CN113820638A - 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法 - Google Patents

磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113820638A
CN113820638A CN202010565504.3A CN202010565504A CN113820638A CN 113820638 A CN113820638 A CN 113820638A CN 202010565504 A CN202010565504 A CN 202010565504A CN 113820638 A CN113820638 A CN 113820638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
preamplifier
terminal
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
CN202010565504.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113820638B (zh
Inventor
王振
车韶
陆海
范贤文
李烨
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.)
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Original Assignee
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
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 Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd filed Critical Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority to CN202010565504.3A priority Critical patent/CN113820638B/zh
Priority to US17/199,400 priority patent/US11493577B2/en
Publication of CN113820638A publication Critical patent/CN113820638A/zh
Priority to US18/049,619 priority patent/US20230069540A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113820638B publication Critical patent/CN113820638B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642Mutual 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
    • G01R33/3657Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils do not have the same function in MR, e.g. decoupling of a transmission coil from a receive coil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628Tuning/matching of the transmit/receive coil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34084Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR implantable coils or coils being geometrically adaptable to the sample, e.g. flexible coils or coils comprising mutually movable parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34092RF coils specially adapted for NMR spectrometers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45475Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using IC blocks as the active amplifying circuit
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415Constructional 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3607RF waveform generators, e.g. frequency generators, amplitude-, frequency- or phase modulators or shifters, pulse programmers, digital to analog converters for the RF signal, means for filtering or attenuating of the RF signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3621NMR 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3642Mutual 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
    • G01R33/365Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils have the same function in MR, e.g. decoupling of a receive coil from another receive coil in a receive coil array, decoupling of a transmission coil from another transmission coil in a transmission coil array
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45568Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more diodes as shunt to the input leads

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本申请涉及一种磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法,通过调节控制电路分别与线圈本体的第一连接端和第二连接端连接,可以实现对线圈本体的工作状态进行调控。从而,通过直流输入端输入的控制信号,调节线圈本体在谐振状态和失谐状态之间进行切换。此时,通过调节控制电路可以对磁共振信号进行调控,以输出射频信号。同时,将调控线圈本体所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等电子器件集成于印制电路板中。调节控制电路与线圈本体相互独立设置,线圈本体中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,提高了磁共振射频线圈的柔性程度,缩小了电路体积和重量。

Description

磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法
技术领域
本申请涉及磁共振设备技术领域,特别是涉及一种磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法。
背景技术
磁共振系统主要包含磁体,梯度线圈,射频线圈,接收链路几个子系统。由超导磁体产生一个均匀的静态磁场,通过射频发射线圈激发氢核自旋进动产生磁共振信号,利用梯度线圈对信号进行空间信息编码。由射频接收线圈采集上述磁共振信号,经过接收链路转换为数字信号,最终使用计算机重建得到磁共振图像。射频接收线圈作为磁共振系统的一个重要组成部分,对磁共振系统图像质量具有决定性作用。
然而,传统的磁共振线圈中电容、电感以及二极管等电路结构集中设置在线圈本体上,且在EVA材料中设置很厚的机械外壳保护电路结构,导致线圈本体的体积较大、重量偏重、制备成本偏高且生产难度较大。在扫描过程中,通过绑带将线圈本体固定到人体上时,导致摆位复杂,穿戴者舒适度不佳,使得穿戴与使用均带来不便。
发明内容
基于此,有必要提供一种磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法。
本申请提供一种磁共振线圈系统磁共振线圈组件包括多个线圈本体和多个调节控制电路。所述多个线圈本体形成阵列结构。每个所述线圈本体沿设定方向弯曲以形成相对的第一连接端和第二连接端。且每个调节控制电路分别与每个所述线圈本体的第一连接端和第一连接端连接。所述调节控制电路具有直流输入端,通过所述直流输入端输入控制控制信号,以将所述线圈本体从谐振状态切换至失谐状态,或者将所述线圈本体从失谐状态切换至谐振状态。
上述磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法,通过所述调节控制电路分别与所述线圈本体的第一连接端和第二连接端连接,可以实现对所述线圈本体的工作状态进行调控,例如,通过所述调节控制电路调控所述线圈本体所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等。从而,通过所述直流输入端输入的控制信号,调节所述线圈本体在谐振状态和失谐状态之间进行切换。此时,通过所述调节控制电路可以对所述磁共振信号进行调控,以输出射频信号。同时,将调控所述线圈本体所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等电子器件集成于印制电路板中。此时,所述调节控制电路与所述线圈本体相互独立设置,所述线圈本体中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,提高了磁共振射频线圈的柔性程度,缩小了电路体积和重量。
因此,通过本申请提供的所述磁共振线圈组件,提高了射频线圈前端电路集成度,提高了线圈柔性程度,且制备成本低容易制备。在扫描过程中,将所述线圈本体穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,优化了病人舒适度,简化了扫描了过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一个实施例中线圈本体的截面示意图。
图2为本申请提供的一个实施例中磁共振线圈组件的结构示意图。
图3为本申请提供的一个实施例中线圈本体与调节控制电路的连接结构示意图。
图4为本申请提供的一个实施例中线圈本体与调节控制电路的连接结构示意图。
图5为本申请提供的一个实施例中线圈本体与调节控制电路的连接结构示意图。
图6为本申请提供的一个实施例中线圈本体的欠耦合排列方式的示意图。
图7为本申请提供的一个实施例中线圈本体的过耦合排列方式的示意图。
图8为本申请提供的一个实施例中扫描胳膊关节时包裹示意图。
图9为本申请提供的一个实施例中扫描肩膀时包裹示意图。
图10为本申请提供的一个实施例中扫描手腕时包裹示意图。
图11为本申请提供的一个实施例中线圈本体的截面示意图。
图12为本申请提供的一实施例的多个线圈本体形成阵列结构示意图。
图13为本申请提供的一实施例的基板的结构示意图。
图14为本申请提供的一实施例的设置有线圈本体的基板的结构示意图。
图15为本申请提供的一实施例的设置有线圈本体的基板的另一结构示意图。
图16为本申请提供的一实施例的磁共振线圈组件结构示意图。
附图标记说明:
磁共振线圈组件100、线圈本体10、调节控制电路20、绝缘支撑体101、纤维层110、绝缘层120、电导体130、第一调谐电路211、第一失谐电路212、第一前置放大器213、第一匹配电容2121、第一电感2122、第二电感2123、第一二极管2124、第一调频电路221、第二失谐电路222、第二调频电路223、第二前置放大器224、第二匹配电容2221、第三电感2222、第四电感2223、第二二极管2224、第三匹配电容231、第三失谐电路232、第二调谐电容233、第三前置放大器234、第一失谐回路电容2321、第二失谐回路电容2322、第六电感2323、第三二极管2324、保护层140、第五电感241、第七电感251、基板30、外壳体40、耦接端口410。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本申请提出一种磁共振设备,该磁共振设备用于磁共振成像扫描且包含有一个或多个磁共振线圈组件100,该磁共振线圈组件100包括多个线圈本体以及包覆多个线圈本体的外壳体,该多个线圈本体形成阵列结构。所述线圈本体10被弯折成一种或数种几何形状,并被固定于所述外壳体上或所述外壳体内部的基板上。
所述线圈本体10包括:柔性的绝缘支撑体101和柔性的电导体130。其中,绝缘支撑体101沿设定方向弯曲并形成相对的第一端和第二端。电导体130与所述绝缘支撑体101相结合,并沿与所述绝缘支撑体101轴向一致的方向延伸,且所述电导体130具有相对的第一连接端和第二连接端。
绝缘支撑体101包括可形变组件,且可设置为实心结构。电导体130包括金属条、金属管或者金属编织层中的一种或多种,可设置呈空心结构,绝缘支撑体101与电导体130构成同轴结构形成同轴结构。可选的,金属编织层由多条导电丝编织成形且编织层包覆在绝缘支撑体101的外部。可选的,绝缘支撑体101的可形变组件可以包括纤维材料、复合材料或者共聚物材料等,以使得绝缘支撑体101在具有良好弯折性能的同时具备良好的绝缘性能。形成金属编织层的导电丝例如可以是金丝、铜丝、铝丝、银丝、碳纤维导电丝等。
绝缘支撑体101和电导体130形成线圈本体10,且线圈本体10可沿着设定方向延伸,以形成环状、矩形、方形、蝶形、马鞍形等形状。线圈本体10可具有两个相对的末端,即线圈本体10的第一连接端和第二连接端,通过第一连接端和第二连接端可连接外部电路。
如图1所示,本申请一实施例提供的线圈本体10的截面图。所述磁共振线圈组件100包括多个线圈本体10,该多个线圈本体10可形成阵列结构,所述线圈本体10包括绝缘支撑体101与电导体130。绝缘支撑体101可设置为实心结构,电导体130可设置为空心结构,且绝缘支撑体101至少部分的被所述电导体130包覆。
绝缘支撑体101与电导体130可构成同轴结构,如绝缘支撑体101作为线圈本体10的芯,电导体130作为线圈本体10的外层,这种同轴结构减少了电导体130的厚度。示例性的,绝缘支撑体101的径向尺寸可小于所述电导体130的径向尺寸,使得重量轻的绝缘支撑体101尽可能填充电导体130的空心结构,而电导体130可以尽量变薄。
电导体130包括金属层,绝缘支撑体101包括纤维层110、绝缘层120,且从该截面视图中绝缘支撑体130沿径向方向从中心至边缘的部分都被填充。所述绝缘层120包覆所述纤维层110。所述金属层包覆所述绝缘层120。在此实施例中,所述金属层设置为金属织物层形成的中空管状结构,相对于现有技术中的实心结构,其电流分布均匀在管状结构的表面,电流分布更均匀;金属织物层形成的相邻线圈本体10之间的相对耦合更小。线圈本体10的单位阻抗小,增益值高且信噪比好。此外,金属织物层形成的相邻线圈本体10抗弯折性能更佳。当然,在其他实施例中,所述电导体130还可设置成中空的管状结构,形成的线圈本体10质量轻。
示例性的,纤维层110是对位芳酰胺纤维(PPTA)、间位芳酰胺纤维(PMIA)等芳纶纤维,或者是碳纤维,又或者是织物纤维、动物纤维等天然纤维材料,还可以是石棉、玻璃纤维等无机纤维。绝缘层120可以是氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等材料。在此实施例中,所述绝缘支撑体101的纤维层110选用芳纶材料以能够重复弯折多次,所述编织层选用镀银铜线以提供良好的导电性能,绝缘层选用PFA材料以具有良好的稳定性、低介电损失、低介电常数和高介电强度。所述电导体130形成环形并具有两个相对的第一连接端和第二连接端,所述调节控制电路20通过焊接的方式固定连接第一连接端和第二连接端,以实现线圈本体10与调节控制电路20的电气连接。所述调节控制电路20用于对所述线圈本体10的工作状态与所述磁共振信号进行调控。本申请实施例中,对应每个所述线圈本体10设置所述调节控制电路20,相对于现有技术中将多个传输通道的控制电路集成在中央位置,所述调节控制电路20分散在多个位置可避免磁共振线圈组件100产生较大的突起,避免电路因功率过大产生损坏。
所述纤维层110具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优点。所述纤维层110可以为芳纶等合成纤维。所述绝缘层120可以为塑料或橡胶等。所述金属层为采用编织工艺形成的具有良好导电性的金属层,可以为镀银铜线或者镀锡铜线编织形成。所述纤维层110、所述绝缘层120以及所述金属层由内到外依次包覆设置,形成所述线圈本体10。
所述金属层为较耐折弯的同轴线编织层,所述纤维层110与所述绝缘层120重量较轻、柔软。在生产制备过程中制备成本低、容易生产。所述调节控制电路20与所述金属层连接,将调控所述线圈本体10所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等电子器件集成于印制电路板中。
如图2所示,本申请提供一种磁共振线圈组件100。所述磁共振线圈组件100包括多个线圈本体10与多个调节控制电路20。所述多个线圈本体10形成阵列结构。每个所述线圈本体10沿设定方向弯曲以形成相对的第一连接端和第二连接端。且每个所述调节控制电路20分别与每个所述线圈本体10的第一连接端和第二连接端连接。所述调节控制电路20具有直流输入端。通过所述直流输入端输入控制信号,以将所述线圈本体10从谐振状态切换至失谐状态。或者将所述线圈本体10从失谐状态切换至谐振状态。
本实施例中,通过所述调节控制电路20分别与所述线圈本体10的第一连接端和第二连接端连接,可以实现通过所述调节控制电路20实现对所述线圈本体10的工作状态进行调控,例如,通过所述调节控制电路20调控所述线圈本体10所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等。从而,通过所述直流输入端输入的控制信号,调节所述线圈本体10在谐振状态和失谐状态之间进行切换。此时,通过所述调节控制电路20可以对所述磁共振信号进行调控,以输出射频信号。同时,将调控所述线圈本体10所在的谐振回路的频率、失谐状态、阻抗等电子器件集成于印制电路板中。此时,所述调节控制电路20与所述线圈本体10相互独立设置,所述线圈本体10中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,提高了磁共振射频线圈的柔性程度,缩小了电路体积和重量。
因此,通过本申请提供的所述磁共振线圈组件100,提高了射频线圈前端电路集成度,提高了线圈柔性程度,且制备成本低容易制备。在扫描过程中,将所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,优化了病人舒适度,简化了扫描了过程。
在一个实施例中,所述调节控制电路20可以为印刷线路板(Printed CircuitBoard,PCB),为电子元器件电气连接的载体,可以将所需的电容、电感、二极管等电子器件高度集成设置在一起,进而可以脱离所述线圈本体10。从而,当所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,比较轻柔舒适。
在一个实施例中,所述线圈本体10的形状可以为圆形、矩形或多边形等形状,具体形状本申请不做限定。
如图3所示,在一个实施例中,所述调节控制电路20包括第一调谐电路211、第一失谐电路212以及第一前置放大器213。所述第一调谐电路211的第一端与所述线圈本体10的第一连接端(也可以理解为所述电导体130的第一连接端)连接。所述第一失谐电路212的第一端与所述第一调谐电路211的第二端连接。所述第一失谐电路212的第二端与所述线圈本体10的第二连接端(也可以理解为所述电导体130的第二连接端)连接。所述第一前置放大器213的第一输入端与所述第一失谐电路212的第三端连接。所述第一前置放大器213的第二输入端与所述第一失谐电路212的第四端连接。所述第一失谐电路212的第三端为直流输入端。所述第一前置放大器213的第二输入端接地。所述第一前置放大器213的输出端输出所述射频信号。
本实施例中,在磁共振线圈组件100中,射频线圈包括射频发射线圈与射频接收线圈,具有电感性能,且两者相互独立。射频发射线圈向人体发送射频脉冲,激发人体内特定频率的原子核共振产生磁共振信号(回波信号),所述线圈本体10(可以理解为射频接收线圈)接收磁共振信号。
各个线圈之间存在电感耦合现象,且相互的磁通变化时都能影响附近射频线圈的磁通变化。当线圈之间靠近时就会互相产生影响,导致射频线圈偏离原先的谐振点,不能接收期望接收的谐振信号。
当所述磁共振线圈组件100处于接收模式时,所述第一失谐电路212在谐振信号作用下使得所述磁共振线圈组件100处于谐振状态,以方便所述线圈本体10接收磁共振信号,并通过所述第一前置放大器213进行信号处理,输出射频信号,并传输至数据处理单元进行处理,实现对人体等被测对象进行医学成像。
当所述磁共振线圈组件100处于非接收模式时,则需要在射频发射线圈发送射频脉冲时,所述第一失谐电路212在失谐信号作用下使得所述磁共振线圈组件100处于失谐状态。此时,所述线圈本体10处于失谐状态,实现所述线圈本体10与射频发射线圈的去耦性能。其中,失谐状态指线圈频率偏离谐振频率的状态,此时,当线圈频率远离谐振点时,就不会和其他线圈耦合相互影响。
所述第一调谐电路211至少包括一个调谐电容C1。在需要选择调谐频率时,通过调节所述调谐电容C1的电容,可以调节所述调谐电容C1所处的谐振回路的谐振频率,实现对所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第一前置放大器213输出端输出。
因此,此时通过所述调节控制电路20,使得所述线圈本体10中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,缩小了电路体积和重量。在扫描过程中,将所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,提高了图像扫描时扫描部位的包裹性,从而提升了信噪比,提高了扫描效率。
在一个实施例中,所述第一失谐电路212包括第一匹配电容2121(C2)、第一电感2122(L1)、第二电感2123(L2)以及第一二极管2124(D1)。所述第一匹配电容2121(C2)的第一端与所述第一调谐电路211的第二端连接。所述第一匹配电容2121(C2)的第二端与所述线圈本体10的第二连接端连接。所述第一电感2122(L1)的第一端与所述第一匹配电容2121(C2)的第一端连接。所述第一电感2122(L1)的第二端与所述第一前置放大器213的第一输入端连接。所述第二电感2123(L2)的第一端与所述第一匹配电容2121(C2)的第二端连接。所述第二电感2123(L2)的第二端与所述第一前置放大器213的第二输入端连接。所述第一二极管2124(D1)的正极与所述第一前置放大器213的第一输入端连接。所述第一二极管2124(D1)的负极与所述第一前置放大器213的第二输入端连接。所述第一二极管2124(D1)的正极为直流输入端。
本实施例中,所述线圈本体10、所述调谐电容C1(所述第一调谐电路211)、所述第一匹配电容2121(C2)形成谐振回路,实现对所述磁共振信号的接收。所述第一二极管2124(D1)的正极为直流输入端。
当所述第一二极管2124(D1)导通时,所述第一匹配电容2121(C2)、所述第一电感2122(L1)以及所述第二电感2123(L2)之间形成并联谐振,形成失谐回路,使得所述谐振回路的谐振频率偏离发生变化,处于失谐状态,无法接收所述磁共振信号,避免出现线圈之间的耦合干扰现象。
同时,当所述第一二极管2124(D1)导通时,所述第一匹配电容2121(C2)、所述第一电感2122(L1)以及所述第二电感2123(L2)之间形成并联谐振,从而在所述谐振回路与所述第一前置放大器213的输入端之间形成高阻状态,隔离信号,对所述第一前置放大器213起到保护作用,不被破坏。
当所述第一二极管2124(D1)不导通时,所述线圈本体10、所述调谐电容C1(所述第一调谐电路211)、所述第一匹配电容2121(C2)形成谐振回路,对所述磁共振信号进行接收,并传输至所述第一前置放大器213进行放大。其中,在需要选择调谐频率时,通过调节所述调谐电容C1的电容,可以调节所述谐振回路的谐振频率,实现对不同频率的所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第一前置放大器213输出端输出射频信号。
当所述第一二极管2124(D1)不导通时,通过调节所述第一匹配电容2121(C2),可以使得所述谐振回路的阻抗调整至所述第一前置放大器213的输入端最佳源阻抗。
如图4所示,在一个实施例中,所述调节控制电路20包括第一调频电路221、第二失谐电路222、第二调频电路223以及第二前置放大器224。所述第一调频电路221的第一端与所述线圈本体10的第一连接端连接。所述第二失谐电路222的第一端与所述第一调频电路221的第二端连接。所述第二调频电路223的第一端与所述第二失谐电路222的第二端连接。所述第二调频电路223的第二端与所述线圈本体10的第二连接端连接。所述第二前置放大器224的第一输入端与所述第二失谐电路222的第三端连接。所述第二前置放大器224的第二输入端与所述第二失谐电路222的第四端连接。所述第二前置放大器224的第二输入端接地。所述第二失谐电路222的第三端为直流输入端。所述第二前置放大器224的输出端输出所述射频信号。
本实施例中,所述磁共振线圈组件100处于接收模式时,当所述第二失谐电路222不处于失谐状态,以方便所述线圈本体10接收磁共振信号,并通过所述第二前置放大器224进行信号处理,输出射频信号,并传输至数据处理单元进行处理,实现对人体进行医学成像。
当所述磁共振线圈组件100不处于接收模式时,则需要在射频发射线圈发送射频脉冲时,所述第二失谐电路222起到失谐作用。此时,所述线圈本体10处于失谐状态,实现所述线圈本体10与射频发射线圈的去耦性能。
所述第一调频电路221包括至少一个调频电容C3,通过调节所述调频电容C3的电容,可以调节所述调频电容C3所处的谐振回路的谐振频率,实现对所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第二前置放大器224的输出端输出。
所述第二调频电路223包括至少一个调频电容C5,通过调节所述调频电容C5的电容,可以调节所述调频电容C5所处的谐振回路的谐振频率,实现对所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第二前置放大器224的输出端输出。
因此,此时通过所述调节控制电路20,使得所述线圈本体10中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,缩小了电路体积和重量。在扫描过程中,将所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,提高了图像扫描时扫描部位的包裹性,从而提升了信噪比,提高了扫描效率。
在一个实施例中,所述第二失谐电路222包括第二匹配电容2221(C4)、第三电感2222(L3)、第四电感2223(L4)以及第二二极管2224(D2)。所述第二匹配电容2221(C4)的第一端与所述第一调频电路221(调频电容C3)第二端连接,所述第二匹配电容2221(C4)的第二端与所述第二调频电路223(调频电容C5)的第一端连接。所述第三电感2222(L3)的第一端与所述第二匹配电容2221(C4)的第一端连接。所述第三电感2222(L3)的第二端与所述第二前置放大器224的第一输入端连接。所述第四电感2223(L4)的第一端与所述第二匹配电容2221(C4)的第二端连接。所述第四电感2223(L4)的第二端与所述第二前置放大器224的第二输入端连接。所述第二二极管2224(D2)的正极与所述第二前置放大器224的第一输入端连接。所述第二二极管2224(D2)的负极与所述第二前置放大器224的第二输入端连接。所述第二二极管2224(D2)的正极为直流输入端。
本实施例中,所述线圈本体10、所述第一调频电路221(调频电容C3)、所述第二匹配电容2221(C4)以及所述第二调频电路223(调频电容C5)形成谐振回路,实现对所述磁共振信号的接收。所述第二二极管2224(D2)的正极为直流输入端。
当所述第二二极管2224(D2)导通时,所述第二匹配电容2221(C4)、所述第三电感2222(L3)以及所述第四电感2223(L4)之间形成并联谐振回路,形成失谐回路,使得所述谐振回路的谐振频率偏离发生变化,处于失谐状态,无法接收所述磁共振信号,避免出现线圈之间的耦合干扰现象。
同时,当所述第二二极管2224(D2)导通时,所述第二匹配电容2221(C4)、所述第三电感2222(L3)以及所述第四电感2223(L4)之间形成并联谐振,从而在所述谐振回路与所述第二前置放大器224的输入端之间形成高阻状态,隔离信号,对所述第二前置放大器224起到保护作用,不被破坏。
当所述第二二极管2224(D2)不导通时,所述线圈本体10、所述第一调频电路221(调频电容C3)、所述第二匹配电容2221(C4)以及所述第二调频电路223(调频电容C5)形成谐振回路,对所述磁共振信号进行接收,并传输至所述第二前置放大器224进行放大。其中,通过调节所述第一调频电路221(调频电容C3)与所述第二调频电路223(调频电容C5)的电容可以调节所述谐振回路的谐振频率,实现对不同频率的所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第二前置放大器224输出端输出射频信号。
当所述第二二极管2224(D2)不导通时,通过调节所述第二匹配电容2221(C4)可以使得所述谐振回路的阻抗调整至所述第二前置放大器224的输入端最佳源阻抗。
在一个实施例中,当直流供电为150mA的时,所述第二二极管2224(D2)导通,所述第二匹配电容2221(C4)、所述第三电感2222(L3)以及所述第四电感2223(L4)之间形成并联谐振回路,形成并联高阻,实现失谐效果。
如图5所示,在一个实施例中,所述调节控制电路20包括第三匹配电路231、第三失谐电路232、第二调谐电路233以及第三前置放大器234。所述第三匹配电路231的第一端与所述线圈本体10的第一连接端连接。所述第三失谐电路232的第一端与所述第三匹配电路231的第二端连接。所述第二调谐电路233的第一端与所述第三失谐电路232的第二端连接。所述第二调谐电路233的第二端与所述线圈本体10的第二连接端连接。所述第三前置放大器234的第一输入端与所述第三匹配电路231的第一端连接。所述第三前置放大器234的第二输入端与所述第三匹配电路231的第二端连接。所述第三前置放大器234的第二输入端接地。所述第三失谐电路232的第三端与所述第三前置放大器234的第二输入端连接。所述第三失谐电路232的第四端为直流输入端。所述第三前置放大器234的输出端输出所述射频信号。
本实施例中,所述磁共振线圈组件100处于接收模式时,当所述第三失谐电路232不处于失谐状态,以方便所述线圈本体10接收磁共振信号,并通过所述第三前置放大器234进行信号处理,输出射频信号,并传输至数据处理单元进行处理,实现对人体进行医学成像。
当所述磁共振线圈组件100不处于接收模式时,则需要在射频发射线圈发送射频脉冲时,所述第三失谐电路232起到失谐作用。此时,所述线圈本体10处于失谐状态,实现所述线圈本体10与射频发射线圈的去耦性能。
所述第三匹配电路231包括至少一个匹配电容C6,通过调节所述匹配电容C6的电容,可以使得所述匹配电容C6所在的谐振回路的阻抗调整至所述第三前置放大器234的输入端最佳源阻抗。
所述第二调谐电路233包括至少一个调谐电容C9。在需要选择调谐频率时,通过调节所述调谐电容C9的电容,可以调节所述调谐电容C9所处的谐振回路的谐振频率,实现对所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第三前置放大器234的输出端输出。
因此,此时通过所述调节控制电路20,使得所述线圈本体10中无贴片式或分布式电容等电子器件,独立存在,减少了线圈本体前端电路面积,缩小了电路体积和重量。在扫描过程中,将所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,提高了图像扫描时扫描部位的包裹性,从而提升了信噪比,提高了扫描效率。
在一个实施例中,所述第三失谐电路232包括第一失谐回路电容2321(C7)、第二失谐回路电容2322(C8)、第六电感2323(L6)以及第三二极管2324(D3)。所述第一失谐回路电容2321(C7)的第一端与所述第三前置放大器234的第二输入端连接。所述第二失谐回路电容2322(C8)的第一端与所述第一失谐回路电容2321(C7)的第二端连接。所述第二失谐回路电容2322(C8)的第二端与所述第二调谐电容233(调谐电容C9)的第一端连接。所述第六电感2323(L6)的第一端与所述第二失谐回路电容2322(C8)的第二端连接。所述第三二极管2324(D3)的正极与所述第六电感2323(L6)的第二端连接。所述第三二极管2324(D3)的负极与所述第三前置放大器234的第二输入端连接。所述第六电感2323(L6)的第一端为直流输入端。
本实施例中,所述线圈本体10、所述第三匹配电路231(匹配电容C6)、所述第一失谐回路电容2321(C7)、所述第二失谐回路电容2322(C8)以及所述第二调谐电路233(调谐电容C9)形成谐振回路,实现对所述磁共振信号的接收。所述第三二极管2324(D3)的正极端通过所述第六电感2323(L6)与直流输入端连接。
当所述第三二极管2324(D3)导通时,所述第一失谐回路电容2321(C7)、所述第二失谐回路电容2322(C8)以及所述第六电感2323(L6)之间形成并联谐振回路,形成失谐回路,使得所述谐振回路的谐振频率偏离发生变化,处于失谐状态,无法接收所述磁共振信号,避免出现线圈之间的耦合干扰现象。
同时,当所述第三二极管2324(D3)导通时,所述第一失谐回路电容2321(C7)、所述第二失谐回路电容2322(C8)以及所述第六电感2323(L6)之间形成并联谐振,从而在所述谐振回路与所述第三前置放大器234的输入端之间形成高阻状态,隔离信号,对所述第三前置放大器234起到保护作用,不被破坏。
当所述第三二极管2324(D3)不导通时,所述线圈本体10、所述第三匹配电路231(匹配电容C6)、所述第一失谐回路电容2321(C7)、所述第二失谐回路电容2322(C8)以及所述第二调谐电路233(调谐电容C9)形成谐振回路,对所述磁共振信号进行接收,并传输至所述第三前置放大器234进行放大。其中,在需要选择调谐频率时,通过调节所述第二调谐电路233(调谐电容C9)的电容可以调节所述谐振回路的谐振频率,实现对不同频率的所述磁共振信号进行接收,从而通过所述第三前置放大器234输出端输出射频信号。
当所述第三二极管2324(D3)不导通时,通过调节所述匹配电容C6的电容,可以使得所述谐振回路的阻抗调整至所述第三前置放大器234的输入端最佳源阻抗。
在一个实施例中,当直流输入为150mA时,所述第三二极管2324(D3)导通,所述第一失谐回路电容2321(C7)、所述第二失谐回路电容2322(C8)以及所述第六电感2323(L6)之间形成并联谐振,可形成高阻,从而起到失谐作用。
在一个实施例中,所述磁共振线圈组件100还包括第五电感241与第七电感251。
本实施例中,所述第五电感241的第一端与所述第二二极管2224(D2)的正极端连接,所述第五电感241的第二端为直流输入端。所述第七电感251的第一端与所述第六电感2323(L6)的第一端连接,所述第七电感251的第二端为直流输入端。通过所述第五电感241与所述第七电感251实现通直流阻交流的作用,控制失谐回路中的所述第二二极管2224(D2)与所述第三二极管2324(D3)的导通。
在一个实施例中,所述第一前置放大器213的输入阻抗小于0.5欧姆。所述第二前置放大器224的输入阻抗小于0.5欧姆。所述第三前置放大器234的输入阻抗小于0.5欧姆。
本实施例中,所述第一前置放大器213的输入阻抗、所述第二前置放大器224的输入阻抗以及所述第三前置放大器234的输入阻抗均小于0.5欧姆,此时采用低输入阻抗前放,可以提高前放去耦性能,提高了信噪比。
在一个实施例中,本申请提供一种磁共振设备的控制方法,所述磁共振设备包括射频发射线圈和磁共振线圈组件。所述控制方法包括:
控制所述射频发射线圈向检测对象发送射频脉冲,且控制所述多个线圈本体10处于失谐状态;
向所述直流输入端输入控制信号,以使得所述线圈本体10处于谐振状态;
或者,控制所述射频发射线圈向检测对象发送射频脉冲,且向所述直流输入端输入控制信号,以控制所述多个线圈本体10处于失谐状态。
在一个实施例中,多个所述调节控制电路20分别被独立控制。
本实施例中,多个所述线圈本体10和多个所述调节控制电路20一一对应连接。每个调节控制电路20分别与每个所述线圈本体10的第一连接端和第一连接端连接,此时多个所述调节控制电路20之间彼此独立存在。进而,通过独立控制多个所述调节控制电路20,可以实现对多个所述线圈本体10的失谐状态或谐振状态进行独立控制。在实际应用过程中,可以根据具体情况选择性进行控制。
在一个实施例中,在传统大小柔线圈使用过程中,为了实现不同部位的扫描,常常会在不同部位进行包裹扫描。例如,扫描腕关节时,遇到较小的手腕,需要缩小线圈阵列包裹直径。此时,传统的线圈结构的最佳去耦状态发生改变,出现过耦合导致信噪比偏低,从而影响了图像质量。
然而,通过本申请上述各个实施例中的所述调节控制电路20,可以使得损耗小,提供更宽的前放去耦。进而,采用较低输入阻抗的前放之后,各个线圈本体10之间摆放随意度较大,可以欠耦合同时也可以过耦合,有更灵活的结构。从而,可以在不同耦合情况下使用,不会影响信噪比和图像质量。
如图6所示,采用本申请所述磁共振线圈组件100时,线圈本体10形成的阵列方式,处于同一行的相邻线圈本体10之间存在交叠以实现相邻线圈本体的去耦,处于同一列的相邻线圈本体10之间存在交叠以实现相邻线圈本体的去耦,对角方向的相邻线圈本体10相互隔离。本申请实施例中,令行方向为第一方向、令列方向为第二方向,令与第一方向、第二方向存在夹角的方向为第三方向,第三方向可包括多个,例如:与第一方向、第二方向存在45度夹角,或者与第一方向存在30度夹角或者其他任意夹角。
如图7所示,线圈本体10的过耦合排列方式,处于同一行的相邻线圈本体10之间存在交叠以实现相邻线圈本体的去耦,处于同一列的相邻线圈本体10之间存在交叠以实现相邻线圈本体的去耦,对角方向的相邻线圈本体10同样存在交叠以实现相邻线圈本体的去耦。此时,线圈阵列中各个线圈本体10采用过交叠形式分布,提高了线圈加速序列下图像性能,可满足不同程度的交叠方式。并且,所述磁共振线圈组件100具有较好的前放去耦效果,线圈本体10之间可以过交叠而不影响信噪比,此时在线圈两排加速的情况下,信噪比不会丢失,可以满足任意形状的要求。从而,通过所述磁共振线圈组件100提高了线圈本体10分布灵活度,降低了柔性射频线圈设计复杂度。
因此,通过所述磁共振线圈组件100可以解决在不同包裹直径下通道间耦合问题,提高对于不同身材病人的适用性。并且,采用过交叠方式排列时,提高柔性线圈加速性能与图像信噪比,可以包裹各个关节及其他部位,使用灵活度高,且可以提高病人舒适度,简化工作步骤,提高了检测效率。
如图8所示,本申请中多个线圈本体10采用过交叠形式分布,形成线圈阵列,扫描胳膊关节时包裹示意图。如图9所示,扫描肩膀时包裹示意图。如图10所示,扫描手腕时包裹示意图。此时,由于本申请中磁共振线圈组件100具有较好的前放去耦,使用可以更灵活,在人体不同部位,不同包裹状态情况下,即使改变包裹直径,也可以提供较高的信噪比,较好的图像质量,适用于不同部位的包裹。
在一个实施例中,所述金属层130包括多个条形金属,所述多个条形金属交错设置。
本实施例中,所述多个条形金属可以为多个镀银铜线或者多个镀锡铜线。此时,通过多个镀银铜线或多个镀锡铜线交错设置,编织形成所述金属层130,较耐折弯,柔性高、容易变换各种不同形状,以方便穿戴扫描。
在一个实施例中,所述线圈本体10还包括保护层140。所述保护层140包覆所述金属层130。
本实施例中,所述保护层140可以为皮革、PU等柔软防护材料,起到防护的作用。所述保护层140具有柔软贴合的特性,可以在不同部位实现较贴合的包裹,且具有良好的抗弯折性能。在扫描过程中,将所述线圈本体10穿戴至人身上时,柔软容易折叠、较耐折弯,优化了病人舒适度,简化了扫描了过程。
如图11所示,所述线圈本体10包括所述金属层(电导体130为实心结构)与所述保护层140。所述金属层,即电导体130为铜导线编制形成,较耐折弯。在生产制备过程中制备成本低、容易生产。
在一个实施例中,本申请提供一种磁共振设备。所述磁共振设备包括上述实施例中任一项所述的磁共振线圈组件100。所述磁共振设备还包括超导磁体单元、梯度线圈单元、数据处理单元、控制器单元、检查台、显示单元等。磁共振设备还可以用于成像人类对象的医学成像系统,还可以包含用于成像非人类对象、行李等兽医或非医学系统。
本实施例中,射频发射线圈将电磁脉冲信号发射到处于成像空间中的受检者,通过形成静磁场来执行扫描,以便所述磁共振线圈组件100从受检者获得磁共振信号,从而基于扫描获得磁共振信号来重构受检者的检测部位的图像。其中,超导磁体单元包括例如环形超导磁体,其安装在环形真空室内。磁体限定围绕受检者的圆柱形空间,并且沿着圆柱形空间的Z方向产生恒定、强大、均匀的静磁场。梯度线圈单元在成像空间中产生梯度磁场以便为接收到磁共振信号提供三维位置信息。数据处理单元包括相位检测器、模拟/数字转换器等,用于获取所述磁共振线圈组件100接收到的磁共振信号并进行数据处理产生光谱数据。受检者在检查台,并通过控制器单元的控制信号控制移动检查台,从而在成像空间内部和外部移动受检者。显示单元用于在显示屏幕上显示扫描部位的图像。
在一个实施例中,多个线圈本体10形成阵列结构,且其中一行的线圈本体10连接的调节控制电路20设置在相邻行的线圈本体10所围设结构的内部。如图12为本申请一实施例的多个线圈本体10形成阵列结构。其中,所述阵列结构包括并排设置的第一行和第二行,第一行的每个线圈本体10在第一连接端和第二连接端处连接调节控制电路20,且调节控制电路20处于第二行的线圈本体10所围设结构的内部。如此设置,可有效利用接口空间,尽量减小由于设置调节控制电路20而产生的突起。
前述磁共振线圈组件100还可包括一基板30。如图13所示为基板的结构示意图。基板30可设置成柔性基材300。柔性基材300包括相对设置的第一表面301和第二表面302,且柔性基材300上设有多个穿孔310。多个线圈本体10的一端依次穿过全部或者部分的穿孔310以使线圈本体的一部分位于第一表面301,同时线圈本体10的另一部分位于第二表面302。
可以理解,柔性基材300为柔性材质制作而成。在一个实施例中,柔性基材300采用皮质材料、布料或者塑料中的一种。采用皮质材料,例如PU使得柔性基材300柔软贴服,易于使得磁共振线圈组件100在使用时能够贴服在人体需要扫描的部位。当然,柔性基材300也可采用棉毛、化纤、呢绒或者纤维布等布料或者是软胶等塑料来制作。需要说明的是,本申请实施例的柔性基材300具有柔性的特性,但是其不具有拉伸的弹性性能,从而在线圈本体穿设于各个穿孔310而固定在柔性基材300上时,可以防止线圈本体易被拉扯导致磁共振线圈组件100性能的变化。
如图14所示,在柔性基材300上形成多个穿孔310,多个穿孔310可以在柔性基材300上组合形成任何需要的形状。然后直接将线圈本体10依次从多个穿孔310中上下间隔穿过,使得线圈本体10的一部分位于第一表面301,同时线圈本体的另一部分位于第二表面302。这样,不需借助其他辅助结构,即可将线圈本体10固定在柔性基材300上,并完整呈现所需的线圈本体10的设计形态,制作工艺简单,可复制性强。且由于线圈本体10的折弯性能、可靠性对比现有柔性线圈使用的柔性电路板更好,从而磁共振线圈组件100可以使用更柔软的柔性基材300来制作而成,由此磁共振线圈组件100在使用时贴服性更好。
请参见图15,作为一种可实施的方式,至少两个相邻的线圈本体10存在交叠区域,且交叠区域对应的线圈本体10部分相互之间物理隔离。本实施例中,相邻的线圈本体10之间存在部分交叠,从而能够满足线圈去耦需求,减小各线圈本体10相互之间的互感。参见图15,在一个实施例中,在交叠区域存在至少一个如下的穿孔310,该穿孔310内穿过至少两个相邻线圈本体10。本实施例中,至少有两个线圈本体10同时存在于同一个穿孔310中,该穿孔310中的至少两个线圈本体10之间是物理隔离的。这样,既可以满足线圈去耦需求,又可以简化工艺。
如图16为本申请一实施例形成的磁共振线圈组件100示意图。磁共振线圈组件100的外部设置外壳体40,该外壳体40包裹前述的基板30,且在外壳体40的一端设置耦接端口410,耦接端口410与调节控制电路20连接。外壳体40可以是织物、毛皮等绝缘物质。在此实施例中,耦接端口410处设置多个插接针,每个插接针分别与调节控制电路20连接,连接外部电路即可驱动磁共振线圈组件100。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁共振线圈组件,其特征在于,包括:
多个线圈本体(10),形成阵列结构,每个所述线圈本体(10)沿设定方向弯曲以形成相对的第一连接端和第二连接端;
多个调节控制电路(20),且每个所述调节控制电路(20)分别与每个所述线圈本体(10)的第一连接端和第二连接端连接;
所述调节控制电路(20)具有直流输入端,通过所述直流输入端输入控制信号,以将所述线圈本体(10)从谐振状态切换至失谐状态,或者将所述线圈本体(10)从失谐状态切换至谐振状态。
2.根据权利要求1所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述调节控制电路(20)包括:
第一调谐电路(211),所述第一调谐电路(211)的第一端与所述线圈本体(10)的第一连接端连接;
第一失谐电路(212),所述第一失谐电路(212)的第一端与所述第一调谐电路(211)的第二端连接,所述第一失谐电路(212)的第二端与所述线圈本体(10)的第二连接端连接;
第一前置放大器(213),所述第一前置放大器(213)的第一输入端与所述第一失谐电路(212)的第三端连接,所述第一前置放大器(213)的第二输入端与所述第一失谐电路(212)的第四端连接;
所述第一失谐电路(212)的第三端为直流输入端;
所述第一前置放大器(213)的第二输入端接地;
所述第一前置放大器(213)的输出端输出射频信号。
3.根据权利要求2所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述第一失谐电路(212)包括:
第一匹配电容(2121),所述第一匹配电容(2121)的第一端与所述第一调谐电路(211)的第二端连接,所述第一匹配电容(2121)的第二端与所述线圈本体(10)的第二连接端连接;
第一电感(2122),所述第一电感(2122)的第一端与所述第一匹配电容(2121)的第一端连接,所述第一电感(2122)的第二端与所述第一前置放大器(213)的第一输入端连接;
第二电感(2123),所述第二电感(2123)的第一端与所述第一匹配电容(2121)的第二端连接,所述第二电感(2123)的第二端与所述第一前置放大器(213)的第二输入端连接;
第一二极管(2124),所述第一二极管(2124)的正极与所述第一前置放大器(213)的第一输入端连接,所述第一二极管(2124)的负极与所述第一前置放大器(213)的第二输入端连接,所述第一二极管(2124)的正极为直流输入端。
4.根据权利要求1所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述调节控制电路(20)包括:
第一调频电路(221),所述第一调频电路(221)的第一端与所述线圈本体(10)的第一连接端连接;
第二失谐电路(222),所述第二失谐电路(222)的第一端与所述第一调频电路(221)的第二端连接;
第二调频电路(223),所述第二调频电路(223)的第一端与所述第二失谐电路(222)的第二端连接,所述第二调频电路(223)的第二端与所述线圈本体(10)的第二连接端连接;
第二前置放大器(224),所述第二前置放大器(224)的第一输入端与所述第二失谐电路(222)的第三端连接,所述第二前置放大器(224)的第二输入端与所述第二失谐电路(222)的第四端连接;
所述第二前置放大器(224)的第二输入端接地;
所述第二失谐电路(222)的第三端为直流输入端;
所述第二前置放大器(224)的输出端输出射频信号。
5.根据权利要求4所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述第二失谐电路(222)包括:
第二匹配电容(2221),所述第二匹配电容(2221)的第一端与所述第一调频电路(221)第二端连接,所述第二匹配电容(2221)的第二端与所述第二调频电路(223)的第一端连接;
第三电感(2222),所述第三电感(2222)的第一端与所述第二匹配电容(2221)的第一端连接,所述第三电感(2222)的第二端与所述第二前置放大器(224)的第一输入端连接;
第四电感(2223),所述第四电感(2223)的第一端与所述第二匹配电容(2221)的第二端连接,所述第四电感(2223)的第二端与所述第二前置放大器(224)的第二输入端连接;
第二二极管(2224),所述第二二极管(2224)的正极与所述第二前置放大器(224)的第一输入端连接,所述第二二极管(2224)的负极与所述第二前置放大器(224)的第二输入端连接,所述第二二极管(2224)的正极为直流输入端。
6.根据权利要求1所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述调节控制电路(20)包括:
第三匹配电路(231),所述第三匹配电路(231)的第一端与所述线圈本体(10)的第一连接端连接;
第三失谐电路(232),所述第三失谐电路(232)的第一端与所述第三匹配电路(231)的第二端连接;
第二调谐电路(233),所述第二调谐电路(233)的第一端与所述第三失谐电路(232)的第二端连接,所述第二调谐电路(233)的第二端与所述线圈本体(10)的第二连接端连接;
第三前置放大器(234),所述第三前置放大器(234)的第一输入端与所述第三匹配电路(231)的第一端连接,所述第三前置放大器(234)的第二输入端与所述第三匹配电路(231)的第二端连接,所述第三前置放大器(234)的第二输入端接地;
所述第三失谐电路(232)的第三端与所述第三前置放大器(234)的第二输入端连接,所述第三失谐电路(232)的第四端为直流输入端;
所述第三前置放大器(234)的输出端输出射频信号。
7.根据权利要求6所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述第三失谐电路(232)包括:
第一失谐回路电容(2321),所述第一失谐回路电容(2321)的第一端与所述第三前置放大器(234)的第二输入端连接;
第二失谐回路电容(2322),所述第二失谐回路电容(2322)的第一端与所述第一失谐回路电容(2321)的第二端连接,所述第二失谐回路电容(2322)的第二端与所述第二调谐电路(233)的第一端连接;
第五电感(2323),所述第五电感(2323)的第一端与所述第二失谐回路电容(2322)的第二端连接;
第三二极管(2324),所述第三二极管(2324)的正极与所述第五电感(2323)的第二端连接,所述第三二极管(2324)的负极与所述第三前置放大器(234)的第二输入端连接;
所述第五电感(2323)的第一端为直流输入端。
8.根据权利要求2所述的磁共振线圈组件,其特征在于,所述第一前置放大器(213)的输入阻抗小于0.5欧姆。
9.一种磁共振设备的控制方法,所述磁共振设备包括射频发射线圈和磁共振线圈组件,其特征在于,所述磁共振线圈组件包括:
多个线圈本体(10),形成阵列结构,每个所述线圈本体(10)沿设定方向弯曲以形成相对的第一连接端和第二连接端;
多个调节控制电路(20),且每个所述调节控制电路(20)分别与每个所述线圈本体(10)的第一连接端和第一连接端连接;
所述调节控制电路(20)具有直流输入端,所述直流输入端用于输入控制信号;
所述控制方法包括:
控制所述射频发射线圈向检测对象发送射频脉冲,且控制所述多个线圈本体(10)处于失谐状态;
向所述直流输入端输入控制信号,以使得所述线圈本体(10)处于谐振状态;
或者,控制所述射频发射线圈向检测对象发送射频脉冲,且向所述直流输入端输入控制信号,以控制所述多个线圈本体(10)处于失谐状态。
10.根据权利要求9所述的磁共振设备的控制方法,其特征在于,多个所述调节控制电路(20)分别被独立控制。
CN202010565504.3A 2020-06-19 2020-06-19 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法 Active CN113820638B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010565504.3A CN113820638B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法
US17/199,400 US11493577B2 (en) 2020-06-19 2021-03-11 Systems and methods for magnetic resonance imaging
US18/049,619 US20230069540A1 (en) 2020-06-19 2022-10-25 Systems and methods for magnetic resonance imaging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010565504.3A CN113820638B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113820638A true CN113820638A (zh) 2021-12-21
CN113820638B CN113820638B (zh) 2024-04-26

Family

ID=78911979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010565504.3A Active CN113820638B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US11493577B2 (zh)
CN (1) CN113820638B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3114708A1 (fr) * 2020-09-29 2022-04-01 Somfy Activites Sa Dispositif de commande par signaux radiofréquences d’un appareil électrique domestique, appareil électrique domestique et dispositif d’occultation associés

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101256222A (zh) * 2007-02-28 2008-09-03 西门子(中国)有限公司 一种磁共振成像系统接收线圈回路及其失谐方法
US20090261828A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Universitat Zurich Coil assembly and multiple coil arrangement for magnetic resonance imaging

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4839594A (en) * 1987-08-17 1989-06-13 Picker International, Inc. Faraday shield localized coil for magnetic resonance imaging
US6847210B1 (en) 1999-12-17 2005-01-25 Fonar Corporation MRI antenna
US7701209B1 (en) * 2001-10-05 2010-04-20 Fonar Corporation Coils for horizontal field magnetic resonance imaging
US8138762B2 (en) 2009-08-24 2012-03-20 Imris Inc. Coil decoupling for an RF coil array
DE102010040260B4 (de) * 2010-09-03 2014-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Lokalspule mit einer Verstimmeinreichtung
US9671478B2 (en) 2011-07-22 2017-06-06 Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. Antenna and antenna arrangement for magnetic resonance applications
DE102011083959B4 (de) * 2011-10-04 2021-02-25 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetresonanzsystems
US9678180B2 (en) 2014-05-06 2017-06-13 Quality Electrodynamics, Llc Coaxial cable magnetic resonance image (MRI) coil
EP3544500B1 (en) 2016-11-23 2023-09-06 General Electric Company Radio frequency coil array for a magnetic resonance imaging system
WO2018098248A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 General Electric Company Systems for a radio frequency coil for mr imaging
US11686792B2 (en) 2017-04-30 2023-06-27 New York University Receive coil arrangement and method for use thereof
US10739422B2 (en) * 2017-05-16 2020-08-11 Quality Electrodynamics, Llc Flexible coaxial magnetic resonance imaging (MRI) coil with integrated decoupling
DE102018201476A1 (de) 2018-01-31 2019-08-01 Siemens Healthcare Gmbh Lokalspule für Magnetresonanztomograph
JP7092541B2 (ja) 2018-04-10 2022-06-28 富士フイルムヘルスケア株式会社 アレイコイル及び磁気共鳴撮像装置
US11280859B2 (en) 2018-05-31 2022-03-22 General Electric Company Method and systems for a radio frequency coil assembly
CN110873854B (zh) 2018-08-29 2022-05-17 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振接收线圈及磁共振接收线圈组件

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101256222A (zh) * 2007-02-28 2008-09-03 西门子(中国)有限公司 一种磁共振成像系统接收线圈回路及其失谐方法
US20090261828A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Universitat Zurich Coil assembly and multiple coil arrangement for magnetic resonance imaging

Also Published As

Publication number Publication date
US11493577B2 (en) 2022-11-08
US20210396824A1 (en) 2021-12-23
US20230069540A1 (en) 2023-03-02
CN113820638B (zh) 2024-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7073367B2 (ja) 磁気共鳴撮像(mri)システム用の前部無線周波数(rf)コイルアレイ
JP7073366B2 (ja) Mrイメージング用の無線周波数コイルのシステム
CN110554337B (zh) 用于射频线圈组件的方法和系统
CN110568389B (zh) 用于射频线圈组件的方法和系统
KR102270520B1 (ko) 자기 공명 이미징(mri) 시스템을 위한 순응성 후방 무선 주파수(rf) 코일 어레이
JP2020510453A (ja) Mrイメージング用の無線周波数コイルのシステム
US20030097064A1 (en) Impedance-matching apparatus and construction for intravascular device
CN111279207B (zh) 用于mr成像的射频线圈的系统
JP2013511925A (ja) 周転円構造及び等方性放射を有する平面通信アンテナ及び関連する方法
CN104422912A (zh) 用于接收磁共振信号的天线设备
CN113820638B (zh) 磁共振线圈组件以及磁共振设备的控制方法
US20220301705A1 (en) Biological information monitoring apparatus and mri apparatus
CN110873854A (zh) 磁共振接收线圈及磁共振接收线圈组件
CN212723295U (zh) 一种磁共振设备
JP5666818B2 (ja) 磁気共鳴実験時の生体監視用装置
CN218099561U (zh) 射频线圈组件
Kahraman-Agir et al. Wearable and elastic surface coil for 1H magnetic resonance imaging
EP1456681B1 (en) Electronic device for use in electromagnetic fields of an mri apparatus
CN216090475U (zh) 接收线圈的调谐装置、低温探头和磁共振装置
CN105228520B (zh) Mr主动跟踪系统
CN209404807U (zh) 一种医学成像设备
CN212341428U (zh) 用于磁共振成像的线圈组件
EP3160216A1 (en) Textile-based antenna system and energy harvesting system
WO2010023586A2 (en) Rf antenna arrangements for a mit apparatus
CN105301535A (zh) 用于磁共振断层成像的有集成光缆线引导的外罩波陷波器

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