CN105759230A - 一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈，包括：调谐电路，利用不同的电感和电容在不同频率上表现为不同阻抗的特性，实现线圈的多频谐振；失谐电路，与所述四频调谐电路相连，用于控制线圈处于失谐状态；线圈匹配电路，用于实现最小噪声系数的匹配阻抗，所述线圈匹配电路的一端通过第一电容与所述调谐电路相连，另一端与所述失谐电路相连，所述线圈匹配电路、所述第一电容、所述调谐电路和所述失谐电路共同形成闭合回路；前置放大器，其输入端通过第五电容与所述线圈匹配电路的一端相连，其接地端与所述线圈匹配电路的另一端以及所述失谐电路的输出端相连；射频巴伦电路，与所述前置放大器的输出端相连，用于实现阻抗匹配功能。

Description

一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈
技术领域
本发明涉及核磁共振技术领域，特别涉及一种可用于多核磁共振成像用的四频射频表面线圈。
背景技术
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是一种无辐射、非创伤性技术，被广泛应用于医学领域。射频线圈是磁共振成像设备的重要组成部分。射频发射线圈可向人体发射一定频率的脉冲，激发体内特定的原子核(如氢、磷、钠、氟等原子核)产生磁共振信号，再由射频接收线圈将接收信号传输至计算机处理，实现成像的过程。
四频射频线圈可发射四个特定原子核的共振频率。目前的射频线圈都为单频或双频，一般仅用于研究H(氢)或H联合另外一种元素，例如：F，Na，P等。近几年随着医学研究的发展，同时实现对多种元素进行成像成为磁共振技术研究中的重要发展方向。而现有磁共振成像方法不能实现对两个以上的元素进行监测,因此有必要研发一种多核磁共振成像用四频射频线表面线圈进行医学影像研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多核磁共振成像用四频射频线表面线圈，能够同步采集四种不同元素的磁共振信号，从而完成四种元素磁共振成像。
为达上述目的，本发明提出以下技术方案：
一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈，包括：
调谐电路，利用不同的电感和电容在不同频率上表现为不同阻抗的特性，实现线圈的多频谐振；
失谐电路，与所述四频调谐电路相连，用于控制线圈处于失谐状态；
线圈匹配电路，用于实现最小噪声系数的匹配阻抗，所述线圈匹配电路的一端通过第一电容与所述调谐电路相连，另一端与所述失谐电路相连，所述线圈匹配电路、所述第一电容、所述调谐电路和所述失谐电路共同形成闭合回路；
前置放大器，其输入端通过第五电容与所述线圈匹配电路的一端相连，其接地端与所述线圈匹配电路的另一端以及所述失谐电路的输出端相连；
射频巴伦电路，与所述前置放大器的输出端相连，用于实现阻抗匹配功能。
根据本发明提出的四频射频表面线圈，其中，所述调谐电路由第一电感、第二电感、第三电感、第四电感以及第二电容并联组成。
根据本发明提出的四频射频表面线圈，其中，所述失谐电路包括由第五电感和第三电容组成的并联电路，以及由第十一电感和二极管所组成的串联电路，所述并联电路和所属串联电路并联连接。
根据本发明提出的四频射频表面线圈，其中，所述线圈匹配电路由第六电感和第四电容并联组成。
根据本发明提出的四频射频表面线圈，其中，所述前置放大器可同时工作在四个频率上。
根据本发明提出的四频射频表面线圈，其中，所述射频巴伦电路由第七电感、第八电感、第九电感、第十电感以及第四电容并联组成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈由四频同步调谐电路、四频失谐电路、四频线圈匹配电路和电容C1形成闭合环路以及宽带四频前置放大器构成，前置放大器输出端连接有四频射频巴伦电路，由于四频失谐电路和四频射频巴伦电路可同时发射四频段脉冲，且调谐电路也为四频，从而使四种共振频率元素成像成为可能。
附图说明
图1为本发明的四频射频表面线圈的电路结构示意图。
附图标记说明：1-四频调谐电路；2-四频失谐电路；3-四频线圈匹配电路；4-前置放大器；5-四频射频巴伦电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的一种多核磁共振成像用四频射频线表面线圈电路示意图。请参见图1，本发明提供的一种多核磁共振成像用四频射频线表面线圈包括四频同步调谐电路1、四频失谐电路2、四频线圈匹配电路3和电容C1行程的闭合环路，以及前置放大器4；所述四频线圈匹配电路3的一端通过电容C5和前置放大器4的输入端相连，另一端和前置放大器接地端相连，前置放大器4的输出端连接一个四频射频巴伦电路5。
四频射频调谐电路1由电感L1、L2、L3、L4和电容C2并列构成，利用不同电感L1、L2、L3、L4和电容C2在不同频率上表现为不同的阻抗特性来实现线圈的多频谐振。
四频失谐电路2由电感L5和电容C3组成并联电路，以及由电感L11和二极管D组成的串联电路，所述并联电路与所述串联电路并联，当二极管D导通时，整个线圈处于失谐状态。
四频线圈匹配电路3由电感L6和电容C4并联组成，所述调节电容C4或电感L6使得线圈处于前置放大器4达到最小噪声系数的匹配阻抗，即噪声匹配阻抗。
所述前置放大器4是一种宽带四频前置放大器，可同时工作与四个频率。
四频射频巴伦电路5由电感L7、L8、L9、L10和电容C7并联构成；不同的电感在不同的频率下与C7行程不同的阻抗特性。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种多核磁共振成像用四频射频表面线圈，其特征在于，包括：
调谐电路，利用不同的电感和电容在不同频率上表现为不同阻抗的特性，实现线圈的多频谐振；
失谐电路，与所述四频调谐电路相连，用于控制线圈处于失谐状态；
线圈匹配电路，用于实现最小噪声系数的匹配阻抗，所述线圈匹配电路的一端通过第一电容与所述调谐电路相连，另一端与所述失谐电路相连，所述线圈匹配电路、所述第一电容、所述调谐电路和所述失谐电路共同形成闭合回路；
前置放大器，其输入端通过第五电容与所述线圈匹配电路的一端相连，其接地端与所述线圈匹配电路的另一端以及所述失谐电路的输出端相连；
射频巴伦电路，与所述前置放大器的输出端相连，用于实现阻抗匹配功能。
2.根据权利要求1所述的四频射频表面线圈，其特征在于，所述调谐电路由第一电感、第二电感、第三电感、第四电感以及第二电容并联组成。
3.根据权利要求1所述的四频射频表面线圈，其特征在于，所述失谐电路包括由第五电感和第三电容组成的并联电路，以及由第十一电感和二极管所组成的串联电路，所述并联电路和所属串联电路并联连接。
4.根据权利要求1所述的四频射频表面线圈，其特征在于，所述线圈匹配电路由第六电感和第四电容并联组成。
5.根据权利要求1所述的四频射频表面线圈，其特征在于，所述前置放大器可同时工作在四个频率上。
6.根据权利要求1所述的四频射频表面线圈，其特征在于，所述射频巴伦电路由第七电感、第八电感、第九电感、第十电感以及第四电容并联组成。
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