压气体的气体入口(200)。该磁共振成像天线还包括被配置用于排放加压气体的气体出口(202)。该磁共振成像天线还包括被配置用于在存在外部磁场时将由所述加压气体从所述气体入口传送到所述气体出口所产生的机械能转换成电能的发电机(117)。该发电机被配置为使用该电能向射频系统供电。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地涉及用于磁共振成像的天线。

背景技术

作为用于产生患者身体内的图像的流程的部分，大静磁场由磁共振成像(MRI)扫描器使用以对准原子的核自旋。该大静磁场被称为B0场或主磁场。可以使用MRI在空间上测量对象的各种物理量或性质，诸如质子密度或各种弛豫时间，诸如T1、T2或T2-星值。

除了使用B0场外，还存在用于发射和接收射频(RF)信号的天线。所发射的RF信号(B1场)被用于操纵自旋的取向。所接收的RF信号(被记录为磁共振成像数据)从自旋接收并且被用于重建磁共振图像。当接收RF信号时，有益的是将诸如前置放大器和数字转换器的电子器件放置成尽可能靠近相应的天线元件。然而，大磁场和RF场的存在能够使得这些电路的供电困难。

美国专利公开US 10175313 B2公开了包括功率发射单元、信号接收单元和图像重建单元的MRI装置。该功率发射单元通过磁性耦合的共振型无线功率传输将电功率无线发射到RF线圈器件。该信号接收单元无线接收从RF线圈设备无线发射的数字化的核磁共振信号。该图像重建单元获得由信号接收单元接收到的核磁共振信号，并且基于该核磁共振信号重建物体的图像数据。

发明内容

本发明提供了磁共振成像天线和磁共振成像系统。

如上所述，能够难以向磁共振成像系统的成像区内的电子电路提供功率。本发明的实施例可以提供一种通过使用由压缩气体供电的发电机为磁共振成像天线供电的改进手段。这具有以下优点，即不存在需要被保护免受磁共振成像系统内的RF信号的影响的电导线。此外，B₀场的存在消除了发电机具有其自己的磁体的需要。使用压缩气体使得发电机能够根据需要被供电并且甚至在长的磁共振成像检查期间被恒定地供应。这可以消除对具有电池或电容器存储能量以向磁共振成像天线供电的需要。

在一个方面，本发明提供了包括一个或多个线圈元件的磁共振成像天线。磁共振成像天线还包括连接到一个或多个线圈元件的射频系统。磁共振成像天线还包括被配置用于接收加压气体的气体入口。磁共振成像天线还包括被配置用于排放加压气体的气体出口。磁共振成像天线还包括发电机，所述发电机被配置用于在存在外部磁场的情况下将由加压气体从气体入口传送到气体出口所产生的机械能转换成电能。

该发电机被配置为使用该电能为包括射频系统的磁共振成像天线供电。取决于配置，磁共振成像天线可以包括部件，诸如：调谐/解调谐电路、AD转换器、DA转换器、数字至数字光学转换器、传感器和/或其他电学附件。其全部可以由发电机供电。

发电机的独特性在于其不具有其自己的磁体。磁共振成像系统通常包括主磁体，该主磁体产生执行磁共振成像所必需的大磁场。外部磁场可以是磁共振成像系统的主磁场。该实施例可以是有益的，因为它提供了与存在于磁共振成像系统中的大磁场和射频场完全兼容的用于向磁共振成像天线供应功率的手段。其可以避免为电池或电容器充电以向磁共振成像天线供电的问题和困难。

在另一实施例中，该发电机包括被配置用于由从气体入口传送到气体出口的加压气体旋转的涡轮。该涡轮被配置用于旋转导电元件。该导电元件被配置用于当在外部磁场中旋转时生成电能。该实施例可以是有益的，因为器提供了向射频系统提供电功率的直观手段。

在另一实施例中，该导电元件是导电环路。例如，由于该环路由涡轮来旋转，其可以充当发电机。