[其他]用于高频的传输和测量线圈的MR设备

说明书

本发明是一个MR设备，它有一个产生均匀主磁场的磁铁系统和一个在所测试的目的物中产生MR信号的射频磁铁线圈。

专为X射线断层显示器设计的类似的设备已发表于LOCHER    PHILIPS    TECHNICAL    REVIEW，VO1，41，NO.3，1983/84，PP.73-88。如果在这种设备中采用很强的主磁场，例如高于1特斯拉，也就可以用于生物体的分光测量设备中。但是问题在于射频线圈的谐振频率低于所要求的频率，造成这种情况的原因是射频线圈和引线总是存在杂散电容。这种情况存在的后果是使得射频线圈在更高的频率下毫无用处。

本发明的一个目的是避免上述的限制。为此目的，从下一节开始描述一种MR设备，它有与本发明相符合的特征，即射频线圈在激励时和在输出时被分成几块。

由于在与本发明相符合的MR设备中，射频线圈在激励时和在输出时被分成几块，随着所分的块数增加，线圈各匝间的电压降落成比例地减少，因此，杂散电容对射频线圈的谐振频率的影响也减少了。

在一个选定的具体设备中，射频线圈用中心接头和连接孔分成几块。块的数目取决于环境和线圈的性质。例如，一个主体线圈通常分成四块，一个较大的线圈分成两块。

在进一步提出的具体设备中，它的两个中心接头通过作为延迟线的导体相互连接。下文称之为“平衡-不平衡变换接点”。（BALUNCONNECTION）这种延迟线可用同轴电缆之类东西组成。电缆的长度应按下述要求选择：能使所采用的频率产生 1/2 λ的电延迟。

更进一步提出的具体设备，它的射频线圈中心接头之间用高频变压器来连接。最好是采用所谓的“带状传输线变压器”。

符合本发明的一些具体设备，下文将参照附图详细说明。在附图中

图-1是符合本发明的一种MR设备，

图-2是射频线圈的几种结构形式，

图-3是具有 1/2 λ中心接头的射频线圈，

图-4是类似于图-2但结构不同的线圈，

图-5是用高频变压器作为中心接头的射频线圈。

图-1所示的MR设备包括：产生静止主磁场H的磁铁系统2，产生梯度磁场的磁铁系统4，电源6和7分别为磁铁系统2和磁铁系统4供电，一个用来产生射频交变磁场的射频交变磁场（“线圈10”？可能是原文漏了。译註），为此与射率信号源12相连接。为了检出被试验的物体由于射频信号激励磁场作用而产生的MR信号，也利用射频线圈10，此时把它接到一个信号放大器14，信号放大器14接到相敏整流器16，整流器又接到中央控制设备18。中央控制设备18则控制与射频信号源12相连接的调制器20，与梯度磁场线圈相连的电源8以及一个图形显示监控器。高频振荡器24同时控制调制器20和相敏整流器16，对测量的信号进行处理。此外，为了冷却主磁场的磁铁线圈2，提供带冷却管道27的冷却设备26。对于电阻线圈，冷却设备可以采用水冷的方式。但对于本设备中所要求的强磁场，例如超导磁铁线圈，就需要采用液氦来冷却。位于磁铁线图2和4之间的传输线圈10包围着一个测量空间28，对于医疗诊断设备来说，要大到足以放进一个受检查的病人。在测量空间28里，同时存在主磁场H，对目的物选择剖面的梯度磁场和主射频交变磁场。在此，射频线圈10同时具有传输线圈和测量线圈的功能。具有这两种功能的线圈有不同的形式。例如可采用平面线圈作测量线圈。在本发明中，射频线圈10当作为传输线圈时被激励，当作为测量线圈时则输出。在图-1中未作类似说明。在本文中，线圈10通常是把它看成是传输线圈。对于它作为测量线圈，根据互易定理，同样的考虑也是适用的。对于分别激励，参照图-2作更详细的说明。

图2-A是通常用于MR设备的马鞍形线圈。鞍形线圈具有相当高的灵敏度，很好的均匀性和封闭的空间。因此常用来作传输线圈和测量线圈。一个鞍形线圈30由两个绕组（COIL    HALF）32和34组成，并形成设备中的测试空间。每个绕组应大到一定的角度范围，例如达120°。接线端子36和38在激励线圈时用作供电端子，在输出线圈中产生的MR信号时用作测量端子。为了避免歧义，本文只对一个绕组作详细说明。由于线圈的对称性，文中所述也适用于另一个绕组。考虑到互易定理在这里是适用的，文中所述也适用于当线圈用为MR信号的测量线圈时，MR信号即经过射频线圈激励之后，由于核自旋发出的信号。之后，在主磁场又返回到平衡状态。

在图-2B示出成矩形的绕组32，带有接线端子36和38。