[实用新型]一种核磁共振成像探头

说明书

本实用新型涉及一种核磁共振成像探头，特别适用于激光增强极化气体¹²⁹Xe的核磁共振成像。

近几年来核磁共振成像中的一种新热点，就是激光增强极化气体¹²⁹Xe的核磁共振成像研究，而目前商品核磁共振成像仪上装备的一些常用元素的核磁共振成像探头，都不能满足¹²⁹Xe的成像要求，如Bruker Biospec 47/30核磁共振成像仪上所用的¹H成像线圈探头的核磁共振频率为200MHz,¹²⁹Xe核磁共振频率在4.7T磁场的核磁成像仪上为55.4MHz，成像仪上装备的其它成像线圈探头在频率上也不能满足¹²⁹Xe核磁共振成像的要求。作为核磁共振成像仪上用的成像探头，均有一个高频LC调谐电路，电路中的电感元件一般是由一种特定绕向的线圈或者是特殊型的无磁金属片制成，线圈的尺寸和绕法直接影响探头的射频场，调谐电路的排布也对探头的Q值、灵敏度等有影响。如螺旋管型成像线圈，这种线圈的圈之间间隔均匀，使其具有很好的射频场均匀性和高Q值，结构也简单，但是其本身产生的RF磁场方向不适合¹²⁹Xe在Bruker Biospec 47/30核磁共振成像仪上使用。又如Alderman-Grand式成像探头，它由两片或者四片对称工字形无磁金属片组成电感元件，金属片之间连接多组可调电容器或者固定电容器，它虽具有好的成像均匀性，也能做到较高的灵敏度和较大的尺寸，但要求有精确的调节对称性，一组多个等值的可调或者固定电容器，调谐制作不方便。另有一种鸟笼式成像探头，线圈绕成笼状，线圈之间间隔均匀，场均匀性好，但调谐电容器连接在线圈之间，制作不方便。还有一种马鞍型线圈探头，由两组对称马鞍型线圈组成，每组1圈-2圈，调谐电容器或者紧靠线圈连结，或者拉出探头芯外调谐以减少分布电容的影响。这种探头结构简单，但Q值很难做高，通常用于核磁共振谱仪中的谱分析或较小尺寸样品成像。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、调谐方便的核磁共振成像探头，解决了激光增强极化气体¹²⁹Xe的核磁共振成像。

本实用新型的技术方案是：该实用新型由定径管、LC高频调谐回路、护筒、支架构成。其特征是，LC高频调谐回路的线圈由两组马鞍型线圈对称绕在定径管的一端，每组绕3至5圈，圈与圈之间间隔均匀。该回路的调谐电容器由固定电容器和二个可调电容器构成，均匀排列在定径管的另一端，线圈的中心，与调谐电容器之间有一个适当的距离，以防止RF磁场产生不均匀而引起谱线相位畸变。该回路的两组线圈首尾相连，两抽头分别与固定电容器并联，再与一个可调电容器并联，并联电路与同轴电缆的芯线之间接入另一可调电容器，用于调整探头与成像仪的匹配。并联电路另一端接同轴电缆的屏蔽层，同轴电缆的屏蔽层接地。上述定径管和LC高频调谐回路构成了探头芯，在探头芯外有一个有机玻璃护筒、保护线圈及振荡电路元件。护筒两端各有一支架，支架由圆型有机玻璃片制成，圆片中心轴处开有圆孔，直径与定径管外径吻合，圆片外径与护筒内径相吻合，两端支架通过中心孔固定定径管，并和护筒一起构成整体连接和固定，使得成像线圈位于核磁共振成像仪超导磁铁的磁场中心。在调谐电容器一端的支架圆片上还有两个嵌入可调电容器的圆孔，既固定可调电容器，又便于调谐操作。

图1是本实用新型一种核磁共振成像探头的结构示意图

图2是本实用新型一种核磁共振成像探头的高频调谐回路连结示意图