CN110940945A - 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件 - Google Patents

具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件 Download PDF

Info

Publication number
CN110940945A
CN110940945A CN201911213882.9A CN201911213882A CN110940945A CN 110940945 A CN110940945 A CN 110940945A CN 201911213882 A CN201911213882 A CN 201911213882A CN 110940945 A CN110940945 A CN 110940945A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radio frequency
coil unit
coil
receiving coil
magnetic resonance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911213882.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110940945B (zh
Inventor
张孝通
高阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201911213882.9A priority Critical patent/CN110940945B/zh
Publication of CN110940945A publication Critical patent/CN110940945A/zh
Priority to PCT/CN2020/113869 priority patent/WO2021109663A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110940945B publication Critical patent/CN110940945B/zh
Priority to US17/395,406 priority patent/US20210364585A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3621—NMR receivers or demodulators, e.g. preamplifiers, means for frequency modulation of the MR signal using a digital down converter, means for analog to digital conversion [ADC] or for filtering or processing of the MR signal such as bandpass filtering, resampling, decimation or interpolation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34007—Manufacture of RF coils, e.g. using printed circuit board technology; additional hardware for providing mechanical support to the RF coil assembly or to part thereof, e.g. a support for moving the coil assembly relative to the remainder of the MR system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4806—Functional imaging of brain activation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件，它主要由射频发射线圈单元、若干射频接收线圈单元、外壳结构组成，射频发射线圈单元需满足平面面积大于所有射频接收线圈单元布局平面面积总和，若干射频接收线圈单元排布在射频发射线圈单元内侧，射频接收线圈单元所构成阵列需满足总体尺寸大于成像区域尺寸，每个射频接收线圈单元周长需小于真空电磁波波长的十分之一，来自负载的热噪声在射频接收线圈单元中的占比小。射频发射线圈单元和射频接收单元直接放置在外壳结构内部，彼此相对位置固定。外壳具有固定装置接口，用于使射频线圈组件与成像物体之间无相对位移。本发明可以更好的满足功能磁共振成像任务要求。

Description

具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
技术领域
本发明涉及磁共振成像系统领域，具体设计一种具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件。
背景技术
磁共振成像的基本原理来自于1946年美国学者Bloch和Purcell的发现，在外磁场的作用下，某些绕主磁场(外磁场)进动的自旋的质子(包括人体中的氢质子)在短暂的射频电波作用下，进动角增大；当射频电波停止后，那些质子又会逐渐恢复到原来的状态，并同时释放与激励波频率相同的射频信号，这一物理现象被称为核磁共振。磁共振成像技术便是利用这一原理，通过在主磁场中附加一个脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的人体内的原子核，然后接收原子核产生的磁共振信号，最后在计算机中进行傅立叶变换，对这些信号进行频率编码和相位编码，从而建立一幅完整的磁共振图像。
磁共振成像装置包括射频发射线圈以及射频接收线圈，射频发射线圈用于产生激励质子的射频脉冲，射频接收线圈用于接收原子核产生的磁共振信号。在磁共振成像系统中，射频发射线圈所产生的磁场均匀性好、发射效率高以及射频接收线圈所接收的信号信噪比高是获得高质量图像的关键因素。对于主磁场强度较低的磁共振系统(不高于3特斯拉)，正交激励方式工作的鸟笼射频发射线圈设计可以满足在人体范围内发射磁场均匀性的要求。采用该设计的体射频发射线圈作为常规配置集成于常规场强磁共振系统中，可以满足任何部位的成像需求。但是对于主磁场场强大于3特斯拉的可用于人体成像的大孔径超高场磁共振系统，一般不配备体射频发射线圈。针对可用于人体成像的大孔径超高场磁共振系统，区别于常规场强的医用磁共振系统，需要在设计制作射频接收线圈的同时考虑增加射频发射线圈的设计，需要增加额外电路以避免射频发射线圈和射频接收线圈之间的信号耦合问题。同时，同时具有射频发射线圈和射频接收线圈的设计也可以兼容常规场强下的医用磁共振系统，反之则不兼容。对于射频接收线圈，目前广泛采用多通道相控阵射频接收线圈设计，可以保证在大的成像范围内实现高信噪比的要求。同时多通道相控阵射频接收线圈可以配合并行成像技术用于加速图像采集，改善图像质量。
用于捕捉大脑神经活动的磁共振功能成像方法，需要高性能的特殊磁共振射频线圈组件。常规的磁共振射频线圈组件对于物体在成像过程中的运动非常敏感，进而会引入时域噪声信号，成为制约功能磁共振成像信号质量的关键瓶颈因素。对于时域噪声，当图像信噪比较高的时候，构成时域噪声的主要成分是射频接收线圈信号受负载物体位移引起的波动；当图像信噪比较低的时候，构成时域噪声的主要成分开始变为射频接收线圈热噪声水平受负载物体位移引起的波动。其中射频线圈的热噪声来源包括两个部分，一部分是射频线圈电子器件内部的传导电流引起的热噪声，另一部分是负载物体内部的位移电流引起的热噪声。由于第二部分由于位移电流的水平受到射频线圈和负载物体相对位置所决定，因而也会受到负载物体在成像过程中位移的影响。因而具有高时域信号稳定性的射频线圈应该同时具备两个特征：第一，射频线圈的信号水平即敏感度不易受负载物体位移影响；第二，射频线圈的热噪声水平也不易受负载物体位移影响。
发明内容
鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种具有高时域稳定性的磁共振成像射频线圈组件，解决了磁共振脑成像尤其是脑功能成像过程中射频线圈的信号和噪声特性容易受成像物体位移影响的问题。
本发明实施例所采用的技术方案如下：
本发明实施例提供一种具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件，包括射频发射线圈单元和若干射频接收线圈单元，所述射频发射线圈单元需满足平面面积大于所有射频接收线圈单元布局平面面积总和，若干射频接收线圈单元排布在射频发射线圈单元内侧，射频接收线圈单元所构成阵列需满足总体尺寸大于成像区域尺寸，每个射频接收线圈单元的周长需小于真空电磁波波长的十分之一，来自负载的热噪声在射频接收线圈单元中的占比小，即无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数是负载状态下射频接收线圈单元品质因数的2倍以上。
进一步的，所述射频接收线圈单元和射频接收单元直接放置在外壳内部，彼此相对位置固定。
进一步的，所述外壳外侧具有固定装置接口，用于使外壳与成像物体之间无相对位移。
进一步的，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元均为金属导体。
进一步的，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元采用带绝缘涂层的铜导线。
进一步的，射频发射线圈单元和接收线圈单元中包含二极管电路，用于保证射频发射线圈单元和射频接收线圈单元不会同时处于工作状态。
进一步的，射频接收线圈单元上串联了带有二极管的并联LC谐振电路，且该谐振电路的工作频率与射频接收线圈单元的工作频率相同；二极管正向偏置的情况下，射频接收线圈单元中串联的并联LC电路处于谐振状态，射频发射线圈单元因而处于失谐振状态，不工作，反之则工作。
进一步的，射频发射线圈单元上串联了二极管电路，在二极管正向偏置的情况下，射频发射线圈单元处于谐振状态，工作，反之则不工作。
进一步的，射频接收单元之间采用信号隔离措施，即射频接收线圈单元之间通过几何重叠实现信号隔离；射频接收线圈单元与前置放大器直接连接，以减小同轴线损耗，一并封装于外壳结构内侧。
进一步的，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元的工作频率为297.2兆赫兹，射频发射线圈单元为环形结构，射频发射线圈单元的直径是7厘米，射频接收线圈单元的直径都是1.5厘米。
与现有技术对比，本发明实施例具有的有益效果如下：通过同时结合三种技术特征，包括射频发射线圈和射频接收线圈单元所构成阵列总体尺寸大于成像区域尺寸；每个射频接收单元尺寸远小于真空电磁波波长(即每个射频接收线圈单元的周长需小于真空电磁波波长的十分之一)，来自负载的热噪声在射频接收线圈单元中的占比小，无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数是负载状态下射频接收线圈单元品质因数的2倍以上；借助可与外部固定装置接口的外壳设计，射频发射线圈，射频接收线圈以及与成像物体之间无相对位移，可以达到将成像物体移动对成像信号时域稳定性的干扰降低到最小的效果，在对于信号时域稳定性有高要求的功能磁共振成像应用领域有着潜在巨大的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本方案实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本方案的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件中的射频接收线圈阵列布局方式示意图，图中，1为射频接收线圈；
图2是射频接收线圈阵列与射频前置放大器连接方式的示意图，图中，1为射频接收线圈，2为射频前置放大器；
图3是射频接收线圈阵列与射频发射线圈布局方式示意图，图中，1为射频接收线圈，2为射频前置放大器，3为射频发射线圈单元；
图4是射频线圈组件外壳的结构图，4为装置接口，5为外壳；
图5是本发明实施例的整体构架示意图，图中，1为射频接收线圈，2为射频前置放大器，3为射频发射线圈单元，4为固定装置接口，5为外壳；
图6是用于研究射频接收线圈信号与热噪声受负载物体位移影响的磁共振成像实验设计示意图，图中，6为包括射频发射线圈单元和射频接收线圈单元等在内的射频线圈组件，7为特氟龙垫板，8为圆柱形液体模型(电导率和介电常数与人体组织相近)；
图7是不同类型的射频接收线圈热噪声水平受负载物体位移影响的比较结果；
图8是具有不同的无负载/负载下品质因数比值的射频接收线圈，在负载物体存在位移情况下，热噪声水平的时域波动情况比较结果；
图9是具有不同直径的射频接收线圈，在负载物体存在位移情况下，信号时域波动幅度比较结果图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
当说明中提及无负载/负载下品质因数比值，具体指代无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数与负载状态下射频接收线圈单元品质因数的比值。
如图1-5所示，本发明实施例提供一种具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件，主要包括单通道的射频发射线圈单元3和若干射频接收线圈单元1，所有射频接收线圈1阵列排布在一个圆形平面上(即采用圆形阵列的形式对若干射频接收线圈单元1进行排布)，接收线圈单元之间相互重叠，通过产生的互感来增强射频接收线圈间信号隔离；射频发射线圈3中轴线与射频接收线圈1阵列所在圆形平面中轴线重合，覆盖范围大于所有射频接收线圈1覆盖范围的总和；射频接收线圈阵列兼容磁共振成像系统的并行成像功能，有助于缩短扫描时间和改善图像质量；各射频接收线圈均串联一电容后分别与各自的前置放大器2相连，电容用于阻抗匹配和增强射频线圈通道间去耦合性能。
采用单通道射频发射线圈3，匹配成像物体的电磁负载，实现高的发射效率和大脑范围均匀激发。
进一步的技术方案是，通过射频网络分析仪测试，获得无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数与负载状态下射频接收线圈单元品质因数的比值，无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数是负载状态下射频接收线圈单元品质因数的2倍以上。对于实施例，每个射频接收线圈1为有效直径都是1.5厘米的环形结构，多个射频接收线圈1阵列排布的有效覆盖直径7厘米。
进一步的技术方案是，实施例所示射频线圈的共振频率等于297.2MHz，可用于磁共振系统主磁场场强大于和等于7特斯拉的磁共振系统和无体发射线圈的磁共振系统。
将前置放大器2直接与各射频接收线圈1连接，在避免同轴线损耗、提升成像信噪比的同时，通过整合式设计缩小线圈所占空间，方便与成像物体之间进行固定，即保持无相对位移。
射频接收线圈1几何上重叠的重叠范围通过网络分析仪测定通道间正向传输系数S21小于-15dB时的重叠范围决定。射频发射线圈单元3和射频接收线圈单元1可以采用带有绝缘涂层的铜导线。
三个固定装置接口4安装在射频线圈外壳5，可方便与外部固定装置进行固定，从而用于磁共振成像过程中的机械固定，保证射频发射线圈、射频接收线圈以及与成像物体之间无相对位移。
本发明所述具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件的工作原理如下：
基于实验测量数据，有效覆盖范围越大的射频线圈，信号受物体-线圈位移的影响越小；单个射频接收单元尺寸越小，无负载下品质因数与负载下品质因数比值越小，即来自负载的热噪声占热噪声总体水平比值越小，热噪声水平受物体-线圈位移影响越小。我们提出了由小尺寸射频接收线圈单元构成的大规模高密集度射频接收线圈阵列，具备大的信号覆盖范围。同时可以通过可以与外部固定装置接口的外壳设计，进一步从根源最小化磁共振成像过程中物体-线圈位移。从而总体效果可以实现高时域信号稳定性。
图6是用于研究射频接收线圈信号与热噪声受负载物体位移影响的磁共振成像实验设计示意图。实验设计采用了具有与人体组织电导率和介电常数相近的圆柱形液体模型9作为负载物体。实验中，在射频线圈和负载物体之间放置了具有不同厚度(3mm，6mm，8mm)的特氟龙垫板8，来模拟负载物体位移对于射频线圈信号和热噪声特性的影响。其中特氟龙垫板8的介电常数接近于真空介电常数。在使用每一个厚度的特氟龙垫板8的情况下，针对射频线圈6信号水平和热噪声水平，在2分钟的时间里，各进行了60次成像采样，以获取负载物体无位移情况下射频接收线圈信号和热噪声时域波动数据和方差。通过将使用不同厚度特氟龙垫板7时，获取的信号和热噪声时域波动数据进行随机混合，获得模拟的负载物体位移情况下的数据。实验采用了四种具有不同尺寸和无负载/负载下品质因数比值的射频线圈6，包括：本发明实施例所述的射频线圈，同时具备接收和发射功能的2厘米直径的环形射频线圈，同时具备接收和发射功能的3.5厘米直径的环形射频线圈，同时具备接收和发射功能的5厘米直径的环形射频线圈。其中实验中所采用的本发明实施例所述的射频线圈与其他三种同时具有接收和发射功能的环形射频线圈，装备有不同种类的前置放大器。所有实验是在7T超高场大孔径人用磁共振系统上进行的。
图7是射频接收线圈热噪声波动幅度比较结果图，数据来自7T超高场磁共振水模型成像实验，通过关闭射频激励能量采集得到热噪声。图示表明本发明实施例所述的射频线圈阵列具有最小的热噪声波动，具体体现为组间方差最小，其次是同时具备接收和发射功能的2厘米直径的环形射频线圈，最后是同时具备接收和发射功能的5厘米直径的环形射频线圈。同时本发明实施例所述的射频线圈阵列的射频接收单元尺寸最小，其次是同时具备接收和发射功能的2厘米直径的环形射频线圈，最后是同时具备接收和发射功能的5厘米直径的环形射频线圈。从磁共振射频线圈专业领域的共识来看，通常射频接收线圈单元物理尺寸越小，来自负载的热噪声贡献就越小，即无负载/负载下射频接收单元品质因数比值越小。因而可以推断来自负载的热噪声贡献就越小，即无负载/负载下品质因数比值越小的射频接收线圈单元的热噪声水平对于负载位移不敏感这一结论。
图8给出了各种射频接收线圈时域热噪声方差与无负载/负载下射频接收单元品质因数的比值结果。可以看出射频接收线圈的时域噪声方差与无负载/负载下射频接收单元品质因数的比值具有相关性。因而可以推断来自负载的热噪声贡献就越小，即无负载/负载下品质因数比值越小的射频接收线圈，其热噪声水平对于负载位移越不敏感这一结论。最后，需要讨论的是各种射频接收线圈所采用的射频前置放大器的类型差异，即本实施例所述射频线圈和其他射频线圈之间采用了不同射频前置放大器，会潜在造成数据在相关性上的偏差。
图9给出了各种射频接收线圈信号时域波动性无负载/负载下射频接收单元品质因数的比较结果。本发明实施例所述射频接收线圈阵列具有最大的覆盖范围，其次是同时具备接收和发射功能的5厘米直径的环形射频线圈，同时具备接收和发射功能的3.5厘米直径的环形射频线圈，最后是同时具备接收和发射功能的2厘米直径的环形射频线圈。从图示结果可以看出，具有越大射频接收线圈覆盖范围的射频线圈具有越小的信号时域波动性。虽然本发明实施例所述的射频接收线圈阵列由最小尺寸的射频接收线圈单元构成，但由若干射频接收线圈单元阵列构成的总体射频接收线圈有效覆盖范围最大，依然展现出最小的信号时域波动。因而可以推断射频接收线圈覆盖范围越小的射频接收线圈，射频接收线圈的信号水平对于负载位移越不敏感这一结论。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件，其特征在于，包括射频发射线圈单元和若干射频接收线圈单元，所述射频发射线圈单元需满足平面面积大于所有射频接收线圈单元布局平面面积总和，若干射频接收线圈单元排布在射频发射线圈单元内侧，射频接收线圈单元所构成阵列需满足总体尺寸大于成像区域尺寸，每个射频接收线圈单元的周长需小于真空电磁波波长的十分之一，无负载状态下射频接收线圈单元的品质因数是负载状态下射频接收线圈单元品质因数的2倍以上。
2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，所述射频发射线圈单元和射频接收单元直接放置在外壳内部，彼此相对位置固定。
3.根据权利要求2所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，所述外壳外侧具有固定装置接口，用于使外壳与成像物体之间无相对位移。
4.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元均为金属导体。
5.根据权利要求4所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元采用带绝缘涂层的铜导线。
6.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元中包含二极管电路，用于保证射频发射线圈单元和射频接收线圈单元不会同时处于工作状态。
7.根据权利要求6所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频接收线圈单元上串联了带有二极管的并联LC谐振电路，且该谐振电路的工作频率与射频接收线圈单元的工作频率相同；二极管正向偏置的情况下，射频接收线圈单元中串联的并联LC电路处于谐振状态，射频发射线圈单元因而处于失谐振状态，不工作，反之则工作。
8.根据权利要求6所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频发射线圈单元上串联了二极管电路，在二极管正向偏置的情况下，射频发射线圈单元处于谐振状态，工作，反之则不工作。
9.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频接收线圈单元之间通过几何重叠实现信号隔离；射频接收线圈单元与前置放大器直接连接，以减小同轴线损耗，一并封装于外壳结构内侧。
10.根据权利要求1所述的用于磁共振成像系统进行脑功能成像的射频线圈组件，其特征在于，射频发射线圈单元和射频接收线圈单元的工作频率为297.2兆赫兹，射频发射线圈单元为环形结构，射频发射线圈单元的直径是7厘米，射频接收线圈单元的直径都是1.5厘米。
CN201911213882.9A 2019-12-02 2019-12-02 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件 Active CN110940945B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911213882.9A CN110940945B (zh) 2019-12-02 2019-12-02 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
PCT/CN2020/113869 WO2021109663A1 (zh) 2019-12-02 2020-09-08 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
US17/395,406 US20210364585A1 (en) 2019-12-02 2021-08-05 Magnetic resonance imaging radio-frequency coil assembly with high time-domain signal stability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911213882.9A CN110940945B (zh) 2019-12-02 2019-12-02 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110940945A true CN110940945A (zh) 2020-03-31
CN110940945B CN110940945B (zh) 2020-11-03

Family

ID=69908401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911213882.9A Active CN110940945B (zh) 2019-12-02 2019-12-02 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210364585A1 (zh)
CN (1) CN110940945B (zh)
WO (1) WO2021109663A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021109663A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 浙江大学 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
CN114879107A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性参数的测量方法
CN114966507A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性评价方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005103747A1 (en) * 2004-04-26 2005-11-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Electro-optical magnetic resonance transducer
US20070085544A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Viswanathan Raju R Method and apparatus for high-gain magnetic resonance imaging
CN101573629A (zh) * 2007-01-02 2009-11-04 威斯康星校友研究基金会 利用相衬合成图像进行高度约束反投影重建的对比增强磁共振血管造影
CN203149100U (zh) * 2013-02-26 2013-08-21 江苏美时医疗技术有限公司 一种用于磁共振成像系统的膝盖射频线圈
CN103997958A (zh) * 2011-12-15 2014-08-20 皇家飞利浦有限公司 Mpi中的背景去除
JP2016516508A (ja) * 2013-04-18 2016-06-09 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． リアルタイム磁気共鳴モニタリング付き放射線治療システム
CN109655772A (zh) * 2019-01-14 2019-04-19 浙江大学 用于临床超高场磁共振成像系统的小动物射频线圈
CN110022152A (zh) * 2018-01-05 2019-07-16 三星电子株式会社 锁相环电子电路及其电子装置及修正工作循环的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042222B2 (en) * 2003-11-19 2006-05-09 General Electric Company Phased array knee coil
EP2480906A1 (en) * 2009-09-21 2012-08-01 Time Medical Holdings Company Limited Superconductor rf coil array
DE102011082778B3 (de) * 2011-09-15 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Magnetresonanzspule mit überlappenden Spulenelementen, Magnetresonanzeinrichtung und Verfahren
CN103630858B (zh) * 2012-08-23 2018-09-14 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种磁共振系统的肩部线圈和发射线圈
CN209673975U (zh) * 2019-01-29 2019-11-22 上海联影医疗科技有限公司 磁共振线圈组件及磁共振系统
US10852373B2 (en) * 2016-09-21 2020-12-01 Quality Electrodynamics, Llc Modulating magnetic resonance imaging transmit field in magnetic resonance fingerprinting using single layer transmit/receive radio frequency coil
KR20190052515A (ko) * 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 토닥 인공 와우 장치
US20220113361A1 (en) * 2019-02-22 2022-04-14 Promaxo, Inc. Systems and methods for performing magnetic resonance imaging
CN110940945B (zh) * 2019-12-02 2020-11-03 浙江大学 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005103747A1 (en) * 2004-04-26 2005-11-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Electro-optical magnetic resonance transducer
US20070085544A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Viswanathan Raju R Method and apparatus for high-gain magnetic resonance imaging
CN101573629A (zh) * 2007-01-02 2009-11-04 威斯康星校友研究基金会 利用相衬合成图像进行高度约束反投影重建的对比增强磁共振血管造影
CN103997958A (zh) * 2011-12-15 2014-08-20 皇家飞利浦有限公司 Mpi中的背景去除
CN203149100U (zh) * 2013-02-26 2013-08-21 江苏美时医疗技术有限公司 一种用于磁共振成像系统的膝盖射频线圈
JP2016516508A (ja) * 2013-04-18 2016-06-09 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． リアルタイム磁気共鳴モニタリング付き放射線治療システム
CN110022152A (zh) * 2018-01-05 2019-07-16 三星电子株式会社 锁相环电子电路及其电子装置及修正工作循环的方法
CN109655772A (zh) * 2019-01-14 2019-04-19 浙江大学 用于临床超高场磁共振成像系统的小动物射频线圈

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUNG-MIN SOHN等: "Auto-tuning of the RF transmission line coil for high-fields magnetic resonance imaging (MRI) systems", 《 2011 IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM》 *
张中伟: "磁共振图像特征及其对比机制(一):信号、噪声及信噪比", 《影像诊断与介入放射学》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021109663A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 浙江大学 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
CN114879107A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性参数的测量方法
CN114966507A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性评价方法
CN114879107B (zh) * 2022-05-27 2023-01-03 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性参数的测量方法
WO2023226116A1 (zh) * 2022-05-27 2023-11-30 浙江大学 一种fMRI中射频接收线圈本征时域稳定性评价方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021109663A1 (zh) 2021-06-10
US20210364585A1 (en) 2021-11-25
CN110940945B (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gruber et al. RF coils: A practical guide for nonphysicists
CN110940945B (zh) 具有高时域信号稳定性的磁共振成像射频线圈组件
US7088104B2 (en) MRI tunable antenna and system
Wu et al. 7T human spine imaging arrays with adjustable inductive decoupling
US20110121834A1 (en) High-frequency coil and magnetic resonance imaging device
US10942232B2 (en) RF coil array and MRI transmit array
Pang et al. Parallel traveling‐wave MRI: A feasibility study
Kriegl et al. Novel inductive decoupling technique for flexible transceiver arrays of monolithic transmission line resonators
Gilbert et al. Transmit/receive radiofrequency coil with individually shielded elements
JP7271765B2 (ja) 異なるｍｒｉモードのためのｒｆコイル装置及びｒｆ遮蔽装置
CN109655772B (zh) 用于临床超高场磁共振成像系统的小动物射频线圈
Avdievich et al. Bent folded‐end dipole head array for ultrahigh‐field MRI turns “dielectric resonance” from an enemy to a friend
US9146290B2 (en) RF transmit and/or receive antenna for a hybrid MRI/HIFU system
KR20210054222A (ko) 마이크로스트립 라인 기반의 자기공명 영상용 이중 튜닝 rf 코일
Adriany et al. Evaluation of a 16-channel transmitter for head imaging at 10.5 T
Avdievich et al. Folded‐end dipole transceiver array for human whole‐brain imaging at 7 T
Kazemivalipour et al. Eigenmode analysis of the scattering matrix for the design of MRI transmit array coils
CN111693912A (zh) 无源场照相机和运行无源场照相机的方法
Geschewski et al. Optimum coupling and multimode excitation of traveling‐waves in a whole‐body 9.4 T scanner
Tang et al. Cutoff‐free traveling wave NMR
CN108663641B (zh) 用于磁共振设备的射频线圈
JP2012030076A (ja) モジュールｍｒｉフェイズドアレイアンテナ
WO2021097940A1 (zh) 多通道射频线圈装置及核磁共振成像系统
Chaubey et al. Multi-channel hexagonal surface coils for 1.5 T MRI scanner
US10031195B2 (en) Detector grid arrays for MR imaging

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant