CN109814053B - 用于磁共振成像的具有可拆卸搭接板的柔性射频线圈阵列 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于磁共振成像(MRI)系统的射频(RF)线圈阵列的系统和方法。在一个实施例中，一种用于MRI系统的RF线圈阵列包括：可压缩主体；上后部RF线圈阵列，所述上后部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的的第一多个RF线圈；下后部RF线圈阵列，所述下后部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第二多个RF线圈；以及头部和颈部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列以可拆卸方式连接到所述上后部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第三多个RF线圈和一个或多个颈部搭接板，所述一个或多个颈部搭接板配置成像要由MRI系统成像的对象的颈部折叠。

Description

用于磁共振成像的具有可拆卸搭接板的柔性射频线圈阵列

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月22日提交的美国临时专利申请号62/590,234的优先权权益，该临时专利申请的全文通过引用并入本文。

技术领域

本说明书中所公开主题的实施例涉及磁共振成像(MRI)，并且更确切地说，涉及用于MRI系统的射频(RF)线圈阵列。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种可以在没有X射线辐射或其他类型电离辐射的情况下产生患者体内图像的医学成像模态。MRI系统是利用超导磁体在指定区域内(例如成形为接纳患者的通道内)产生强而均匀的静态磁场的医学成像装置。当患者身体(或患者身体的一部分)定位在磁场内时，与在患者组织内形成水的氢核相关联的核自旋被极化。与这些自旋相关联的磁矩沿磁场方向对准，并且在磁场方向上产生小型净组织磁化。MRI系统另外包括磁梯度线圈，所述磁梯度线圈产生空间变化磁场，该空间变化磁场相对于超导磁体产生的均匀磁场的量级而言量级较小。所述空间变化磁场配置成彼此正交，以便通过在患者体内的不同位置处产生氢核的特征共振频率(signature resonance frequency)来对此区域进行空间编码。然后使用射频(RF)线圈阵列在氢核的共振频率处或附近产生RF能量脉冲。所述RF能量脉冲被氢核吸收，从而向核自旋系统添加能量并且将氢核从静止状态调节到激发状态。当所述氢核从激发状态弛豫回到静止状态时，它们以磁共振(MR)信号的形式释放所吸收的能量。此信号被MRI系统的RF线圈阵列检测到，并且使用重建算法转换成图像。

如上所述，RF线圈阵列在MRI系统中用于发射RF激发信号(“发射线圈”)，并且接收由成像对象发射的MR信号(“接收线圈”)。可以使用线圈接合电缆在RF线圈阵列的RF线圈与处理系统的其他方面之间发射信号，例如以控制RF线圈并且/或者从RF线圈接收信息。但是，常规RF线圈趋于笨重、刚性，并且配置成维持在相对于阵列中的其他RF线圈的固定位置。所述笨重和缺乏柔性通常会导致RF线圈环路无法与预期解剖结构最有效地连接，并且导致成像对象感到非常不舒服。此外，从覆盖范围及成像加速度的角度来看，线圈到线圈的相互作用表明线圈的尺寸和/或定位是不理想的。

因此，许多传统RF线圈阵列不是针对小/年轻患者，即婴儿和儿童设计的。尤其，幼儿和/或婴儿经常不能控制他们的移动，因此，在进行MRI扫描的过程中必须经常由操作者来稳固。典型地，相对于使幼儿患者自己保持静止，操作者试图在MRI扫描过程中去稳固幼儿可能实际上造成幼儿患者移动至更加远离RF线圈。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于磁共振成像(MRI)系统射频(RF)线圈阵列组件，该射频(RF)线圈阵列组件包括可压缩主体；上后部射频线圈阵列，其包括嵌入该可压缩主体的第一多个RF线圈；下后部RF线圈阵列，所述下后部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第二多个RF线圈；以及头部和颈部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列能够以可拆卸方式连接到所述上后部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列包括第三多个RF线圈，并且一个或多个颈部搭接板(straps)被配置成向要由MRI系统成像的对象的颈部折叠。其中所述第一多个RF线圈、所述第二多个RF线圈以及所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括分布式电容环路部分，所述分布式电容环路部分具有两个分布式电容线导体。

在另一个实施例中，提供了一种用于MRI系统的衬垫，所述衬垫包括可压缩基层，所述可压缩基层用于支撑要由MRI系统成像的对象的身体；在所述基层上用于限制对象头部的可变形头部支架；以及嵌入所述基层并用于检测所述对象的磁共振(MR)信号的RF线圈阵列。所述RF线圈阵列中的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体，所述RF线圈阵列根据对象的负载适应其形状。

在另一个实施例中，还提供了一种用于MRI系统的衬垫，所述衬垫包括可压缩主体，所述可压缩主体包括中心部分和分别以一角度从中心部分延伸的两个侧部；以及嵌入所述中心部分的RF线圈阵列，所述RF线圈阵列用于检测要由所述MRI系统成像的对象的MR信号。所述RF线圈阵列中的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体，其中所述RF线圈阵列根据对象的负载适应其形状。

应了解，以上简要说明的提供是用于以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。它并不用于确定本发明主题的关键特征或必要特征，本发明主题的范围仅由具体实施方式之后的权利要求书来限定。此外，本发明主题并不限于解决上文或本公开中任何部分中指出的任何缺点的实施方案。

附图说明

参考附图阅读以下对限制性实施例的描述可以更好地理解本发明，其中：

图1是按照一个示例性实施例的MRI系统的方框图。

图2示出用于该MRI系统的后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列。

图3A到图3C各自示出图2所示头部和颈部RF线圈阵列的不同透视图。

图4A到图4B各自示出用于该MRI系统的后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列的不同RF线圈布置。

图5示出按照一个示例性实施例，图4A所示后部RF线圈阵列的截面图。

图6示意性地示出连接到控制器单元的RF线圈。

图7示出用于该MRI系统的头部和颈部RF线圈阵列、包括多个伸出部(extension)的后部RF线圈阵列以及骨盆RF线圈阵列的RF线圈布置。

图8示意性地示出按照一个示例性实施例，用于图1所示MRI系统的对象呼吸运动检测的系统。

图9示出按照一个示例性实施例，图1所示MRI系统的第一RF线圈以及相关联的耦合电子器件。

图10示出按照一个示例性实施例，图1所示MRI系统的第二RF线圈以及相关联的耦合电子器件。

图11示出按照一个示例性实施例，用于图1所示MRI系统的的多个RF线圈阵列配置。

图12示意性地示出按照一个示例性实施例的RF线圈阵列接合电缆，所述RF线圈阵列接合电缆包括定位在处理系统与图1所示的MRI系统的RF线圈阵列之间的多个连续和/或毗连共模陷波电路(trap)。

图13和14各自示意性地示出按照一个示例性实施例的RF线圈阵列接合电缆，所述RF线圈阵列接合电缆包括用于图1所示MRI系统的多个连续和/或毗连共模陷波电路。

图15是按照一个示例性实施例，用于图1所示MRI系统的衬垫的示图。

图16是按照一个示例性实施例，图15所示衬垫的另一示图。

图17是按照一个示例性实施例，图16所示衬垫的另一示图。

图18是按照一个示例性实施例，图16所示衬垫的又一示图。

图19依然是按照一个示例性实施例，图16所示衬垫的又一示图。

图20依然是按照一个示例性实施例，图16所示衬垫的又一示图。

图21是按照一个示例性实施例，支撑在床垫上的婴儿患者的俯视图。

图22是按照一个示例性实施例，沿图21的线22-22的剖视图。

图23是按照一个示例性实施例，图21中的床垫的基层的俯视图。

图24是按照一个示例性实施例，支撑在图21的床垫上的可变形头部支架的俯视图。

图25是按照一个示例性实施例，沿图24的线25-25的剖视图。

图26是按照一个示例性的部分剖视图，显示图24的头部支架的变形。

具体实施方式

以下说明涉及各种磁共振成像(MRI)的实施例。确切地说，提供了用于MRI系统的射频(RF)线圈阵列的系统和方法。MRI系统例如图1所示的MRI系统包括孔，所述孔中设置有成像空间。所述MRI系统可以包括后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列，如图2所示。所述后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列成形为支撑由MRI系统成像的患者身体。在一些示例中，所述头部和颈部RF线圈阵列可以包括多个搭接板(strap)(如图3A到图3C以及图7所示)，其中所述搭接板成形为环绕患者的颈部。如图4A到图4B所示，所述后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列包括多个柔性RF线圈，如图6以及图9到图14示意性地示出，其中每个RF线圈包括环路部分和耦合电子器件，所述耦合电子器件配置成与电子控制器接合。如图5所示，所述RF线圈嵌入到所述后部RF线圈阵列和头部和颈部RF线圈阵列内紧邻每个RF线圈阵列的外表面处，所述每个RF线圈阵列的外表面配置成定位在抵靠患者身体处。在一些示例中，例如在图7所示的示例中，所述后部RF线圈阵列可以另外包括多个搭接板，所述搭接板成形为环绕患者躯干、骨盆和/或肢体的一个或多个部分。在一些示例中，如图8示意性地示出，所述后部RF线圈阵列可以另外包括一个或多个RF线圈，所述一个或多个RF线圈具有与RF线圈阵列中的其他RF线圈不同的共振频率，并且配置成检测患者的呼吸运动。

患者颈椎或颈部的MR成像可以为各种不同的医学状况提供有价值的诊断信息。例如，软组织的MR对比成像可以帮助检测和监测患者的各种病理、错位和/或损伤，并且可以帮助检测神经系统的某些慢性疾病。所述MRI可以用于评估患者症状，例如手臂、肩部和/或颈部区域的疼痛、异物感、麻木、麻刺感和/或虚弱。

但是，许多患者的颈部或颈椎区域中的MR图像质量通常由于MRI系统所产生磁场发生畸变(例如，B0或均匀磁场的畸变)而劣化。B0场的畸变通常来自于颈部和颈椎区域中对磁极化易感性不同的组织界面。这些区域中B0磁场的低均匀性增加了经由MRI对这些区域进行成像的难度。此外，由于颈部和颈椎与RF线圈之间的距离增大，位于颈部和颈椎区域处的RF线圈的信噪比(SNR)可能相对于位于患者头部处的RF线圈的SNR减小。例如，不同患者颈部和颈椎的曲率可能不同。结果，成形为与第一患者的颈部和颈椎曲率紧密贴合的RF线圈阵列可能与第二患者的颈部和颈椎贴合不良，进而减小RF线圈在第二患者成像期间的SNR。在B0场的场强(例如，量级)为3特斯拉(Tesla)或更大值的条件期间，SNR的减小可能特别显著。

配置成定位在患者头部和后部区域处的高密度相控阵列RF线圈通常连接到薄硬质塑料成形器，以增加RF线圈所发射的信号的信噪比(SNR)。在一些示例中，患者舒适衬垫(comfort pad)可以定位在患者身体与塑料成形器之间，以便增加患者的舒适度。但是，所述患者舒适衬垫的厚度通常为3厘米以上，并且增加了患者身体与RF线圈之间的距离。所述RF线圈与患者身体之间增大的距离(例如，3.5厘米)会降低RF线圈的SNR。

如本说明书相对于本公开所述，包括柔性嵌入式RF线圈的所述后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列可以通过减小线圈与患者身体之间的距离来增大RF线圈的SNR。在一个示例中，相控阵列RF线圈可以连接到薄柔性材料板(例如，间位芳族聚酰胺聚合物，例如聚(间苯二胺异酞酰胺))，并且所述柔性板和RF线圈可以共同嵌入到成形为支撑患者身体的一层或多层泡沫(例如，膨胀聚丙烯、粘弹性聚氨酯泡沫等)中。在一些示例中，患者身体与RF线圈之间的距离可以减小到约1.5厘米，并且RF线圈的SNR可以增大约25％(例如，相对于上述连接到塑料成形器的RF线圈)。另外，可以减小线圈阵列的重量，进而增加将后部RF线圈阵列和头部和颈部RF线圈阵列相对于MRI系统重新定位(例如，定位在MRI系统的检查台上)的容易性，并且SNR增大使得依赖于快速并行成像技术(例如，压缩感测和超频带(Hyberband))的成像应用能够以更高可靠性和/或精度执行。

以这种方式配置衬垫和嵌入式RF线圈可以减少B0畸变并且增大SNR，从而提高由MRI系统产生的图像的质量(例如，对比度和/或细节)。每个图像的质量提高可以使MRI系统的操作员(例如，技术人员)能够以减少的扫描次数对患者的预期区域进行成像，从而缩短患者的检查时间、提高患者舒适度并且提高MRI系统的效率(例如，每天所扫描的患者数量)。

现在参考图1，示出了根据本发明实施例的磁共振成像(MRI)设备10，所述磁共振成像设备包括超导磁体单元12、梯度线圈单元13、RF线圈单元14、RF主体或体积线圈单元15、发射/接收(T/R)开关20、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23、数据采集单元24、控制器单元25、患者检查台或床26、数据处理单元31、操作控制台单元32和显示单元33。在一个示例中，RF线圈单元14是表面线圈，所述表面线圈是通常设置在对象16(例如，患者)的感兴趣解剖结构附近的局部线圈。在本说明书中，所述RF主体线圈单元15是发射RF信号的发射线圈，并且局部表面RF线圈单元14接收MR信号。因此，发射主体线圈(例如，RF主体线圈单元15)和表面接收线圈(例如，RF线圈单元14)是独立但电磁耦合的结构。所述MRI设备10将电磁脉冲信号发射到设置在成像空间18中的对象16，其中将形成静态磁场以执行扫描，从而从对象16获得磁共振信号以基于所述扫描所获得的磁共振信号来重建对象16的切片的图像。

所述超导磁体单元12包括例如环形超导磁体，所述环形超导磁体安装在环形真空容器内。所述磁体限定围绕对象16的圆柱形空间，并且沿所述圆柱形空间的Z方向产生恒定、强力、均匀的静态磁场。

所述MRI设备10还包括梯度线圈单元13，所述梯度线圈单元在成像空间18中产生梯度磁场，以便为RF线圈单元14所接收的磁共振信号提供三维位置信息。所述梯度线圈单元13包括三个梯度线圈系统，其中的每个梯度线圈系统产生梯度磁场，所述梯度磁场倾斜到彼此垂直的三个空间轴线中的一个空间轴线中，并且依据成像条件沿频率编码方向、相位编码方向和切片选择方向中的每一者产生梯度磁场。更确切地说，所述梯度线圈单元13沿对象16的切片选择方向施加梯度磁场以选择切片；并且所述RF主体线圈单元15将RF信号发射到对象16的选定切片并且对其进行激发。所述梯度线圈单元13还沿对象16的相位编码方向施加梯度磁场，以对来自被RF信号激发的切片的磁共振信号进行相位编码。所述梯度线圈单元13随后沿对象16的频率编码方向施加梯度磁场，以对来自被RF信号激发的切片的磁共振信号进行频率编码。

所述RF线圈单元14例如设置成围封对象16的待成像区域。在一些示例中，所述RF线圈单元14可以称为表面线圈或接收线圈。在超导磁体单元12形成静态磁场的静态磁场空间或成像空间18中，RF线圈单元15基于来自控制器单元25的控制信号向对象16发射电磁波形式的RF信号，从而产生高频磁场。这激发对象16的待成像切片中的质子进行自旋。所述RF线圈单元14以磁共振信号的形式接收当对象16的待成像切片中以此方式激发的质子自旋返回到与初始磁化矢量对准时产生的电磁波。在一些实施例中，所述RF线圈单元14可以发射所述RF脉冲和接收所述磁共振信号。在其它实施例中，所述RF线圈单元14仅用于接收磁共振信号，而不发射RF脉冲。

所述RF主体线圈单元15例如设置成围封成像空间18，并且产生与超导磁体单元12在成像空间18内产生的主磁场正交的RF磁场脉冲，以对核进行激发。与可以从MR设备10断开并且更换成另一个RF线圈单元的RF线圈单元14相反，所述RF主体线圈单元15固定地附接和连接到MRI设备10。此外，尽管局部线圈例如构成RF线圈单元14的局部线圈可以将信号发射到仅对象16的局部区域或者仅从其接收信号，但是RF主体线圈单元15通常具有更大覆盖范围。例如，所述RF主体线圈单元15可以用于向对象16的整个身体发射信号或者从其接收信号。仅接收局部线圈和发射主体线圈的使用可提供均匀的RF激发和良好的图像均匀性，但代价是对象中沉积高RF功率。对于发射-接收局部线圈，所述局部线圈向感兴趣区域提供RF激发并且接收MR信号，从而降低沉积在对象体内的RF功率。应认识到，所述RF线圈单元14和/或RF主体线圈单元15的具体使用取决于成像应用。

所述T/R开关20可以选择性地当在接收模式下操作时将RF主体线圈单元15电连接到数据采集单元24，并且当在发射模式下操作时将其电连接到RF驱动器单元22。同样，所述T/R开关20可以选择性地当RF线圈单元14在接收模式下操作时将RF线圈单元14电连接到数据采集单元24，并且当在发射模式下操作时将其电连接到RF驱动器单元22。当所述RF线圈单元14和RF主体线圈单元15均用在单次扫描中时，例如，如果RF线圈单元14配置成接收MR信号并且RF主体线圈单元15配置成发射RF信号，则T/R开关20可以将来自RF驱动器单元22的控制信号引导到RF主体线圈单元15，同时将从RF线圈单元14接收到的MR信号引导到数据采集单元24。所述RF主体线圈单元15的线圈可以配置成以仅发射模式、仅接收模式或发射-接收模式操作。所述局部RF线圈单元14的线圈可以配置成以发射-接收模式或者仅接收模式操作。

所述RF驱动器单元22包括用于驱动RF线圈单元15并且在成像空间18中形成高频磁场的栅极调制器(未示出)、RF功率放大器(未示出)和RF振荡器(未示出)。所述RF驱动器单元22基于来自控制器单元25的控制信号并且使用栅极调制器来将从RF振荡器接收到的RF信号调制成具有预定信包的预定定时信号。经过栅极调制器调制的RF信号被RF功率放大器放大，然后输出到RF线圈单元15。

所述梯度线圈驱动器单元23基于来自控制器单元25的控制信号驱动梯度线圈单元13，从而在成像空间18中产生梯度磁场。所述梯度线圈驱动器单元23包括与包括在梯度线圈单元13中的三个梯度线圈系统相对应的三个驱动器电路系统(未示出)。

所述数据采集单元24包括用于采集RF线圈单元14所接收到的磁共振信号的前置放大器(未示出)、相位检测器(未示出)以及模拟/数字转换器(未示出)。在所述数据采集单元24中，所述相位检测器通过使用来自RF驱动器单元22的RF振荡器的输出作为参考信号来对从RF线圈单元14接收并且被前置放大器放大的磁共振信号进行相位检测，并且将相位检测后的模拟磁共振信号输出到模拟/数字转换器以转换成数字信号。由此获得的数字信号输出到数据处理单元31。

所述MRI设备10包括用于将对象16安置在其上的检查台26。可以通过基于来自控制器单元25的控制信号移动检查台26来将对象16移入和移出所述成像空间18。

所述控制器单元25包括计算机和记录介质，其中所述记录介质上记录有被计算机执行的程序。所述程序在被计算机执行时使所述设备的各个部分执行与预定扫描相对应的操作。所述记录介质可以包括例如ROM、软磁盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM或非易失性存储器。所述控制器单元25连接到操作控制台单元32并且处理输入到操作控制台单元32的操作信号，并且进一步通过为其输出控制信号来控制检查台26、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23和数据采集单元24。所述控制器单元25还基于从操作控制台单元32接收的操作信号来控制数据处理单元31和显示单元33以获得预期图像。

所述操作控制台单元32包括用户输入装置，例如触摸屏、键盘和鼠标。所述操作控制台单元32被操作员用于例如输入数据例如成像协议，并且设置要执行成像序列的区域。关于成像协议和成像序列执行区域的数据输出到控制器单元25。

所述数据处理单元31包括计算机和记录介质，其中所述记录介质上记录有被计算机执行以执行预定数据处理的程序。所述数据处理单元31连接到控制器单元25，并且基于从控制器单元25接收的控制信号来执行数据处理。所述数据处理单元31还连接到数据采集单元24，并且通过对从数据采集单元24输出的磁共振信号执行各种图像处理操作来生成频谱数据。

所述显示单元33包括显示装置，并且基于从控制器单元25接收的控制信号来在显示装置的显示屏幕上显示图像。所述显示单元33显示例如关于与所述操作员从操作控制台单元32输入的操作数据的输入项的图像。所述显示单元33还显示由数据处理单元31生成的对象16的切片图像或三维(3D)图像。

在扫描期间，所述RF线圈阵列接合电缆可以用于在RF线圈(例如，RF线圈单元14和RF主体线圈单元15)与处理系统的其他方面(例如，数据采集单元24、控制器单元25等)之间发射信号，例如以控制RF线圈和/或从RF线圈接收信息。如上所述，所述RF主体线圈单元15是发射RF信号的发射线圈，并且局部表面RF线圈单元14接收MR信号。更一般地说，RF线圈用于发射RF激发信号(“发射线圈”)，并且接收由成像对象发射的MR信号(“接收线圈”)。在示例中，所述发射线圈和接收线圈是单个机械和电气结构或结构阵列，其中发射/接收模式能够由辅助电路切换。在其他示例中，所述发射主体线圈(例如，RF主体线圈单元15)和表面接收线圈(例如，RF线圈单元14)可以是经由数据采集单元或其他处理单元彼此物理连接的独立结构。但是为了增强图像质量，理想的是提供与发射线圈以机械和电气方式隔离的接收线圈。在这种情况下，需要使接收线圈在其接收模式中电磁耦合到被发射线圈激发的RF“回波”并且与之共振。但是在发射模式期间，可能需要在RF信号的实际发射期间使接收线圈从发射线圈电磁去耦并且因此而不与发射线圈共振。当接收线圈耦合到RF信号的全功率时，所述去耦将降低辅助电路内产生噪声的可能性。下文将描述关于接收RF线圈的去耦的其他详细信息。

常规RF线圈可以包括位于具有集总电子部件(例如，电容器、电感器、平衡-不平衡变换器(balun)、电阻器等)的印刷电路板(PCB)上的酸浸蚀铜迹线(环路)，匹配电路、去耦电路和前置放大器。这种配置通常非常庞大、笨重且刚性，并且需要将线圈相对严格地相对于彼此设置在阵列中，以避免线圈元件之间发生可能降低图像质量的耦合相互作用。因此，常规RF线圈和RF线圈阵列缺乏柔性，因此可能不贴合患者解剖结构，因而降低成像质量和患者舒适度。

因此，根据本说明书中所公开的实施例，RF线圈阵列例如RF线圈单元14可以包括分布式电容导线，而不是位于具有集总电子部件的PCB上的铜迹线。结果，所述RF线圈阵列可以是轻质和柔性的，使得能够设置在低成本、轻质、防水和/或阻燃的织物或材料中。与RF线圈的环路部分连接的耦合电子器件部分(例如，分布式电容导线)可以小型化并且利用低输入阻抗前置放大器，所述低输入阻抗前置放大器针对(例如，由于阻抗匹配电路引起的)高源阻抗进行优化，并且允许RF线圈阵列中的线圈元件之间柔性重叠。此外，所述RF线圈阵列与系统处理部件之间的RF线圈阵列接合电缆可以是柔性的，并且包括分布式平衡-不平衡变换器形式的集成透明功能，使得能够避免采用刚性电子部件并且有助于热负载的扩散。

图2示出示例性RF线圈组件200。RF线圈组件200可以包括多个RF线圈，所述多个RF线圈可以是图1所示RF线圈单元14所包括的RF线圈的非限制性示例。因此，RF线圈组件200可以配置成定位在MRI系统的孔中，例如图1所示的MRI系统10的成像空间18内，以便接收要由MRI系统成像的对象(例如，患者)产生的MR信号。然后将MR信号发送到处理系统(例如，图1所示以及如上所述的数据采集单元24和/或控制器单元25)并且用于生成对象的一个或多个图像。图2中示出一组参考轴线299，以便为图2中所示的元件以及其他附图提供位置参考，并且参考轴线299可以类似于图1所示的参考轴线199(例如，具有相同的轴线相对布置)。

RF线圈组件200包括连接到头部和颈部RF线圈阵列204的后部RF线圈阵列202。后部RF线圈阵列202以及头部和颈部RF线圈阵列204中的每一者配置成定位在MRI系统的检查台(例如，图1所示的检查台26)上并且支撑待成像对象(例如，患者)。后部RF线圈阵列202以及头部和颈部RF线圈阵列204中的每一者包括多个RF线圈，如下文更详细地图示和解释。

首先参见后部RF线圈阵列202，所述后部RF线圈阵列202可以包括两个部分。确切地说，后部RF线圈阵列202可以包括下后部RF线圈阵列203(例如，后部RF线圈阵列202的第一部分)和上后部RF线圈阵列205(例如，后部RF线圈阵列202的第二部分)。下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以各自包括其中嵌入有多个RF线圈的一层或多层一种或多种柔性可压缩材料。在一个示例中，所述下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以各自包括由柔性织物材料(例如，织物)构成的第一层以及由记忆泡沫材料(例如，粘弹性聚氨酯泡沫)构成的第二层。由于形成所述后部RF线圈阵列202的材料的可压缩性质，当对象定位在所述后部RF线圈阵列202上时，所述下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以贴合对象的形状。所述下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以以可拆卸方式彼此连接，或者下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以固定地彼此连接。在一些示例中，下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205可以是连续的(例如，由/从相同柔性可压缩衬垫构成)。

后部RF线圈阵列202可以具有长度208，所述长度沿RF线圈组件200的纵向中心轴线206(从图2中的视角看去，可以平行于参考轴线299的X轴)从上后部RF线圈阵列205的上边缘(例如，在所述头部和颈部RF线圈阵列204连接到后部RF线圈阵列202的条件期间更靠近所述头部和颈部RF线圈阵列204的边缘)延伸到下后部RF线圈阵列203的下边缘。长度208可以是允许RF线圈覆盖整个对象脊柱的适当长度。例如，后部RF线圈阵列可以具有从对象肩部延伸超出对象骨盆区域的长度208。在一个示例中，长度208可以是1.13米或其他适当长度。

后部RF线圈阵列202可以具有宽度210，所述宽度从后部RF线圈阵列202的第一侧边缘延伸到后部RF线圈阵列202的第二侧边缘(例如，沿参考轴线299的Y轴方向)。宽度210可以是允许RF线圈覆盖被成像对象的整个宽度的适当宽度。在示例中，宽度210可以与将RF线圈组件200安置在其上的检查台的宽度匹配。在其他示例中，其他宽度也是可能的(例如，0.465米)。

下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列205中的每一者可以具有外表面212(在本说明书中可以称为顶部第一外表面)。外表面212可以由/从上述柔性织物材料构成。因此，外表面212可以成形为支撑对象的各个部分。例如，下RF线圈阵列203的外表面可以成形为支撑对象的下部部分，例如对象的下背部、骨盆区域和/或腿部。上RF线圈阵列205的外表面可以成形为支撑对象的上部部分，例如对象的上背部、肩部和/或手臂。下后部RF线圈阵列203和上后部RF线圈阵列中的每一者包括定位成与外表面212相对的底部第二外表面(并且在对象定位成抵靠外表面212的条件期间与对象相对)。

现在参见头部和颈部RF线圈阵列204，所述头部和颈部RF线圈阵列204可以包括一层或多层一种或多种柔性可压缩材料，所述材料成形为支撑对象的头部和颈部并且包括嵌入其中的多个RF线圈。在一个示例中，所述头部和颈部RF线圈阵列204可以包括与后部RF线圈阵列202类似的材料配置(例如，第一层柔性织物材料例如织物，以及第二层记忆泡沫材料)。关于嵌入到所述头部和颈部RF线圈阵列中的RF线圈的其他详细信息将在下文中更详细地描述。

所述头部和颈部RF线圈阵列204可以包括头部支架部分、上背部支架部分和两个搭接板。所述搭接板可以从头部支架部分向外延伸并且配置成向对象折叠，使得所述搭接板以重叠方式覆盖患者颈部的前部部分。所述头部支架部分、上背部支架部分和所述搭接板中的每一者可以包括多个RF线圈。

因此，如图2所示，所述头部和颈部RF线圈阵列202包括上背部支架214。所述上背部支架214可以由/从与后部RF线圈阵列202相同的柔性可压缩材料构成，并且可以以可拆卸方式连接到后部RF线圈阵列202。例如，如图2所示，上后部RF线圈阵列205可以包括成角度表面216，所述成角度表面接合到上后部RF线圈阵列205的外表面并且相对于外表面(例如，外表面212)成角度。所述上后部RF线圈阵列205的所述成角度表面216相对于上后部RF线圈阵列205的外表面(例如，最上表面)沿背离外表面的方向向下倾斜。确切地说，如图2所示，所述成角度表面216沿参考轴向299的X轴负方向(例如，沿中心轴线206的轴向方向)背离所述上后部RF线圈阵列205的外表面延伸，并且沿参考轴线299的Z轴负方向相对于外表面成角度(例如，从上后部RF线圈阵列205的顶部外表面向底面倾斜，其中所述底面配置成与MRI系统的检查台接合/连接，并且其中所述顶部外表面配置成定位成与对象共面接触)。本说明书中所提及的共面接触可以包括定位成彼此直接、几乎连续接触的表面(例如，面)。

上背部支架214包括配对成角度表面218，所述配对成角度表面成形为在头部和颈部RF线圈阵列204连接到后部RF线圈阵列202的条件期间与所述成角度表面216共面接触。确切地说，配对成角度表面218成形为在上背部支架214的顶面和上背部支架214的底面之间倾斜，其中所述顶面配置成与对象共面接触并且所述底面配置成与MRI系统的检查台共面接触。配对成角度表面218从顶面形成的上背部支架214的边缘朝向上背部支架214的底面向下(例如，在头部和颈部RF线圈阵列204定位在检查台上的条件期间沿垂直方向朝向MRI系统的检查台)倾斜。成角度表面216和配对成角度表面218可以彼此平行，使得上后部RF线圈阵列205和上背部支架214在成角度表面216和配对成角度表面218定位成抵靠彼此(例如，后部RF线圈阵列202连接到头部和颈部RF线圈阵列204)的条件期间以互补方式接合。尽管图2中未示出，但是可以存在紧固机构以进一步将后部RF线圈阵列202连接到头部和颈部RF线圈阵列204，例如夹具、钩环紧固件或其他紧固件。此外，上后部RF线圈阵列205和上背部支架214之间的其他类型的接合表面(例如，除了锥形表面之外)是可能的。在更进一步示例中，上后部RF线圈阵列205和上背部支架214可以固定地连接并且/或者由/从整块材料构成。

上背部支架214可以具有外表面(例如，顶面)，所述外表面大体上扁平且为矩形，并且配置成贴合待成像对象的上背部(例如，在肩部/下颈部区域中)。在一些示例中，上背部支架214的宽度可以与上述宽度210相同(例如，在参考轴向299的Y轴方向上)。在图2所示的示例中，上背部支架214的宽度小于宽度210。此外，上背部支架214的厚度可以等于后部RF线圈阵列202的厚度(例如，在参考轴向299的Z轴方向上)。

上背部支架214连接到头部支架228。头部支架228可以配置成沿中心轴线206的轴向方向(例如，参考轴线299的X轴方向)延伸，以便符合对象颈部区域中的脊柱的曲率。头部支架228可以包括第一侧壁224和第二侧壁226。第一侧壁224和第二侧壁226中的每一者可以从在中心轴线206上的头部支架228的底部向上弯曲(例如，在头部和颈部RF线圈阵列204定位在检查台的条件期间相对于MRI系统的检查台沿向上垂直方向弯曲，其中上背部支架214的底面抵靠检查台)，并且各自可以与垂直于中心轴线206的相同轴线相交(例如，与图3A到图3C所示以及下文中更详细描述的垂直轴线300相似的轴线)。因此，头部支架228可以成形为贴合对象头部，并且每个侧壁可以围绕头部从头部的底部延伸到沿头部相应侧面的适当区域(例如，耳部之外、耳部与面颊之间，或者其他适当位置)。

在上背部支架214连接到头部支架228的区域中，第一搭接板220和第二搭接板222可从头部支架228向外延伸。第一搭接板和第二搭接板可以是柔性的，以使所述搭接板能够在对象颈部之上彼此向上折叠。

因此，图2示出由三个部分，即下后部RF线圈阵列、上后部RF线圈阵列以及头部和颈部RF线圈阵列构成的RF线圈组件。每个部分可以以可拆卸方式彼此连接，以便易于传送和安装RF线圈组件。所述RF线圈组件可以配置成定位在MRI系统的检查台上，并且待成像对象可以定位在RF线圈组件之上。在此配置中，能够从对象头部到对象的至少骨盆区域(并且在一些示例中，对象的整个后侧)对对象的后侧进行成像。如上所述，RF线圈组件的每个部分可以由一种或多种柔性可压缩材料构成，其中多个RF线圈嵌入所述可压缩材料中或以其他方式连接到所述可压缩材料。关于头部和颈部RF线圈阵列的形状、RF线圈组件内的RF线圈的配置以及构成RF线圈组件的材料的其他详细信息将在下文更详细地讨论。

图3A到图3C示出头部和颈部RF线圈阵列203的各种视图。图3A示出头部和颈部RF线圈阵列203的第一侧透视图，图3B示出其第二侧透视图，并且图3C示出其俯视图。参考轴线299存在于图3A到图3C的每一者中，以用于比较所示的视图。与上文参见图2描述的部件类似的部件采用类似数字示出，并且可以不再进行介绍。下文将共同描述图3A到图3C。

头部支架228、第一侧壁224和第二侧壁226可以彼此连续并且形成成形为围绕对象头部的整体头部支架部分。如从图3A到图3C了解到，头部支架228、第一侧壁224和第二侧壁226可以成形为具有弓形或半圆形截面(例如，在由参考轴线299的Y轴和Z轴形成的平面中)。所述头部支架部分可以通过垂直于中心轴线206的轴线(例如，垂直轴线300)向上弯曲。垂直轴线300可以垂直于中心轴线206以及参考轴线299的X轴和Z轴，并且可以与参考轴线299的Y轴平行。

所述头部和颈部线圈阵列204沿中心轴线206从上背部支架214延伸到头部支架228。如上所述，上背部支架214扁平且为矩形，并且在第一搭接板220和第二搭接板222从头部支架228伸出的区域处连接到头部支架228。如图3B所示，上背部支架214经由颈部支架部分302过渡到头部支架228。所述颈部支架部分302可以成形为贴合对象颈部的后侧，并且可以沿中心轴线206朝向头部支架228向上弯曲，以形成以渐近方式弯曲的底面306。底面306沿头部支架部分可以相对扁平(例如，沿中心轴线206的曲率极小或为零)。

第一搭接板220和第二搭接板222可以沿垂直轴线300从颈部支架部分302伸出。当相应的搭接板从颈部支架部分302伸出时，第一搭接板220和第二搭接板222中的每一者可以向上(例如，在参考轴线299的Z轴方向上垂直向上)弯曲。如图所示，第一搭接板220和第二搭接板222中的每一者通过垂直轴线300向上弯曲，以形成以渐近方式弯曲的底面。如图3C所示，第一搭接板220和第二搭接板222中的每一者可以为矩形形状，但是其他形状也是可能的。第一搭接板220和第二搭接板222可以各自延伸超过上背部支架214的边缘，使得第一搭接板220、第二搭接板222和颈部支架部分302的总宽度可以大于上背部支架214的宽度(例如，沿参考轴线299的Y轴方向)。

所述头部和颈部RF线圈阵列204的每个部分可以与其他部件隔离和可拆卸，或者所述部件中的两个或更多个可以是整体式的并且形成一体。例如，上背部支架214、颈部支架部分302和头部支架228(包括两个侧壁224、226)可以是整体式的或以其他方式固定地连接在一起。第一搭接板220和第二搭接板222可以以可拆卸方式连接到头部支架228和/或颈部支架部分302，或者第一搭接板220和第二搭接板222可以固定地连接到头部支架228和/或颈部支架部分302。

如上所述并且如下文中更详细地描述，所述头部和颈部RF线圈阵列204可以(至少部分地)包括可压缩材料例如泡沫。所述可压缩材料尽管是柔性的，但是可以足够刚性以形成上文所述以及图3A到图3C所示的形状。但是在一些示例中，可以向头部和颈部RF线圈阵列204提供额外的结构或支撑，以便能够维持上述曲率，即使是在对象定位在所述头部和颈部RF线圈阵列203上时。在一个示例中，所述头部和颈部RF线圈阵列204的底面可以包括或连接到刚性成形器，例如由塑料或其他刚性材料制成的成形器。在此配置中，所述第一搭接板和第二搭接板中的每一者可以非固定地连接到刚性成形器，以便所述第一搭接板和第二搭接板能够在成像期间向对象颈部折叠。

在另一个示例中，所述头部和颈部RF线圈阵列204可以成形为匹配常规头部和颈部RF线圈阵列的内部。常规RF线圈阵列可以包括多个RF线圈环路，所述RF线圈环路包括位于PCB上的铜迹线，所述PCB是刚性的并且将RF线圈保持在相对于彼此的固定位置。例如，常规RF线圈阵列包括PCB，其上形成铜迹线并且存在集总电子器件部件(例如，电容器、电感器等)。此外，由于常规RF线圈阵列的配置(例如，由于RF线圈阵列产生的热量)，需要刚性和/或庞大的壳体材料。当所述头部和颈部RF线圈阵列204设置在常规头部和颈部RF线圈中时，可以禁用常规头部和颈部分RF线圈中的RF线圈，以防止发生导致成像劣化的干扰。通过这种方式，现有MRI系统可以采用本公开的RF线圈组件进行改装。当所述头部和颈部RF线圈阵列204定位在常规头部和颈部RF线圈阵列中时，所述头部和颈部RF线圈阵列203可以紧固到常规线圈阵列，以防止头部和颈部RF线圈阵列204的运动，或者头部和颈部RF线圈阵列204可以不紧固到所述常规线圈阵列。在任一示例中，第一搭接板和第二搭接板可以保持与常规线圈阵列的非固定关系，以便所述搭接板能够在成像期间向对象颈部折叠。

图4A和图4B示出示例性RF线圈组件，其中移除了任何外层(例如，外表面材料以及任何中间泡沫层)以示出下层RF线圈。图4A示出第一RF线圈组件400。第一RF线圈组件是RF线圈组件200的非限制性示例，并且因此包括后部RF线圈阵列420(所述后部RF线圈阵列可以包括单独的下后部RF线圈阵列和上后部RF线圈阵列)以及头部和颈部RF线圈阵列404，它们沿中心轴线402纵向延伸并且沿垂直轴线410横向延伸。图4A到图4B各自包括参考轴线499，所述参考轴线可以类似于上述参考轴线199和参考轴线299(例如，可以具有相似的轴线相对布置)。

头部和颈部RF线圈阵列404包括头部支架、颈部支架部分、上背部支架和两个搭接板，如上文相对于图2到图3C所述，以及多个RF线圈422。头部和颈部RF线圈阵列404的每个部分包括定位在其中的一个或多个RF线圈。如图所示，所述头部支架部分包括六个RF线圈，上背部支架部分包括八个RF线圈，颈部支架部分包括三个RF线圈，第一搭接板408包括四个RF线圈，并且第二搭接板406包括四个RF线圈，但是其他数目的RF线圈和其他布置的RF线圈是可能的。如下文参见图6和图9到图14更详细地说明，所述头部和颈部RF线圈阵列404的每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且头部和颈部RF线圈阵列404的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器403处捆绑在一起。接合连接器403可以配置成将头部和颈部RF线圈阵列404连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

后部RF线圈阵列420可以包括多个RF线圈416。在图4A所示的示例中，所述多个RF线圈416中的每个RF线圈可以具有相同尺寸并且可以比头部和颈部RF线圈阵列404的多个RF线圈422中的每个RF线圈(例如，在示例中，头部和颈部RF线圈阵列404中的RF线圈各自具有8厘米的环路直径)更大(例如，具有更大环路直径，例如11厘米)。但是其他配置也是可能的，例如所有RF线圈的尺寸相等。所述多个RF线圈416可以布置成阵列。如图所示，所述多个RF线圈416包括六十个RF线圈，所述六十个RF线圈布置成由五个RF线圈×十二个RF线圈组成的阵列，但是其他RF线圈数量和布置也是可能的。所述多个RF线圈416的一排包括，例如，第一RF线圈411、第二RF线圈413、第三RF线圈415、第四RF线圈417和第五RF线圈419。每个RF线圈(包括第一个RF线圈411到第五个RF线圈419)可以包括环路部分和耦合电子器件部分例如耦合电子器件部分418，如下文参见图6更详细地说明。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且后部RF线圈阵列420的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，例如平衡-不平衡变换器412，并且可以在接合连接器401处捆绑在一起。接合连接器401可以配置成将后部RF线圈阵列420连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

如上文参见图2所述，所述后部RF线圈阵列可以包括两个单独的部分，即下后部RF线圈阵列和上后部RF线圈阵列。因此，所述多个RF线圈416可以布置成两个阵列，例如五个RF线圈×六个RF线圈组成的两个阵列。在所述示例中，每个RF线圈阵列可以包括单独的接合连接器。例如，上后部RF线圈阵列的每个接合电缆可以在第一接合连接器处捆绑在一起，并且下后部RF线圈阵列的每个接合电缆可以在不同的第二接合连接器处捆绑在一起。

图4B示出第二RF线圈组件450。第二RF线圈组件450是RF线圈组件200的非限制性示例，并且因此包括后部RF线圈阵列466(所述后部RF线圈阵列可以包括单独的下后部RF线圈阵列和上后部RF线圈阵列)以及头部和颈部RF线圈阵列456，它们沿中心轴线452纵向延伸。除了后部RF线圈阵列的RF线圈的尺寸之外，第二RF线圈组件450可以类似于第一RF线圈组件400。因此，第一RF线圈组件400的元件的描述同样可以适用于第二RF线圈组件450的类似元件。

头部和颈部RF线圈阵列456包括头部支架、颈部支架部分、上背部支架和两个搭接板(第一搭接板458和第二搭接板460)，如上文相对于图2到图3C所述，以及多个RF线圈454。头部和颈部RF线圈阵列456的每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分，如下文参见图6更详细地说明。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且头部和颈部RF线圈阵列456的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器453处捆绑在一起。接合连接器453可以配置成将头部和颈部RF线圈阵列456连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

后部RF线圈阵列466可以包括多个RF线圈467。在图4B所示的示例中，所述多个RF线圈467的RF线圈不具有均匀尺寸，但是每个RF线圈可以比头部和颈部RF线圈阵列456的多个RF线圈454中的每个RF线圈更大(例如，具有更大的环路直径)。所述多个RF线圈467可以布置成上述阵列。每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分例如耦合电子器件部分470，类似于下文参见图6更详细地说明的部分。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且后部RF线圈阵列466的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器451处捆绑在一起。接合连接器451可以配置成将后部RF线圈阵列466连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

所述多个RF线圈467可以包括具有不同直径的环路部分的RF线圈。例如，第一RF线圈462可以具有第一直径(例如，13厘米)的环路部分，第二RF线圈464可以具有第二直径(例如，12厘米)的环路部分，并且第三RF线圈468可以具有第三直径(例如，11厘米)的环路部分。所述第一直径可以大于第二直径，并且所述第二直径可以大于第三直径。不同尺寸的RF线圈可以以交替布置布置在阵列中，以便增加后部RF线圈阵列466的信噪比，特别是在通过后部RF线圈阵列455对患者的脊柱进行成像的条件期间。另外，在上述配置中，每个RF线圈可以进一步与每个邻近的RF线圈电隔离，使得所述后部RF线圈阵列466的每个RF线圈不会改变后部RF线圈阵列466的每个其他RF线圈所发射的电信号(或者所述其他RF线圈接收到的MR信号)。

因此，第一列RF线圈472包括交替尺寸的RF线圈，例如与最小尺寸RF线圈(例如，RF线圈469)交替的最大尺寸RF线圈(例如，RF线圈462)。在第一列RF线圈472中，每隔一个RF线圈是最大尺寸线圈，并且每个中间RF线圈是最小尺寸线圈。三个中间列RF线圈473包括均匀尺寸的RF线圈，这些RF线圈在本说明书中全部是中等尺寸的线圈(例如，RF线圈464)。最后一列RF线圈474包括交替尺寸的RF线圈，例如与最大尺寸RF线圈(例如，RF线圈463)交替的最小尺寸RF线圈(例如，RF线圈468)。在最后一列RF线圈474中，每隔一个RF线圈是最小尺寸线圈，并且每个中间RF线圈是最大尺寸线圈。此外，最大尺寸-最小尺寸交替布置的最后一列RF线圈474可以偏离不同最小尺寸-最大尺寸布置的第一列RF线圈472，使得每行RF线圈仅包括一个最大尺寸RF线圈以及仅一个最小尺寸RF线圈，然后是三个中等尺寸的RF线圈。

图5示出跨垂直轴线410截取的图4A所示后部RF线圈阵列420的截面图。图5中包括一组参考轴线498。由于图5所示视图的截面性质，仅存在两个轴线，即Z轴和Y轴。后部RF线圈阵列420包括第一外层514。外层514可以由一个或多个柔性织物材料板构成，例如织物。所述外层514可以具有第一厚度510。在一个示例中，第一厚度510可以是1.5厘米或更小值。后部RF线圈阵列420包括第二内层516。内层516可以由可压缩材料例如记忆泡沫构成，并且可以具有第二厚度512。在一个示例中，第二厚度512可以大于第一厚度510并且可以是5厘米。

内层516可以具有多个环形凹槽，每个环形凹槽配置成容纳RF线圈。如图5所示，内层516包括第一环形凹槽500。第一环形凹槽500容纳第一RF线圈411。例如，第一环形凹槽500可以是在内层516中制成的切口或缺口，所述切口或缺口的尺寸设定成适配第一RF线圈411。当第一RF线圈411定位在第一环形凹槽500中时，构成内层516的材料可以围绕第一RF线圈411的环路部分，其中嵌入第二内层中第一RF线圈411的环路部分。对于后部RF线圈阵列420的每个RF线圈存在类似配置。因此，内层516包括第二环形凹槽502(容纳第二RF线圈413)、第三环形凹槽504(容纳第三RF线圈415)、第四环形凹槽506(容纳第四RF线圈417)和第五环形凹槽508(容纳第五RF线圈419)。尽管图5中未图示，但是内层516中可以存在多个矩形凹槽，每个所述矩形凹槽邻近相应的环形凹槽。所述矩形凹槽可以容纳每个RF线圈的耦合电子器件部分。

每个环形凹槽(并且因此每个RF线圈)可以存在于内层516的顶部部分处，并且因此每个RF线圈的顶面可以不被构成内层516的材料覆盖。但是外层514可以覆盖每个RF线圈的顶面。外层514和内层516中的每一者可以是可压缩的，以便嵌入其中的RF线圈贴合定位在后部RF线圈阵列上的对象的形状。

尽管图5是相对于后部RF线圈阵列420来描述，但是本说明书中所描述的其他RF线圈阵列(例如，RF线圈组件200)可以具有类似配置。因此，本说明书中所描述的每个RF线圈阵列可以包括嵌入可压缩材料内层中并且覆盖有可压缩材料外层的多个RF线圈。但是在一些示例中，上述RF线圈可以不嵌入上文相对于图5所描述的可压缩材料中，而是可以替代地缝合或以其他方式连接到一层或多层柔性材料例如或它们之间。

所述可压缩材料可以是坚固泡沫，例如高密度泡沫、闭孔聚氨酯等。嵌入的RF线圈可以覆盖有一层软泡沫，例如粘弹性聚氨酯泡沫、Evlon泡沫、记忆泡沫等，并且夹在耐用可清洁材料例如的顶部外表面与底部外表面之间。但是在一些示例中，RF线圈组件可以嵌入到MRI系统检查台中，其中在这种情况下，可以省去底部外表面。

现在转向图6，其中示出RF线圈602的示意图，所述RF线圈包括经由耦合电子器件部分603和线圈接合电缆612连接到控制器单元610的环路部分601。在一个示例中，所述RF线圈可以是表面接收线圈，所述表面接收线圈可以是单通道或多通道式。RF线圈602是图1所示RF线圈单元14的一个非限制性示例(例如，类似于本说明书中所述的其他RF线圈阵列，例如后部RF线圈阵列202、420和/或466，以及/或者头部和颈部RF线圈阵列204、404和/或456)，并且因此可以在MR设备10中以一个或多个频率操作。线圈接合电缆612可以是在耦合电子器件部分603与RF线圈阵列的接合连接器之间延伸的线圈接合电缆，或者是在RF线圈阵列的接合连接器与MRI系统控制器单元610之间延伸的RF线圈阵列接合电缆。控制器单元610可以与图1中的数据处理单元31或控制器单元25相关联，并且/或者可以是其非限制性示例。

本公开的RF线圈使用铜印刷电路板(PCB)材料量和电子部件量显著少于常规RF线圈。这里公开的RF线圈可以包括并行细长线导体，其被介电材料封装和隔离从而形成线圈元件。所述并行导线形成低电抗结构，而不需要分立电容器。尺寸设定成将损耗保持在可容许水平的最小导体可消除线圈环路之间的大部分电容，并且减少电场耦合。通过与大型采样阻抗接合，电流将减小并且磁场耦合减至最小。所述电子器件的尺寸和容量减至最小以将质量和重量保持在低位，并且防止与预期磁场发生过度相互作用。封装现在可以异常柔性，以便于轮廓成形为贴合相应解剖结构，从而优化信噪比(SNR)和成像加速度。

用于MR的常规RF接收线圈具有若干导电间隔，这些导电间隔之间通过电容器连接。通过调节电容器的电容，可以使RF线圈的阻抗达到其最小值，通常以低电阻为特征。在共振频率下，所存储的磁能和电能周期性地交替。由于其长度和宽度，每个导电间隔具有一定自身电容，其中电能周期性地以静电的形式存储。所述电的分布发生在5cm到15cm量级的整个导电间隔长度上，进而引起类似范围的电偶极场。在大型介电负载附近，所述间隔的自身电容改变，因此导致线圈失谐。在有损耗电介质的情况下，偶极电场引起焦耳耗散，所述焦耳耗散的特征在于线圈承受的总电阻增加。

相反，本公开的RF线圈表示接近理想状态的磁偶极天线，因为它的共模电流沿其周边的相位和幅度是均匀的。所述RF线圈的电容沿环路周边建立在两个导线之间。保守电场严格限制在小截面两个并行导线和介电填充材料内。在两个RF线圈环路重叠的情况下，与常规RF线圈的两个重叠铜迹线相比，交叉点处的寄生电容大幅减小。与两个基于迹线的常规线圈环路相比，RF线圈的薄截面使得能够更好地进行磁性去耦(magneticdecoupling)，并且减少或消除两个环路之间的临界重叠。

耦合电子器件部分603可以连接到RF线圈602的环路部分。在本说明书中，所述耦合电子器件部分603可以包括去耦电路604、阻抗逆变器电路606和前置放大器608。所述去耦电路604可以在发射操作期间有效地使RF线圈去耦。通常，处于其接收模式的RF线圈602可以连接到由MR设备成像的对象的身体，以便接收在发射模式期间发射的RF信号的回波。如果RF线圈602不用于发射，则可能必须在RF主体线圈正在发射RF信号的同时，将RF线圈602从RF主体线圈去耦。可以使用共振电路和PIN二极管、微型机电系统(MEMS)开关或其他类型的开关电路来实现接收线圈从发射线圈的去耦。在本说明书中，所述开关电路可以激活操作性地连接到RF线圈602的失谐电路。

所述阻抗逆变器电路606可以在RF线圈602与前置放大器608之间形成阻抗匹配网络。所述阻抗逆变器电路606配置成将RF线圈602的线圈阻抗变换成用于前置放大器608的最佳源阻抗(source impedance)。所述阻抗逆变器电路606可以包括阻抗匹配网络和输入平衡-不平衡变换器。所述前置放大器608接收来自对应RF线圈602的MR信号，并且放大接收到的MR信号。在一个示例中，所述前置放大器可以具有低输入阻抗，所述低输入阻抗配置成适应相对较高的阻断或源阻抗。关于RF线圈和相关联耦合电子器件部分的其他详细信息将在下文中参见图8和图9更详细地解释。耦合电子器件部分603可以封装在尺寸为约2cm²或更小值的非常小的PCB中。所述PCB可以由保形涂层(conformal coating)或封装树脂提供保护。

线圈接合电缆612，例如RF线圈阵列接合电缆，可以用于在RF线圈与处理系统的其他方面之间发射信号，例如以控制RF线圈并且/或者从RF线圈接收信息。所述RF线圈阵列接合电缆可以设置在MR设备(例如图1所示的MRI设备10)的孔或成像空间内，并且经受由MRI设备产生和使用的电磁场。在MRI系统中，线圈接合电缆例如线圈接合电缆612可以支持发射器驱动共模电流，进而可能产生场畸变和/或部件的不可预测受热。通常，使用平衡-不平衡变换器来阻断共模电流。所述平衡-不平衡变换器或共模陷波电路提供高共模阻抗，进而降低发射器驱动电流的影响。

因此，线圈接合电缆612可以包括一个或多个平衡-不平衡变换器。在常规线圈接合电缆中，平衡-不平衡变换器的定位具有相对较高密度，因为如果平衡-不平衡变换器密度过低或者如果平衡-不平衡变换器定位在不适当位置处，则可能形成高耗散/电压。但是，所述密集设置可能会对灵活性、成本和性能产生不利影响。因此，所述线圈接合电缆中的一个或多个平衡-不平衡变换器可以是连续平衡-不平衡变换器，以确保在独立于定位的情况下不存在高电流或驻波。所述连续平衡-不平衡变换器可以是分布式、颤动式和/或蝶式平衡-不平衡变换器。关于线圈接合电缆和平衡-不平衡变换器的其他详细信息将在下文中参见图11到图13提供。

图7示出具有额外RF线圈阵列伸出部的图4A所示RF线圈组件400。所述额外RF线圈阵列伸出部配置成从要向后部RF线圈阵列420折叠以定位在对象前侧上。通过这种方式，可以提供近全身RF线圈阵列。

第一伸出部708连接到后部RF线圈阵列420的第一侧(在后部RF线圈阵列420包括两个单独但可连接部分的示例中，第一伸出部708可以连接到上后部RF线圈阵列)。第一伸出部708可以由柔性可压缩材料(如上文参见图5所述)构成，位于多层薄柔性材料例如之间。在其他示例中，可以省略所述可压缩材料。第一伸出部708包括多个RF线圈712，这些RF线圈在本说明书中布置成阵列(例如，十五个RF线圈的阵列)。第一伸出部708的每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分例如耦合电子器件部分720，如上文相对于图6所说明。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且第一伸出部708的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器716处捆绑在一起。接合连接器716可以配置成将第一伸出部708连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等(例如，图1所示并且如上所述的控制器单元25)。

第二伸出部710连接到后部RF线圈阵列420的第二侧。在后部RF线圈阵列420包括两个单独但可连接部分的示例中，第二伸出部710可以连接到上后部RF线圈阵列。第二伸出部710可以类似于第一伸出部708并且因此可以包括多个RF线圈714，这些RF线圈在本说明书中布置成阵列(例如，十五个RF线圈的阵列)。所述RF线圈可以嵌入到可压缩材料中并且/或者层叠在柔性外层材料之间。第二伸出部710的每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分例如耦合电子器件部分722，如上文相对于图6所说明。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且第二伸出部710的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器718处捆绑在一起。接合连接器718可以配置成将第二伸出部710连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

第一伸出部708和第二伸出部710中的每一者可以以可拆卸方式附接到后部RF线圈阵列420，或者第一伸出部708和第二伸出部710可以固定地附接。第一伸出部708和第二伸出部710可以各自配置成向后部RF线圈阵列420的折叠。例如，可以存在接缝或其他柔性接头，其中第一伸出部708连接到后部RF线圈阵列420(例如，沿平行于中心轴线402的轴线)。第一伸出部708可以沿所述接缝折叠或弯曲，使得第一伸出部的内部部分面向对象的前部部分和/或与其接触。第二伸出部710可以以类似方式折叠。当第一伸出部708和第二伸出部710均向对象折叠时，第一伸出部708和第二伸出部710可以至少在一定程度上重叠，并且重叠量可以基于患者尺寸而变化。

骨盆RF线圈阵列700可以连接到后部RF线圈阵列420(在后部RF线圈阵列420包括两个单独但可连接部分的示例中，骨盆RF线圈阵列700可以连接到下后部RF线圈阵列)。骨盆RF线圈阵列700可以类似于第一伸出部708和/或第二伸出部710并且因此可以包括多个RF线圈704，这些RF线圈在本说明书中布置成阵列(例如，28个RF线圈的阵列)。所述RF线圈可以嵌入到可压缩材料中并且/或者层叠在柔性外层材料之间。骨盆RF线圈阵列700的每个RF线圈可以包括环路部分和耦合电子器件部分例如耦合电子器件部分706，如上文参见图6所解释。每个耦合电子器件部分可以连接到接合电缆，并且骨盆RF线圈阵列700的每个接合电缆可以包括平衡-不平衡变换器，并且可以在接合连接器702处捆绑在一起。接合连接器702可以配置成将骨盆RF线圈阵列700连接到MRI系统的适当部件，例如控制器单元、处理系统等。

骨盆RF线圈阵列700可以以可拆卸方式附接到后部RF线圈阵列420，或者它可以固定地附接。骨盆RF线圈阵列700可以配置成向后部RF线圈阵列420折叠。例如，可以存在接缝或其他柔性接头，其中骨盆RF线圈阵列700连接到后部RF线圈阵列420(例如，沿垂直于中心轴线402的轴线)。骨盆RF线圈阵列700可以沿所述接缝折叠或弯曲，使得骨盆RF线圈阵列700的内部部分面向对象的前部部分和/或与其接触。此外，骨盆RF线圈阵列700与后部RF线圈阵列420之间的连接可以以容纳对象腿部的方式配置(例如，所述连接可以形成使对象腿部可以延伸通过其中的腿孔)。通过这种方式，当骨盆RF线圈阵列700向后部RF线圈阵列420的折叠时，骨盆RF线圈阵列700可以定位在对象骨盆区域之上和/或周围，使得骨盆RF线圈阵列700中的RF线圈能够紧密连接到前列腺、膀胱、卵巢或骨盆区域中其他常规情况下难以成像的位置。

图8示出呼吸运动检测器800的示意图。所述呼吸运动检测器包括单独的RF线圈阵列，所述单独的RF线圈阵列包括一个或多个RF线圈(本说明书中可以称为呼吸运动检测RF线圈)，所述RF线圈配置成以相对于后部RF线圈阵列的RF线圈的不同共振频率操作。在一些实施例中，所述呼吸运动检测RF线圈是位于后部RF线圈阵列与对象之间的单独的RF线圈。在一些实施例中，所述呼吸运动检测RF线圈是所述后部线圈阵列的一部分。此系统的其他部件例如信号发生器802、定向耦合器804以及功率检测传感器和数字化模块810均为与MRI系统分开的部件。但是至少在一些示例中，来自功率检测传感器和数字化模块810的输出可以发送到MRI系统以进行显示或其他处理。

信号发生器802在0dBm功率输出下产生250MHz的连续高频(HF)信号。此信号通过定向耦合器804传送到150mm AIR共振器806，所述AIR共振器是类似于本说明书中所述的其他RF线圈(例如，上述RF线圈单元14的RF线圈、后部RF线圈阵列202等)的RF线圈(例如，呼吸运动检测RF线圈)。但是所述AIR共振器806配置成以与上述RF线圈(例如，用于对患者脊柱进行成像的RF线圈，例如图4A所述和如上所述的RF线圈411、413、415、417和419)的共振频率不同的共振频率(例如，250Mhz)操作。由于AIR共振器806在RF线圈的导体(例如，导线)中具有相对于后部阵列中的其他RF线圈的不同线圈直径、不同介电材料和/或不同数量切口，因此AIR共振器806可以以不同共振频率操作。

此RF线圈在称为“加载”的过程中与患者808相互作用。所述线圈负载随呼吸变化并且改变线圈的共振频率和阻抗，以此使得信号反射回信号发生器802。被反射的信号功率被定向耦合器804检测到，并且传送到功率检测传感器和数字化模块810。所述信号可以从功率检测传感器和数字化模块810数字化并且转发到系统选通子系统，并且进一步处理以进行选通、触发或视觉呈现。

所述功率检测传感器和数字化模块810可以进一步包括放大系统和/或信号滤波器，以进一步处理所述信号，然后再将所述信号输出到MRI系统以进行显示或其他处理。例如，RF线圈阵列(例如，上述后部RF线圈阵列)可以包括多个呼吸运动检测RF线圈。所述功率检测传感器和数字化模块810可以与多个呼吸运动检测RF线圈电连接，并且配置成从多个呼吸运动检测RF线圈接收电信号。所述信号放大和/或信号滤波子系统可以电连接在功率检测传感器和数字化模块810的电输出端与MRI系统的电输入端(例如，MRI系统控制器的电输入端)之间，以便处理由功率检测传感器和数字化模块810发射到MRI系统的电信号。所述子系统可以分析从每个呼吸运动检测RF线圈发射到功率检测传感器和数字化模块810的电信号，并且确定所述多个呼吸运动检测RF线圈中具有处于呼吸频率范围内的更强信号强度(例如，更高量级信号和/或更高信噪比)的一个或多个具体呼吸运动检测RF线圈。所述子系统可以在将来自一个或多个具体呼吸运动检测RF线圈的电信号发射到MRI系统之前放大所述电信号，以便提高RF线圈阵列的呼吸运动检测质量。通过这种方式，可以针对各种不同患者尺寸增加RF线圈阵列和所包括的呼吸运动检测RF线圈的呼吸运动检测质量。此外，可以针对RF线圈阵列相对于患者的各种不同位置提高呼吸运动检测质量。

在一些示例中，MRI系统可以利用检测到的呼吸运动(例如，由MRI系统的电子控制器处理)，以便提高MRI系统的成像质量。例如，尽管MRI系统不通过呼吸运动检测RF线圈对患者进行成像，但是MRI系统可以处理来自呼吸运动检测RF线圈的信号，以便在经由RF线圈阵列(例如，上述后部RF线圈阵列202、头部和颈部RF线圈阵列204等)对患者进行成像期间补偿患者的身体运动。在一个示例中，MRI系统可以检测患者的呼吸运动(例如，经由呼吸运动检测RF线圈)并且可以针对患者呼吸循环的各个期间经由RF线圈阵列的RF线圈(例如，不用于呼吸运动检测的RF线圈，例如多个RF线圈416)对患者进行成像。例如，所述MRI系统可以在患者呼吸循环的呼气部分期间经由呼吸运动检测RF线圈检测呼吸运动，并且经由RF线圈阵列的RF线圈对患者进行成像。在其他示例中，所述MRI系统可以响应于以不同方式检测到的患者呼吸运动(例如，通过一个或多个图像平均算法等)而经由RF线圈阵列的RF线圈来调节患者的成像。

图9是根据实施例形成的具有分段导体的RF线圈901的示意图。RF线圈901是图6所示RF线圈602的非限制性示例，并且因此包括RF线圈602的环路部分601和耦合电子器件部分603。当被数据采集单元(例如，图1中所示的数据采集单元24)驱动时，所述耦合电子器件部分使得RF线圈能够发射和/或接收RF信号。在图示实施例中，RF线圈901包括第一导体900和第二导体902。第一导体900和第二导体902可以为分段式，使得导体形成开路(例如，形成单极)。导体900、902的各段可具有不同长度，如下文所讨论。可以改变第一导体900和第二导体902的长度以实现要求的分布式电容，并且因此而实现要求的共振频率。

第一导体900具有第一段904和第二段906。第一段904包括位于终止于耦合电子器件部分603的接口处的被驱动端912，如下文更详细地描述。第一段904还包括浮动端914，所述浮动端与参考地面分离，从而保持浮动状态。第二段906包括位于终止于耦合电子器件部分的接口处的被驱动端916以及从参考地面分离的浮动端918。

第二导体902具有第一段908和第二段910。第一段908包括位于所述接口处的被驱动端920。第一段908还包括浮动端922，所述浮动端与参考地面分离，从而保持浮动状态。第二段910包括位于接口处的被驱动端924以及从参考地面分离的浮动端926。所述被驱动端924可以终止于所述接口处，使得此端924仅通过分布式电容连接到第一导体。图示成围绕导体之间的环路的电容器表示导线之间的电容。

第一导体900和第二导体902沿第一段和第二段904，906，908，910的长度呈现分布式电容。所述第一段904、908可以具有与第二段906、910不同的长度。第一段904、908与第二段906、910之间的相对长度差异可以用于在预期中心频率下产生具有共振频率的有效电感电容(LC)电路。例如，通过相对于第二段906、910的长度改变第一段904、908的长度，可以改变集成分布式电容。

在图示实施例中，第一导体900和第二导体902成形为终止于接口的环路部分。但是在其他实施例中，其他形状也是可能的。例如，所述环路部分可以是多边形，成形为贴合表面(例如，壳体)和/或类似部分的轮廓。所述环路部分限定沿第一导体和第二导体的导电通路。第一导体和第二导体沿导电通路的整个长度没有任何离散或集总电容或电感元件。所述环路部分还可以包括不同规格绞合或实心导线环路、不同长度第一导体900和第二导体902的不同直径环路，以及/或者第一导体与第二导体之间间距不同的环路。例如，第一导体和第二导体中的每一者可以在沿导电通路的不同位置处没有切口或间隙(非分段式导体)或者具有一个或多个切口或间隙(分段式导体)。

本说明书中所使用的分布式电容(DCAP)表示沿导体长度在导体之间呈现的，没有离散或集总电容分量以及离散或集总电感分量的电容。在本说明书中的示例中，所述电容可以沿第一导体900和第二导体902的长度以一致、均匀方式增长。

介电材料903封装并且隔离第一导体900和第二导体902。可以选择性地选择介电材料903以实现选定分布式电容。介电材料903可以基于预期介电常数ε，以改变环路部分的有效电容。例如，所述介电材料903可以是空气、橡胶、塑料或任何其他介电材料。在一个示例中，所述介电材料可以是聚四氟乙烯(PTFE)。例如，介电材料903可以是围绕第一导体900和第二导体902的并行导电元件的绝缘材料。或者，所述第一导体900和第二导体902可以彼此扭绞以形成双绞线电缆。再如，所述介电材料903可以是塑料材料。第一导体900和第二导体902可以形成同轴结构，其中塑料介电材料903将第一导体和第二导体隔离。再如，第一导体和第二导体可以配置成平面条带。

耦合电子器件部分603以可操作且通信方式连接到RF驱动器单元22、数据采集单元24、控制器单元25和/或数据处理单元31，以允许RF线圈602发射和/或接收RF信号。在图示实施例中，耦合电子器件部分603包括配置成发射和接收RF信号的信号接口958。

如上文参见图6所说明，耦合电子器件部分603包括去耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器。如图9所示，所述去耦电路包括去耦二极管960。例如，可以为所述去耦二极管960提供来自MC_BIAS的电压，以便使所述去耦二极管960导通。当导通时，所述去耦二极管960例如在发射操作期间致使导体900与导体902短路，从而致使线圈脱离共振状态并且因此使线圈去耦。

所述阻抗逆变器电路包括：多个电感器，所述多个电感器包括第一电感器970a、第二电感器970b和第三电感器970c；多个电容器，所述多个电容器包括第一电容器972a、第二电容器972b、第三电容器972c和第四电容器972d；以及二极管974。所述阻抗逆变器电路包括匹配电路和输入平衡-不平衡变换器。如图所示，所述输入平衡-不平衡变换器是包括第一电感器970a、第二电感器970b、第一电容器972a和第二电容器972b的晶格式平衡-不平衡变换器。在一个示例中，二极管974限制电流的方向以阻止RF接收信号进入到去耦偏压支路(MC_BIAS)中。

在一个示例中，RF、GND和MC_BIAS接头是单个电缆的一部分。例如，所述电缆可以是具有中心导体和两个周围屏蔽件的三同轴电缆。所述中心导体可以电传导RF信号和前置放大器控制，第一屏蔽件可以是GND接头(例如，地面)，并且第二最外屏蔽件可以是MC_BIAS接头(例如，用于二极管去耦控制的多线圈偏压接头)。所述电缆可以(连同RF线圈的一个或多个其他电缆一起)连接到接口板，其中所述接口板的连接器将电缆电连接到MRI系统。

所述前置放大器962可以是通过阻抗匹配电路针对高源阻抗优化的低输入阻抗前置放大器。所述前置放大器可以具有低噪声反射系数γ和低噪声电阻Rn。在一个示例中，除了低噪声系数之外，前置放大器可以具有大体上等于0.0的源反射系数γ以及大体上等于0.0的标准化噪声电阻Rn。但是，也可以设想γ值大体上等于或小于0.1并且Rn值大体上等于或小于0.2。利用具有适当γ和Rn值的前置放大器，所述前置放大器为RF线圈901提供阻断阻抗，同时还在史密斯圆图的背景下提供大噪声圆。因此，RF线圈901中的电流减至最小，前置放大器与RF线圈901输出阻抗进行有效噪声匹配。基于大噪声圆，所述前置放大器在各种RF线圈阻抗上产生有效SNR，同时对RF线圈901产生高阻断阻抗。

在一些示例中，所述前置放大器962可以包括阻抗变换器，所述阻抗变换器包括电容器和电感器。所述阻抗变换器可以配置成改变前置放大器的阻抗以有效地抵消前置放大器的电抗，例如由寄生电容效应引起的电容。所述寄生电容效应可以由例如前置放大器的PCB布局或前置放大器的选通引起。此外，所述电抗通常可以随频率的增大而增大。但是有利地，将前置放大器的阻抗变换器配置成抵消或至少最小化电抗可保持对RF线圈901的高阻抗(即阻断阻抗)和有效SNR，而不对前置放大器的噪声系数产生实质性影响。上述晶格平衡-不平衡变换器可以是阻抗变换器的非限制性示例。

在示例中，本说明书中所述的前置放大器可以是低输入前置放大器。例如，在一些实施例中，前置放大器的“相对较低”输入阻抗在共振频率下小于约5欧姆。RF线圈901的线圈阻抗可以为任何值，所述值可以取决于线圈负载、线圈尺寸、场强度等。RF线圈901的线圈阻抗示例包括但不限于在1.5T磁场强度下介于约2欧姆与约10欧姆之间，以及/或者类似阻抗。所述阻抗逆变器电路配置成将RF线圈901的线圈阻抗变换成相对较高源阻抗。例如，在一些实施例中，“相对较高”源阻抗为至少约100欧姆并且可以大于150欧姆。

所述阻抗变换器还可以向RF线圈901提供阻断阻抗。将RF线圈901的线圈阻抗变换成相对较高源阻抗可以使阻抗变换器能够向RF线圈901提供更高的阻断阻抗。所述较高阻断阻抗的示例值包括例如至少500欧姆以及至少1000欧姆的阻断阻抗。

应当理解，图9所示的去耦电路用于说明而并非限制。任何合适的去耦合配置都能够用于在发射操作的过程中去耦合。

图10是根据另一个实施例的RF线圈1001和耦合电子器件部分603的示意图。图10的RF线圈是图6所示RF线圈和耦合电子器件的非限制性示例，并且因此包括环路部分601和耦合电子器件部分603。当被数据采集单元24(如图1所示)驱动时，所述耦合电子器件使得RF线圈能够发射和/或接收RF信号。RF线圈1001包括与第二导体1002并联的第一导体1000。第一导体1000和第二导体1002中的至少一者是细长且连续的。

在图示实施例中，第一导体1000和第二导体1002成形为终止于接口的环路部分。但是在其他实施例中，其他形状也是可能的。例如，所述环路部分可以是多边形，成形为贴合表面(例如，壳体)和/或类似部分的轮廓。所述环路部分限定沿第一导体1000和第二导体1002的导电通路。第一导体1000和第二导体1002沿所述导电通路的整个长度没有任何离散或集总电容或电感部件。所述第一导体1000和第二导体1002沿所述环路部分的整个长度是不间断且是连续的。所述环路部分还可以包括不同规格绞合或实心导线环路、不同长度第一导体1000和第二导体1002的不同直径环路，以及/或者第一导体与第二导体之间间距不同的环路。例如，第一导体和第二导体中的每一者可以在沿导电通路的不同位置处没有切口或间隙(非分段式导体)或者具有一个或多个切口或间隙(分段式导体)。

所述第一导体1000和第二导体1002沿环路部分的长度(例如，沿第一导体1000和第二导体1002的长度)具有分布式电容。所述第一导体1000和第二导体1002沿所述环路部分的整个长度呈现大体相等和均匀的电容。本说明书中所使用的分布式电容(DCAP)表示导体之间呈现的沿导体长度均匀且一致地增长，并且没有离散或集总电容分量以及离散或集总电感分量的电容。在本说明书中的示例中，所述电容可以沿第一导体1000和第二导体1002的长度以均匀方式增长。第一导体1000和第二导体1002中的至少一者是细长且连续的。在图示的实施例中，第一导体1000和第二导体1002中这两者均为细长且连续的。但是在其他实施例中，第一导体1000或第二导体1002中的仅一者可以是细长且连续的。第一导体1000和第二导体1002形成连续的分布式电容器。所述电容沿导体1000、1002的长度以大体恒定的速率增长。在图示的实施例中，第一导体1000和第二导体1002形成沿第一导体1000和第二导体1002的长度呈现DCAP的细长连续导体。第一导体1000和第二导体1002在第一导体1000和第二导体1002的终端之间沿连续导体的整个长度没有任何离散电容和电感部件。例如，第一导体1000和第二导体1002沿环路部分的长度既不包括任何离散电容器，也不包括任何电感器。

介电材料1003隔离第一导体1000和第二导体1002。可以选择性地选择介电材料1003以实现选定分布式电容。介电材料1003可以基于预期介电常数ε，以改变环路部分的有效电容。例如，所述介电材料1003可以是空气、橡胶、塑料或任何其他介电材料。在一个示例中，所述介电材料可以是聚四氟乙烯(PTFE)。例如，介电材料1003可以是围绕第一导体1000和第二导体1002的并行导电元件的绝缘材料。或者，所述第一导体1000和第二导体1002可以彼此扭绞以形成双绞线电缆。再如，所述介电材料1003可以是塑料材料。第一导体1000和第二导体1002可以形成同轴结构，其中塑料介电材料1003将第一导体1000和第二导体1002隔离。再如，第一导体1000和第二导体1002可以配置成平面条带。

第一导体1000包括终止于接口处的第一终端1012和第二终端1016。第一终端1012连接到耦合电子器件部分603。第一终端1012在本说明书中也可以称为“驱动端”。第二终端1016在本说明书中也称为“第二驱动端”。

第二导体1002包括终止于接口处的第一终端1020和第二终端1024。第一终端1020连接到耦合电子器件部分603。第一终端1020在本说明书中也可以称为“驱动端”。第二终端1024在本说明书中也称为“第二驱动端”。

所述RF线圈1001的环路部分601连接到耦合电子器件部分603。耦合电子器件部分603可以与上文参见图6和图9描述的耦合电子器件相同，因此类似部件采用类似参考数字并且不再做进一步描述。

如图9和图10所示，构成RF线圈的环路部分的两个并行导体可以各自是连续导体，如图10所示，或者所述导体中的一者或这两者可以是不连续的，如图9所示。例如，图9中所示的两个导体可以包括切口，导致每个导体由两段组成。各导体段之间的最终空间可以填充用于封装和围绕导体的介电材料。所述两个切口可以定位在不同位置，例如(相对于环路部分与耦合电子器件接合的位置)，一个切口定位在135°处并且另一个切口定位在225°处。通过包括不连续导体，可以相对于包括连续导体的线圈来调节线圈的共振频率。在RF线圈包括被电介质封装和隔离的两个连续并行导体的示例中，共振频率可以是较小的第一共振频率。如果此RF线圈包括一个不连续导体(例如，如果其中一个导体被切割并且填充介电材料)和一个连续导体，则在所有其他参数(例如，导线号(conductor wire gauge)、环路直径、导体之间间距、介电材料)相同的情况下，RF线圈的共振频率可以是较大的第二共振频率。通过这种方式，可以调节环路部分的参数，包括导线号、环路直径、导体之间间距、介电材料选择和/或厚度以及导体段数和长度，以将RF线圈调谐到预期共振频率。

可以利用上文相对于图6以及图9到图10呈现的RF线圈来在MR成像会话期间接收MR信号。因此，图6以及图9到图10所示的RF线圈可以是图1所示RF线圈单元14的非限制性示例(并且可以类似于上述RF线圈单元14、后部RF线圈阵列202、420和/或466，以及/或者头部和颈部RF线圈阵列204、404和/或456所包括的RF线圈)，并且可以配置成连接到MRI系统的下游部件，例如处理系统。图6以及图9到图10所示的RF线圈可以存在于各种配置的RF线圈阵列中。下文将更详细描述图11，其中示出RF线圈和附属线圈接合电缆的各种示例性配置，类似于上文相对于图6以及图9到图10所描述的RF线圈。

图11示出RF线圈阵列的不同布置。第一RF线圈阵列1110包括线圈环路以及连接到每个线圈的电子器件单元，以及连接到每个耦合电子器件单元并且从每个耦合电子器件单元延伸的线圈接合电缆。因此，RF线圈阵列1110包括四个线圈环路、四个电子器件单元以及四个线圈接合电缆。第二RF线圈阵列1120包括每个线圈环路的单独电子器件单元，每个电子器件单元连接到相应的线圈接合电缆。阵列1120包括四个线圈环路、四个电子器件单元以及四个线圈接合电缆，所述线圈接合电缆以四个线圈接合电缆为单个分组而捆绑在一起，并且可以称为集成平衡-不平衡变换器电缆束。例如，连接到两个顶部电子器件单元的两个线圈接合电缆捆绑在一起，并且它们与来自两个底部电子器件单元的两个接合电缆捆绑在一起。第三RF线圈阵列1130包括每个线圈环路的单独电子器件单元，每个电子器件单元连接到相应的线圈接合电缆。阵列1130包括四个线圈环路、四个电子器件单元以及四个线圈接合电缆，所述线圈接合电缆以四个线圈接合电缆为单个分组而捆绑在一起，并且可以称为集成平衡-不平衡变换器电缆束。例如，连接到相应电子器件单元的每个线圈接合电缆可以组合成一个整体线圈接合电缆，也称为电缆组件。

在一些示例中，各个耦合电子器件单元可以容纳在公共电子器件壳体中。所述线圈阵列的每个线圈环路可以具有容纳在壳体中的相应耦合电子器件单元(例如，去耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器)。在一些示例中，所述公共电子器件壳体可以从线圈环路或RF线圈阵列拆除。确切地说，如果各个耦合电子器件以图11所示RF线圈阵列1130的方式配置，则所述电子器件可以设置在可分离组件中并且从RF线圈阵列断开。连接器接口可以设置在例如导体环路部分(例如，上述驱动端)与每个个体耦合电子器件单元的耦合电子器件之间的接点(junction)处。

所述RF线圈或RF线圈阵列中使用的导线和线圈环路可以以任何适当方式制造，以获得预期RF线圈应用的预期共振频率。预期导线号例如美国线规(AWG)28或30号或任何其他预期线号可以与相同线号的并行导线配对，并且使用挤压工艺或三维(3D)印刷或增材制造工艺采用介电材料来封装。此制造过程可以是环保的，同时低浪费和低成本。

因此，本说明书中所描述的RF线圈包括封装在PTFE电介质中的双芯导线环路，此导线环路可以没有切口或者两个并行导线中的至少一者中具有至少一个切口；以及连接到每个线圈环路的小型化耦合电子器件PCB(例如，尺寸为约2cm²或更小值的非常小耦合电子器件PCB)。所述PCB可以由保形涂层或封装树脂提供保护。通过这种方式，得以消除常规部件，并且电容“内置”在集成电容器(INCA)线圈环路中。线圈元件之间的相互作用减少或消除。可以通过改变所用导线的线号、导线之间的间距、环路直径、环路形状以及导线中切口的数量和位置来使线圈环路适用于各种MR操作频率。

线圈环路在PET/MR应用中是透明的，进而有助于剂量管理和信噪比(SNR)。小型化耦合电子器件PCB包括去耦电路、具有阻抗匹配电路和输入平衡-不平衡变换器的阻抗逆变器电路，以及前置放大器。所述前置放大器建立线圈阵列应用中的关于最低噪声、稳健性和透明性的新标准。所述前置放大器提供主动噪声消除以减小电流噪声，提升线性度，并且提高对不同线圈负载条件的耐受性。此外，如下文更详细解释，可以提供具有平衡-不平衡变换器的电缆束，以用于将小型化耦合电子器件PCB中的每一者连接到与MRI系统接合的RF线圈阵列连接器。

本说明书中所描述的RF线圈异常轻质，并且重量可以小于10克，而相对地，通用电气公司几何拥抱法(Geometry Embracing Method，GEM)柔性RF线圈阵列套件的每个线圈元件重45克。例如，根据本公开的16通道RF线圈阵列的重量可以小于0.5kg。本说明书中所描述的RF线圈异常柔性并且耐用，因为线圈非常简单，只有非常少的刚性部件会受损并且允许浮动重叠。本说明书中所描述的RF线圈的成本异常低，例如，比现有技术减少了十倍以上。例如，16通道RF线圈阵列可以由成本小于50美元的部件和材料组成。本说明书中所描述的RF线圈不排除当前封装或新兴技术，并且可以实施于不需要封装或附接到成形器的RF线圈阵列中，或者实施于附接到柔性成形器的柔性RF线圈阵列形式的RF线圈阵列，或附接到刚性成形器的刚性RF线圈阵列形式的RF线圈阵列中。

INCA线圈环路和相关联耦合电子器件的组合是单个线圈元件，在功能上独立并且在电气上不受周围环境或相邻线圈元件影响。结果，本说明书中所描述的RF线圈在低密度和高密度线圈阵列应用中的性能同等优异。线圈元件之间的异常隔离允许线圈元件之间的重叠最大化而不会降低跨线圈元件的性能。与常规RF线圈阵列设计所能达到的水平相比，这允许更高密度的线圈元件。

在一些示例中，所述RF线圈单元14、后部RF线圈阵列202、420和/或466，以及/或者头部和颈部RF线圈阵列204、404和/或456(如上所述)所包括的RF线圈可以定位成与图11所示配置类似的相对布置。例如，所述后部RF线圈阵列202所包括的RF线圈可以一起电连接成一组或多组RF线圈(例如，子阵列)，并且所述一组或多组RF线圈可以包括布置类似于图11所示布置(例如，阵列1110、阵列1120和/或阵列1130)的RF线圈。

图12示出根据各种实施例形成的连续共模陷波电路组件1200的方框示意图。共模陷波电路组件1200可以配置成传输电缆1201，所述传输电缆配置成在处理系统1250与MRI系统的RF线圈阵列(RF线圈单元14、后部RF线圈阵列202、420和/或466，以及/或者头部和颈部RF线圈阵列204、404和/或456)之间发射信号。传输电缆1201是RF线圈阵列接合电缆612的非限制性示例，处理系统1250是控制器单元610的非限制性示例，并且RF线圈阵列1260是多个RF线圈例如RF线圈602的非限制性示例，所述RF线圈具有多个耦合电子器件部分，例如图6所示的耦合电子器件部分603。

在图示的实施例中，传输电缆1201(或RF线圈阵列接合电缆)包括中心导体1210和多个共模陷波电路1212、1214、1216。可以注意到，尽管共模陷波电路1212、1214和1216图示成与中心导体1210不同，但在一些实施例中，共模陷波电路1212、1214、1216可与中心导体1210形成一体，或者是所述中心导体的一部分。

图示实施例中的中心导体1210具有长度1204，并且配置成在RF线圈阵列1260与MRI系统的至少一个处理器(例如，处理系统1250)之间发射信号。例如，中心导体1210可以包括带状导体、导线或同轴电缆束中的一者或多者。图示中心导体1210的长度1204从中心导体1210的第一端(连接到处理系统1250)延伸到中心导体1210的第二端(连接到RF线圈阵列1260)。在一些实施例中，中心导体可以穿过共模陷波电路1212、1214、1216的中心开口。

如图12所示，图示的共模陷波电路1212、1214、1216(可以理解成协作以形成共模陷波电路单元1218)沿中心导体1210的长度1204的至少一部分延伸。在图示的实施例中，共模陷波电路1212、1214、1216不沿整个长度1204延伸。但是在其他实施例中，共模陷波电路1212、1214、1216可以沿整个长度1204延伸，或者大体上沿整个长度1204延伸(例如，沿整个长度1204延伸，但是位于配置成连接到例如处理器或RF线圈阵列的端部处的部分除外)。共模陷波电路1212、1214、1216以毗连方式设置。如图12所示，共模陷波电路1212、1214、1216中的每一者与共模陷波电路1212、1214、1216中的至少另一者以毗连方式设置。本说明书中所用的“毗连”可以理解成包括彼此紧邻或彼此接触的部件或方面。例如，毗连部件可以彼此邻接。可以注意到，在实践中，在一些实施例中，小间隙或非实质间隙可以位于毗连部件之间。在一些实施例中，非实质间隙(或导体长度)可以理解成小于自由空间中的发射频率波长的1/40。在一些实施例中，非实质间隙(或导体长度)可以理解成为2厘米或更小值。例如，毗连共模陷波电路之间没有(或无实质)中间间隙或导体，所述中间间隙或导体在没有共模陷波电路提供缓和的情况下可能易于从磁场感生电流。

例如，如图12所示，共模陷波电路1212与共模陷波电路1214毗连，共模陷波电路1214与共模陷波电路1212和共模陷波电路1216毗连(并且插入到共模陷波电路1212与共模陷波电路1216之间)，并且共模陷波电路1216与共模陷波电路1214毗连。共模陷波电路1212、1214、1216中的每一者配置成向MRI系统的接收发射器驱动电流提供阻抗。在各种实施例中，共模陷波电路1212、1214、1216提供高共模阻抗。例如，每个共模陷波电路1212、1214、1216可以包括共振电路和/或一个或多个共振部件，以在预期频率下或附近或者在目标频率范围内提供预期阻抗。可以注意到，共模陷波电路1212、1214、1216和/或共模陷波电路单元1218也可以被所属领域中的技术人员称为扼流圈或平衡-不平衡变换器。

与具有其间存在空间的分离离散共模陷波电路系统相反，各种实施例(例如，共模陷波电路组件1200)具有共模陷波电路以连续和/或毗连方式延伸的部分，使得沿此部分没有未设置共模陷波电路的位置。因此，可以减少或消除选择或实现共模陷波电路的特定设置位置的困难度，因为所有感兴趣位置均可以包括在连续和/或毗连共模陷波电路内。在各种实施例中，连续陷波电路部分(例如，共模陷波电路单元1218)可以沿传输电缆的长度或其一部分延伸。

所述连续模陷波电路部分可以由连续接合的各个共模陷波电路或陷波电路部分(例如，共模陷波电路1212、1214、1216)形成。此外，在各种实施例中，可以采用毗连共模陷波电路来实现以下项中的至少一者：降低与线圈元件的相互作用、将热量分布在更大区域上(例如，以避免形成热点)，或者帮助确保阻断位于预期或必要位置。此外，各种实施例中可以采用毗连共模陷波电路来帮助将电压分布在更大区域上。另外，各种实施例中的连续和/或毗连共模陷波电路提供了灵活性。例如，在一些实施例中，共模陷波电路可以使用一个或多个连续长度的导体(例如，缠绕在中心导体上的外导体)形成，或者以其他方式构造成形成一体的毗连部分。在各种实施例中，使用毗连和/或连续共模陷波电路(例如，形成于圆柱体中)可以提供一定范围的灵活性，使得所述组件的挠曲大体上不改变结构的共振频率，或者使得此组件在挠曲时维持导通频率。

可以注意到，各种实施例中的各个共模陷波电路或部分(例如，共模陷波电路1212、1214、1216)可以彼此大体上类似的方式构造或形成(例如，每个陷波电路可以是锥形绕线线圈长度的一部分)，但是每个个体陷波电路或部分可能以与其他陷波电路或部分略有不同的方式配置。例如，在一些实施例中，每个共模陷波电路1212、1214、1216独立地调谐。相应地，每个共模陷波电路1212、1214、1216可以具有与相同共模陷波电路组件1200的其他共模陷波电路不同的共振频率。

替代地或附加地，可以将每个共模陷波电路调谐成具有接近MRI系统操作频率的共振频率。本说明书中所用的共模陷波电路可以理解成当共振频率限定或对应于包括操作频率的频带时，或者当共振频率足够接近所述操作频率以提供导通频率阻断或者在操作频率下提供阻断阻抗时，具有接近所述操作频率的共振频率。

进一步附加地或替代地，可以将每个共模陷波电路调谐成具有低于MRI系统操作频率的共振频率(或者可以将每个共模陷波电路调谐成具有高于MRI系统操作频率的共振频率)。由于每个陷波电路的频率低于(或者替代地，每个陷波电路的频率高于)操作频率，因此可以消除或减小任何陷波电路相互抵消的风险(例如，由于一个陷波电路的频率高于操作频率并且另一个不同陷波电路的频率低于操作频率)。再如，可以将每个共模陷波电路调谐到特定频带以提供宽带共模陷波电路组件。

在各种实施例中，所述共模陷波电路可以具有二维(2D)或三维(3D)蝶形配置以抵消磁场耦合和/或局部畸变。

图13是根据本公开实施例的RF线圈阵列接合电缆1300的透视图，所述RF线圈阵列接合电缆包括多个连续和/或毗连共模陷波电路。RF线圈阵列接合电缆1300包括外套管或屏蔽件1303(本说明书中可以称为外屏蔽件)、电介质隔板1304、内套管1305、第一共模陷波电路导体1307和第二共模陷波电路导体1309，并且在本说明书中可以称为共模陷波电路。

所述第一共模陷波电路导体1307沿第一方向1308以螺旋形式缠绕电介质隔板1304，或者以逐渐变细的距离从设置在RF线圈阵列接合电缆1300的孔1318内的中心导体(未示出)以螺旋形式缠绕。此外，所述第二共模陷波电路导体1309沿与第一方向1308相反的第二方向1310以螺旋形式缠绕电介质隔板1304，或者以逐渐变细的距离从设置在孔1318内的中心导体以螺旋形式缠绕。在图示实施例中，第一方向1308是顺时针方向，并且第二方向1310是逆时针方向。第一共模陷波电路导体1307和第二共模陷波电路导体1309在本说明书中可以称为反绕导体(counterwound conductor)或外导体。

RF线圈阵列接合电缆1300的导体1307和1309可以包括导电材料(例如，金属)并且可以成形为例如带状、导线和/或电缆。在一些实施例中，所述反绕导体或外导体1307和1309可以用作通过中心导体的电流的返回通路。此外，在各种实施例中，所述反绕导体1307和1309可以以正交方式彼此交叉(例如，由第一共模陷波电路导体1307限定的中心线或通路垂直于由第二共模陷波电路导体1309限定的中心线或通路，作为共模陷波电路导体交叉通路)以消除、最小化或减少共模陷波电路导体之间的耦合。

可以进一步注意到，在各种实施例中，第一共模陷波电路导体1307和第二共模陷波电路导体1309松散地缠绕电介质隔板1304，以便当RF线圈阵列接合电缆1300弯曲或挠曲时提供柔性并且/或者减少任何连通、耦合或电感变化。可以注意到，反绕外导体的松动或张紧可以视具体应用而改变(例如，基于导体和电介质隔板的相对尺寸、共模陷波电路所需的弯曲或挠曲量，或者类似因素)。通常，外导体或反绕导体应足够张紧，使得它们围绕电介质隔板1304保持相同总体定向，但是足够松散以允许在RF线圈阵列接合电缆1300弯曲或挠曲期间进行足够量的弛豫或移动，以避免、最小化或减少反绕外导体的耦合或连通。

在图示的实施例中，外屏蔽件1303在RF线圈阵列接合电缆1300的中间是不连续的，以露出电介质隔板1304的一部分，在一些实施例中，所述部分沿RF线圈阵列接合电缆1300的整个长度提供。作为非限制性示例，电介质隔板1304可以包括特氟隆或另一种介电材料。电介质隔板1304用作电容器，并且因此可以调谐或者配置成提供预期共振。应理解，用于向RF线圈阵列接合电缆1300提供电容的其他配置是可能的，并且图示配置是示例性和非限制性的。例如，可以替代地为RF线圈阵列接合电缆1300提供离散电容器。

此外，RF线圈阵列接合电缆1300包括使得第一共模陷波电路导体1307和第二共模陷波电路导体1309固定到其上的第一接线柱1313和第二接线柱(未示出)。为此，第一接线柱1313和第二接线柱定位在共模陷波电路的相对端处，并且固定到外屏蔽件1303。第一接线柱1313和第二接线柱确保第一共模陷波电路导体1307和第二共模陷波电路导体1309在RF线圈阵列接合电缆1300的端部处定位成靠近外屏蔽件1303，从而提供本说明书中进一步所述的反绕导体的锥形蝶形配置。

所述锥形蝶形配置包括由第一共模陷波电路导体1307形成的第一环路以及由第二共模陷波电路导体1309形成的第二环路，布置成使得第一环路中的感应电流(由于磁场感生的电流)以及第二环路1309中的感应电流彼此抵消。例如，如果磁场是均匀的并且第一环路和第二环路具有相等面积，则得到的净电流将为零。相对于共模陷波电路中常规使用的二维布置，第一环路和第二环路的锥形圆柱布置在挠曲期间提供共振频率的改进的灵活性和一致性。

通常，本说明书中所使用的锥形蝶形配置可以用于指代通量抵消的导体配置，例如包括至少两个相似尺寸的相对环路，所述两个环路围绕至少一个轴线对称地设置并且布置成使得每个环路(或环路组)中由磁场感生的电流趋于抵消在至少一个其他环路(或环路组)中感生的电流。例如，参见图12，在一些实施例中，反绕导体(例如，以相反螺旋方向缠绕中心构件和/或轴线的导体)可以沿径向与中心导体1210间隔开一定距离以形成共模陷波电路1212、1214、1216。如图13所示，所述径向距离可以朝向共模陷波电路的端部逐渐变细，以减小或完全消除边缘效应(fringe effect)。通过这种方式，所述共模陷波电路1212、1214、1216可以以连续或毗连方式定位，其间没有实质间隙。

当多个共模陷波电路导体以毗连方式设置在共模陷波电路组件中时，本说明书中所描述的共模陷波电路导体的锥形螺旋配置是特别有利的。作为说明性示例，图14是RF线圈阵列接合电缆1450的透视图，所述RF线圈阵列接合电缆包括将RF线圈单元1470连接到处理系统1460的多个连续和/或毗连共模陷波电路。RF线圈阵列接合电缆1450包括以彼此邻近的方式定位在中心导体1452上的第一共模陷波电路1480和第二共模陷波电路1490。

第一共模陷波电路1480包括以锥形螺旋配置反向缠绕的第一共模陷波电路导体1482和第二共模陷波电路导体1484。为此，第一导体1482和第二导体1484固定到接线柱1486和1488。应注意，接线柱1486和1488在共模陷波电路1480的同一侧对准。

同样，第二共模陷波电路1490包括以锥形螺旋配置反向缠绕，并且固定到接线柱1496和1498的第三共模陷波电路导体1492和第四共模陷波电路导体1494。应注意，接线柱1496和1498在共模陷波电路1490的同一侧对准。

如图所示，共模陷波电路1480和1490相隔一定距离，从而使中心导体1452暴露在共模陷波电路之间的间隙1454中。由于共模陷波电路的共模陷波电路导体的逐渐变细螺旋配置，可以最小化或完全消除间隙1454，以便提高共模陷波电路组件中的共模陷波电路的密度，而不损害共模陷波电路的阻抗功能。也就是说，在给定锥形螺旋配置的情况下，所述距离可以任意小，使得共模陷波电路共面接触。

应认识到，尽管RF线圈阵列接合电缆1450包括两个共模陷波电路1480和1490，但实际上，RF线圈阵列接合电缆可以包括两个以上的共模陷波电路。

此外，RF线圈阵列接合电缆1450的共模陷波电路1480和1490对准，使得接线柱1486、1488、1496和1498在RF线圈阵列接合电缆的同一侧上对准。但是，在共模陷波电路之间可能串扰(cross-talk)的示例中，例如如果反绕导体更剧烈或急剧地逐渐变细，则共模陷波电路可以相对于彼此旋转以进一步减小边缘效应以及/或者陷波电路之间的串扰。

此外，其他共模陷波电路或平衡-不平衡变换器配置也是可能的。例如，可以修整每个共模陷波电路的外屏蔽件，使得共模陷波电路可以重叠或交错，从而增加共模陷波电路的密度。

在一些示例中，上文参见图6以及图9到图14所描述的RF线圈可以具有多个不同共振频率中的一个共振频率，并且/或者上述RF线圈阵列的一个或多个RF线圈可以具有相对于一个或多个其他RF线圈的不同共振频率。例如，上文参见图7所描述的RF线圈(例如，适于呼吸测量的RF线圈)可以具有与适配成对患者头部和/或颈部进行成像的RF线圈(例如，头部和颈部RF线圈阵列404所包括的RF线圈)不同的共振频率。在一个示例中，RF线圈的环路部分的线号、RF线圈导线之间的间距、环路部分的直径以及/或者RF线圈导线中切口的数量和/或布置可以改变RF线圈的共振频率。具有适当共振频率的RF线圈可以针对各种MRI系统(例如，静磁场为特别量级，例如1.5特斯拉、3特斯拉、7特斯拉等的系统)选择并且/或者可以根据要由MRI系统成像的解剖结构特征来选择(例如，用于对患者后部成像的RF线圈可以具有与用于对患者前部成像的RF线圈不同的共振频率)。

通过根据上述示例配置RF线圈阵列，可以提高RF线圈阵列的成像质量。例如，通过将RF线圈阵列的RF线圈定位在由RF线圈阵列的可压缩材料形成的凹槽内，RF线圈可以定位成更靠近患者身体(例如，靠近RF线圈阵列的顶面)。通过将头部和颈部RF线圈阵列成形为部分地围绕患者的头部，所述头部和颈部RF线圈阵列的RF线圈可以定位成更靠近患者的头部，从而提高所述头部和颈部RF线圈阵列发射到MRI系统的电信号的信噪比。

所述头部和颈部RF线圈阵列进一步包括成形为围绕患者颈部的搭接板，以便提高患者颈部区域的成像质量。所述后部RF线圈阵列可以包括不同直径的RF线圈，以便进一步提高后部RF线圈阵列的成像质量(例如，后部RF线圈阵列的信噪比)，并且在一些示例中，所述后部RF线圈阵列的一个或多个RF线圈可以配置成以不同共振频率操作，以便测量或跟踪患者的呼吸运动。包括设置在其中的RF线圈和/或骨盆RF线圈阵列的多个伸出部可以以可拆卸方式或固定方式连接到后部RF线圈阵列，以便增加可由MRI系统成像的患者身体的量。

另外，通过根据上述示例形成RF线圈阵列，所述RF线圈阵列可以改装成与柔性较低的RF线圈阵列，例如包括在刚性PCB部件和塑料成形器中的RF线圈阵列连接。通过这种方式，本说明书中所描述的RF线圈阵列可以与各种不同MRI系统一起使用，并且通过将本说明书中所述的RF线圈阵列配置成以可拆卸方式彼此连接，RF线圈阵列可以容易地从MRI系统移除以用于存储、清洁等

本公开的技术效果在于通过将RF线圈阵列的RF线圈定位成更靠近患者身体，以便在一些实例中经由MRI系统进行脊柱成像、头部和颈部成像和/或呼吸运动检测来提高MRI系统的成像质量。本公开的另一技术效果是提供可以容易地改装到MRI系统的现有部件中的RF线圈阵列。

现在转到图15，示出了按照另一示例性实施例的衬垫1500。所述衬垫1500包括可压缩主体1502，其具有在这里公开的RF线圈阵列1504(最好参见图18-20)。虽然这里描绘了衬垫1500具有单独的阵列1504，但是应当理解衬垫1500可以包括两个或更多RF线圈阵列。类似于实施例中的线圈阵列202和204，线圈阵列1504可以具有多个RF线圈1506(图19和20)，每个RF线圈1506具有分布式电容环路部分和耦合电路部分，所述分布式电容环路部分具有两个并行导线，所述两个并行导线被被介电材料封装和隔离，所述耦合电路部分包括前置放大器(类似于最好见于图6、9和10的RF线圈)。正如将理解的，所述RF线圈阵列1504至少部分地基于所述压/施加在可压缩主体1502上的负载适应其形状。换句话说，RF线圈1506的柔性允许RF线圈阵列1504贴合放在可压缩主体1502上的患者的形状。在实施例中，所述RF线圈阵列1504可以为类似RF线圈阵列204(图4A-4B)的后部RF线圈阵列。

主体1502可以具有一个或多个表面1508、1510、1512、1514、1516、1518，例如，顶面1508、底面1510以及四个侧面1512、1514、1516、1518。所述一个或多个表面1508、1510、1512、1514、1516、1518可以形成限定的边缘和/或平滑地过度至彼此，例如，弧形边缘。

在实施例中，可压缩主体1502可以具有如图15所示的弯曲和/或大体上“U”形的形状。如图16-20所示，在实施例中，可压缩主体1502可以包括中心部分1520和分别从所述中心部分1520以角度θ延伸的两个侧部1522和1524。在实施例中，θ可以介于0°和135°之间。在某些方面，θ可以介于0°和90°之间。在实施例中，衬垫1500的弯曲的主体1502(图15)和/或成角度的侧部1522、1524(图16-20)用来移动(Cradle)患者，进而有助于对MRI扫描的患者进行合适定位。例如，由于RF线圈阵列1504设置在主体1502中，主体1502压缩/变形至贴合患者形状使得RF线圈阵列1504能够适应患者的形状，因此使得线圈1506相较传统RF线圈阵列更接近患者。换句话说，RF线圈阵列1504模仿患者的后部，进而可以提升信噪比。

在一些实施例中，所述可压缩主体1502可以包括由一个或多个柔性织物材料片(例如布、以及由记忆泡沫或其它形变材料制成的内层，类似于图5所示的结构)制成的顶层。所述内层可以具有多个环形槽，每个环形槽用于容纳RF线圈阵列1504的一个RF线圈，再次，类似于图5所示的结构。在一些实施例中，如图16所示，可压缩主体1502可以包括两个或多个层1526和1528和/或可选的顶层1530。在这样的实施例中，所述两个或多个层1526和1528可以保持/容纳RF线圈阵列1504，并且可以比顶层1530坚实(studier)。在这样的实施例中，顶层1530可以比所述两个或多个层1526和1528柔软，以提供更好的患者贴合/支撑(cradling)，而较坚实的层1526和1528则给RF线圈阵列1504提供保护。/>

正如将进一步领会的，如上述参考图8所解释的，在实施例中，RF线圈阵列1504可以被操作以检测患者的呼吸运动。

通过将柔性RF线圈阵列1504结合到衬垫1500的主体1502中，一些实施例提供了舒适、柔性的后部RF线圈阵列。进一步地，通过结合弯曲的主体和/或成角度的侧部，本发明的一些实施例提供了专门的后部RF线圈阵列，例如，特别适用于那些对MRI扫描来说通常相较相应的成人具有不同解剖学需求的婴儿。因此，一些实施例提供了用于从新生儿到大约4或5岁儿童的改进的后部RF线圈。进一步地，由于RF线圈阵列1504放置在主体1502内，本发明的一些实施例提供了易于使用、清洁和/或运输的后部RF线圈。

现在参考图21，示出了按照又一示例性实施例的衬垫1632.所述衬垫1632的机械结构在申请号为15/405,479(公开号US 2018/0199731)的美国专利申请中进行了描述，其全文通过引用合并至本文。婴儿患者1624定位在衬垫1632的大致平坦的支撑表面1634上。所述衬垫1632包括头部支架1636，当将婴儿患者1624定位在衬垫1632上时，头部支架1636被定位以支撑婴儿患者1624的头部1638。在图22所示的实施例中，头部支架1636在支承表面1634的上方伸出，并且具有大致呈U形的结构。所述头部支架1636环绕头部1638的顶部和侧部并且在第一端和第二端1640和1642处停止，所述第一端和第二端1640和1642位于婴儿头部1638的相对两侧。所述第一端和第二端1640和1642之间的距离选择为允许婴儿头部1638安全地定位在第一端和第二端1640和1642之间。头部支架1636可以具有半环形的较短侧部，或者，所述侧部可以延伸至形成图21所示的大致的U形。

如图22的剖视图所示，衬垫1632包括基层1644，其由泡沫或通常用于婴儿床垫的其他类型的材料形成。所述基层1644包括底面1646以及顶面1648，所述底面1646和顶面1648结合以限定所述基层1644的厚度。在所示的实施例中，在基层1644中形成在顶面1648上开口的腔体1650

图23仅是基层1644的俯视图，并且示出了腔体1650相对于基层1644的端部和侧部的位置。腔体1650凹进所述顶面1648。如图1中示出和描述的，腔体1650具有U形或半环形形状并且定位于需要的位置以支撑婴儿的头部。

返回参照图22，示出了定位于腔体1650中的头部支架1636。所述头部支架1636可以由与基层1644使用的材料不同的可形变材料形成。图24示出了衬垫1632上没有婴儿头部的头部支撑。尽管图22的实施例包括在基层1644中形成的腔体1650，但是考虑可以去掉所述腔体1650。在这样的实施例中，头部支架1636将放置在顶面1648上，并且将压缩所述基层1644的泡沫材料以将基层1644保持就位。

所述衬垫1632进一步包括定位在基层1644和头部支架1636上覆层1652，以为婴儿患者提供均匀且舒适的支撑面。所述覆层1652可以由多种材料例如舒适并且易于清洁的编织超细纤维形成。如将在以下详细描述的，所述覆层1652最好有些弹性以随着可形变得头部支架1636移动。尽管图22的实施例示出了覆层1653，可以理解，当在本公开设想的实施例中操作时可以移除所述覆层1653。

图24和25示例说明从床垫上移除头部支架1636。所述头部支架1636为大致U形或半环形形状的构件，并且在第一端1654和第二端1656之间延伸。所述第一端和第二端1654和1656彼此间隔以限定能够接纳婴儿患者的颈部的开放空间1658。

如图25所示，头部支架1636包括围绕可形变材料1662的外壳1660。所述外壳1660能够由诸如硅、热塑性塑料、氯丁橡胶或其它类型的柔性的且足够耐用以包围所述可形变材料1662的多种材料形成。在图25所示的实施例中，所述可形变材料1662为胶体，所述胶体具有需要的厚度以使头部支架1636能够模制成要求的形状且所述可形变材料将保持所述要求的形状。尽管设想各种不同类型的胶体可以用于所述可形变材料，应当理解，当在本公开的范围内操作时，也可以使用其它类型的能够形变你并且保持要求的形状的材料。这些材料可以包括由各种材料形成的珠子或高粘性液体。

如图26所示，临床医生1628能够通过使用拇指1644或更多指头1668来将头部支架1636挤压成想要的形状或构造，以将头部支架1636操作成想要的形状。经挤压，可形变材料1662在柔性外壳1660中移动并保持临床医生1628产生的形状。在图26所示的实施例中，可形变材料1662的较大部分被推出床垫的中心，以大体上增加对应于婴儿头部的面积。如果婴儿头部较小，临床医生1628将反向移动所述可形变材料1662。一旦临床医生1628将头部支架塑形为想要的形状和构造，所述临床医生1628能够移开他/她的手，并且可形变材料1662将保持所述想要的形状。正如能够理解的，一旦婴儿患者从床垫移开，所述床垫用于另一位婴儿患者，临床医生1628能够基于个体婴儿患者重新配置头部支架1636的形状。

为了易于理解，在图26所示的实施例中，图22所示的覆层1652被移除。应当理解，覆层1652将在整个基层1644上延伸并且附到顶面1648。如前所述，覆层1652还将在头部支架1636上延伸。

另外，类似于衬垫1500(图15-20)，实施例中的衬垫1632，可以包括类似于RF线圈阵列1504的RF线圈阵列1604(图25)。将领会，在实施例中，RF线圈阵列1604在图25中以虚线示出以表示所述RF线圈阵列1604可以设置在继承1644中。类似于图5所示的结构，所述基层1644可以具有多个槽，每个槽被配置为容纳RF线圈阵列1604的一个RF线圈。在一些实施例中，如以上结合图8所描述的，RF线圈阵列1604可被操作以检测患者的呼吸运动。

将理解，上述描述意在说明而非限制。例如，上述实施例(或其中的方面)可以用于彼此结合。另外，可以做出许多变形以在不脱离本发明的范围的情况下将特别情形或材料适应于本发明的教导。

因此，本发明的实施例提供了用于MRI系统的额RF线圈阵列组件。所述RF线圈阵列组件包括可压缩主体；上后部射频(RF)线圈阵列，所述上后部射频线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第一多个RF线圈；下后部RF线圈阵列，所述下后部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第二多个RF线圈；以及头部和颈部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列以可拆卸方式连接到所述上后部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第三多个RF线圈以及一个或多个颈部搭接板，所述颈部搭接板被配置为向由MRI系统成像的对象的颈部折叠。其中所述第一多个RF线圈、所述第二多个RF线圈以及所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括分布式电容环路部分以及耦合电子器件部分，其中所述分布式电容环路部分包括被介电材料封装和隔离的两个并行导线。在一些实施例中，所述上后部RF线圈阵列配置成覆盖要由MRI系统成像的对象的上部躯干，并且所述下后部RF线圈阵列配置成覆盖所述对象的下部躯干。在一些实施例中，所述头部和颈部RF线圈阵列模制为贴合要由MRI系统成像的对象头部和颈部的背部，并且其中所述上后部RF线圈阵列和下后部RF线圈阵列中的每一者是矩形的。在一些实施例中，所述一个或多个颈部搭接板包括第四多个RF线圈，其中第四多个RF线圈中的每个RF线圈包括分布式电容线导体。在一些实施例中，每个RF线圈包括耦合电子器件，所述耦合电子器件包括去耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器。所述阻抗逆变器电路具有阻抗匹配网络和输入平衡-不平衡变换器，所述前置放大器包括针对高源阻抗优化的低输入阻抗前置放大器，并且所述阻抗匹配网络提供高源阻抗。

在一些实施例中，在可压缩主体中形成一个或多个槽以容纳所述第一、第二和第三多个RF线圈。在一些实施例中，所述RF线圈阵列组件进一步包括嵌入所述可压缩主体并配置为检测对象的呼吸运动的一个或多个呼吸运动检测RF线圈。在一些实施例中，所述可压缩主体由记忆泡沫制成。在一些实施例中，所述头部和颈部RF线圈阵列进一步包括头部支架部分和颈部支架部分。在一些实施例中，所述RF线圈阵列组件进一步包括上背支撑部分。在一些实施例中，所述头部支架部分具有向上弯曲以围绕要由所述MRI系统成像的所述对象的头部的第一侧壁和第二侧壁。

提供了用于MRI系统的衬垫的其它实施例，所述衬垫包括配置为支撑要由MRI系统成像的对象的躯干的可压缩基层；配置为限制对象的头部的可形变的头部支架；嵌入基层并配置为检测对象的MR信号的RF线圈阵列；RF线圈阵列的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体，其中所述RF线圈阵列根据对象的负载适应其形状。在一些实施例中，所述衬垫进一步包括嵌入可压缩基层并配置为检测对象的呼吸运动的一个或多个呼吸运动检测线圈。在一些实施例中，所述可形变头部支架由被模制成并保持为想要的形状的可形变的胶体制成。在一些实施例中，所述衬垫进一步包括附到所属基层的顶面上并覆盖所述头部支架的覆层。在一些实施例中，所述头部支架成形为半环形。

又提供了用于MRI系统的衬垫的其它实施例。所述衬垫包括可压缩主体和RF线圈阵列，所述可压缩主体包括中心部分和两个侧部，所述两个侧部非每一个从所述中心部分成角度延伸；所述RF线圈阵列嵌入四品设计中心部分并配置为检测要由所述MRI系统成像的对象的MR信号。所述RF线圈阵列的每个RF线圈包括连个分布式电容线导体，其中所述RF线圈阵列根据对象的负载适应其形状。在一些实施例中，所述中心部分配置为支撑对象的躯干，所述两个侧部配置为限制所述躯干。在一些实施例中，所述可压缩主体为U形。在一些实施例中，所述衬垫进一步包括一个或多个呼吸运动检测线圈，所述呼吸运动监测线圈嵌入所述中心部分并配置为检测对象的呼吸运动。

另外，虽然这里描述的材料的尺寸、类型意在限定发明的参数，但是它们为示例性实施例而并非用于限制。在回顾上述描述时，许多其他实施例对本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应参照所附权利要求书以及这些权利要求书所属等同物的全部范围来确定。此外，在下面的权利要求中，术语如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“底”，“顶”等仅用作标签，并不旨在对它们的对象强加数字要求或特定位置顺序。此外，以下权利要求的限制不是以手段加功能的格式编写的，除非并且直到这种权利要求的限制明确地使用短语“手段”，之后是功能声明而没有进一步的结构时，才打算这样解释。

本说明书使用示例来公开本发明的若干实施例，包括最佳模式，并且还使得所属领域中的普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行所涵盖的任何方法。本发明的专利保护范围由权利要求书限定，并且可以包括所属领域中的普通技术人员得出的其他示例。如果其他示例的结构构件与权利要求书的字面意义相同，或如果所述示例包括的等效结构构件与权利要求书的字面意义无实质差别，则所述示例也应在权利要求书的范围内。

如本说明书中所使用，除非明确排除，否则以单数形式表示并前跟字词“一个”或“一种”的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤。此外，对本发明的“一个实施例”的参考并不旨在解释为排除存在同样包括所引用特征的额外实施例。此外，除非明确指出相反情况，否则“包含”、“包括”或“具有”具备特定性质的某个元件或多个元件的实施例可以包括不具备所述性质的其他此类元件。

由于可以在不背离本文所涉及的本发明的宗旨和范围时，对上述发明中进行某些更改，附图中所示的上述描述的所有主题应仅作为示例性说明加以解释。本发明的创造性概念，不应被解释为限制本发明。

Claims (19)

1.一种用于磁共振成像(MRI)系统的射频(RF)线圈阵列组件，包括：

可压缩主体；

上后部射频线圈阵列，所述上后部射频线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第一多个RF线圈；

下后部RF线圈阵列，所述下后部RF线圈阵列包括嵌入所述可压缩主体的第二多个RF线圈；以及

头部和颈部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列以可拆卸方式连接到所述上后部RF线圈阵列，所述头部和颈部RF线圈阵列包括：

嵌入所述可压缩主体的第三多个RF线圈；以及

一个或多个颈部搭接板，所述一个或多个颈部搭接板被配置为向要由所述MRI系统成像的对象的颈部折叠，其中所述一个或多个颈部搭接板包括第四多个RF线圈，其中每个第四多个RF线圈中的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体；

其中所述第一多个RF线圈、所述第二多个RF线圈和所述第三多个RF线圈中的每个RF线圈包括分布式电容环路部分以及耦合电子器件部分，所述分布式电容环路部分包括两个分布式电容线导体。

2.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中所述上后部RF线圈阵列配置成覆盖要由所述MRI系统成像的对象的上部躯干，并且所述下后部RF线圈阵列配置成覆盖所述所述对象的下部躯干。

3.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中所述头部和颈部RF线圈阵列模制为贴合要由所述MRI系统成像的对象的头部和颈部的背部，并且所述上后部RF线圈阵列和下后部RF线圈阵列是矩形的。

4.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中每个RF线圈进一步包括耦合电子器件，所述耦合电子器件包括去耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器，所述阻抗逆变器电路包括阻抗匹配网络和输入平衡-不平衡变换器，所述前置放大器包括针对高源阻抗优化的低输入阻抗前置放大器，并且所述阻抗匹配网络提供高源阻抗。

5.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中所述可压缩主体中形成一个或多个槽，以容纳所述第一、第二和第三多个RF线圈。

6.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，进一步包括嵌入所述可压缩主体并配置为检测床所述对象的呼吸运动的一个或多个呼吸运动检测RF线圈。

7.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中所述可压缩主体由记忆泡沫制成。

8.根据权利要求1所述的RF线圈阵列组件，其中所述头部和颈部RF线圈阵列进一步包括头部支架部分和颈部支架部分。

9.根据权利要求8所述的RF线圈阵列组件，进一步包括上背部支撑部分。

10.根据权利要求8所述的RF线圈阵列组件，其中所述头部支架部分包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁向上弯曲以围绕要由所属MRI系统成像的对象的头部。

11.一种用于磁共振成像(MRI)系统的系统的衬垫，所述衬垫包括：

可压缩基层，配置为支撑要由所述MRI系统成像的对象的躯干；

支撑在基层上的可形变头部支架，配置成限制所述对象的头部；以及

射频(RF)线圈阵列，嵌入所述基层中并配置为检测所述对象的磁共振(MR)信号，RF线圈阵列的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体，所述分布式电容线导体不包括任何离散或集总电子器件，其中所述RF线圈阵列根据所述对象的负载适应其形状。

12.根据权利要求11所述的衬垫，进一步包括一个或多个呼吸运动检测线圈，嵌入所述可压缩基层并配置为检测所述对象的呼吸运动。

13.根据权利要求11所述的衬垫，其中所述可形变牛头不支架由能够模制成并保持要求的形状的胶体形成。

14.根据权利要求11所述的衬垫，进一步把包括附到所述基层的顶面并覆盖所述头部支架的覆层。

15.根据权利要求11所述的衬垫，其中所述头部支架是半环形形状。

16.一种用于磁共振成像(MRI)系统的衬垫，所述衬垫包括：

可压缩主体，包括中心部分和两个侧部，所述两个侧部的每一个从所述中心部分成角度延伸；以及

射频(RF)线圈阵列，嵌入所述中心部分并配置为检测要由所属MRI系统成像的对象的磁共振(MR)信号，所述RF线圈阵列的每个RF线圈包括两个分布式电容线导体，所述分布式电容线导体不包括任何离散或集总电子器件，其中所述RF线圈阵列根据所述对象的负载适应其形状。

17.根据权利要求16所述的衬垫，其中所述中心部分配置为支撑所述对象的躯干，所述两个侧部配置为限制所述躯干。

18.根据权利要求16所述的衬垫，其中所述可压缩主体为U形。

19.根据权利要求16所述的衬垫，其中进一步包括一个或多个呼吸运动检测线圈，嵌入所述中心部分并配置为检测所述对象的呼吸运动。