CN114019436B - 一种磁共振线圈 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振线圈。所述磁共振线圈包括接收线圈、支撑件以及调谐匹配电路；所述接收线圈包括至少两个电路回路，所述至少两个电路回路分别分布在支撑件上；所述调谐匹配电路设于支撑件的一端，并与接收线圈电连接。本申请实施例的磁共振线圈采用多通道设计方式，且多个通道之间两两重叠，降低了通道与通道间的相互干扰。相对于单通道直肠线圈，本申请实施例具有更高的分辨率和更高的对比度，提高了直肠线圈的信噪比，并提高了磁共振系统的成像质量，且拥有更宽的成像覆盖范围，使得线圈的成像区域更好的覆盖整个待测部位。
Description
技术领域
本申请属于磁共振成像技术领域，特别涉及一种磁共振线圈。
背景技术
磁共振成像技术由于其具有的无创伤、无辐射、高分辨率、高对比度以及任意方位截面成像等优点，已经成为临床诊断的重要成像手段。
当进行磁共振成像时，磁共振系统通过发射线圈对人体发送磁共振信号，人体组织被该信号激励后将反馈的电磁信号经由接收线圈反馈回磁共振系统。其中，接收线圈接收到的信号强度在一定程度上决定了磁共振成像质量。而由于信号会随着与线圈距离的增加而快速衰减，导致表面线圈对于处于身体内部较深处的器官成像难以获得较高的成像质量。以前列腺成像为例，在使用时需要将直肠线圈插入患者直肠，使其更加靠近前列腺，从而获得相较于表面线圈更强的信号，并获得更好的图像质量。
信噪比是线圈设计的核心参数，信噪比高意味着更高的分辨率和更高的对比度，即意味着更好的图像质量。现有技术中的线圈通常只包含一个通道，信噪比较小，难以达到高分辨率的成像要求。此外，单通道线圈只有在与其垂直的方向上拥有相对较高的信噪比，而其他方向上的信噪比较低，假如线圈插入时方向没有恰好对准检查器官，则会使部分器官的图像模糊。
发明内容
本申请提供了一种磁共振线圈，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：
一种磁共振线圈，包括接收线圈、支撑件以及调谐匹配电路；
所述接收线圈包括至少两个电路回路，所述至少两个电路回路分别分布在支撑件上，且所述至少两个电路回路之间两两重叠；所述调谐匹配电路设于支撑件的一端，并与接收线圈电连接。
本申请实施例采取的技术方案还包括：还包括同轴电缆及放大器，所述调谐匹配电路通过同轴电缆与放大器连接，所述放大器与磁共振系统连接。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述至少两个电路回路在电路上相互独立。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述至少两个电路回路分别对应一个端口，所述调谐匹配电路通过端口对对应的电路回路进行调谐、匹配和去耦。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述调谐匹配电路包括所述调谐匹配电路包括第一电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、二极管、第一电感以及第二电感；第四电容、第五电容、第三电容以及第一电容通过串联方式连接，所述至少两个电路回路之间通过第一电容进行去耦；第六电容、第五电容、二极管以及第一电感通过串联方式连接，第三电容、第二电感以及二极管通过串联方式连接，组成并联谐振电路；当所述二极管导通时，所述并联谐振电路开始工作，使所述对应的电路回路处于断开状态；当二极管断开时，所述第二电感不工作，所述第三电容工作，使所述对应的电路回路处于接收信号状态。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述调谐匹配电路的调谐与匹配过程具体为：将所述端口通过同轴电缆连接到矢量网络分析仪上进行校准后，测试所述端口的S11参数，显示为史密斯圆图模式；添加调节标记点为磁共振系统的工作频点，通过更换电容或者调节电容的方式调节第三电容、第四电容以及第五电容的大小，使得标记点移动到史密斯圆图的中心位置，完成所述调谐匹配电路的调谐与匹配。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述支撑件为设定直径大小的圆柱体。
相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的磁共振线圈采用多通道设计方式，且多个通道之间两两重叠，降低了通道与通道间的相互干扰。相对于单通道直肠线圈，本申请实施例具有更高的分辨率和更高的对比度，提高了直肠线圈的信噪比，并提高了磁共振系统的成像质量，且拥有更宽的成像覆盖范围，使得线圈的成像区域更好的覆盖整个待测部位。
附图说明
图1是本申请实施例的磁共振线圈结构示意图；
图2是本申请实施例的接收线圈1的电路连接关系图；
图3是本申请实施例的磁共振线圈成像方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，是本申请实施例的磁共振线圈结构示意图。本申请实施例的磁共振线圈包括接收线圈1、支撑件2、调谐匹配电路3、同轴电缆4以及放大器5。接收线圈1包括至少两个电路回路，本申请实施例中以三个电路回路为例，分别为第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13，第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13分别分布在支撑件2上。支撑件2为设定直径大小(本申请实施例中设定直径大小为25mm，具体可以根据实际应用进行设定)的圆柱体，用于为接收线圈1提供支撑作用。调谐匹配电路3设于支撑件2的一端，并与接收线圈1电连接，用于对接收线圈1进行、调谐、匹配以及去耦处理。调谐匹配电路3通过同轴电缆4与放大器5连接，放大器5通过电缆连接到磁共振系统(图未示)上。
请参阅图2，是本申请实施例的接收线圈1的电路连接关系图。第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13在电路上相互独立，且第一电路回路11与第二电路回路12、第二电路回路12与第三电路回路13两两交叠，达到交叠去耦的目的。第一电路回路11和第三电路回路13之间通过第一电容C41进行去耦，第二电容C21与第二电路回路12的调谐匹配电路共同起到调谐作用。如图所示，第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13分别对应第一端口、第二端口和第三端口，调谐匹配电路3分别通过第一端口、第二端口和第三端口对第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13进行调整，以达到调谐、匹配和前放去耦的效果。第一电路回路11、第二电路回路12和第三电路回路13的调谐匹配电路结构相同，以第一电路回路11为例，调谐匹配电路3的电路结构包括：第三电容C12、第四电容Cf1、第五电容Cp1、第六电容Cs1、二极管D1、第一电感L11以及第二电感L12；第四电容Cf1、第五电容Cp1、第三电容C12以及第一电容C41通过串联方式连接，第六电容Cs1、第五电容Cp1、二极管D1以及第一电感L11通过串联方式连接，第三电容C12、第二电感L12以及二极管D1通过串联方式连接，组成并联谐振电路；二极管D1起到通直流、隔交流的作用；第四电容Cf1、第五电容Cp1以及第六电容Cs1三者共同决定了电路的调谐与匹配。当二极管D1导通时，由第三电容C12与第二电感L12组成的并联谐振电路开始工作，此时第一电路回路11处于断开状态，避免磁共振系统的激发信号损害电路；当二极管D1断开时，第二电感L12不工作，第三电容C12工作，第一电路回路11处于正常的接收信号状态。
第二电路回路12和第三电路回路13与第一电路回路11的调谐匹配电路结构相同，本申请将不再赘述。
本申请实施例中，以第一电路回路11为例，调谐匹配电路的调谐与匹配过程具体为：将第一端口通过同轴电缆连接到矢量网络分析仪上进行校准后，测试第一端口的S11参数，显示为史密斯圆图模式，添加调节标记点marker为磁共振系统的工作频点，通过更换电容或者调节可调电容的方式调节Cf1、Cp1以及Cs1的大小，使得标记点marker移动到史密斯圆图的中心位置，完成调谐匹配电路的调谐与匹配。第二电路回路12和第三电路回路13与第一电路回路11的调谐及匹配过程相同，本申请将不再赘述。
请参阅图3，是本申请实施例的磁共振线圈成像方法流程图。本申请实施例的磁共振线圈成像方法包括以下步骤：
S1：将接收线圈置于被检测者的待测部位；
其中，以检测前列腺为例，将线圈插入被检测者的直肠。
S2：检测接收线圈的调谐、匹配和交叉耦合是否正常，如果不正常，执行S3；否则，执行S4；
S3：调节调谐匹配电路的电容大小，并重新执行S2；
S4：将接收线圈连接到磁共振系统上，通过磁共振系统对待测部位进行磁共振扫描成像。
基于上述，本申请实施例的磁共振线圈采用多通道设计方式，且多个通道之间两两重叠，降低了通道与通道间的相互干扰。相对于单通道直肠线圈，本申请实施例具有更高的分辨率和更高的对比度，提高了直肠线圈的信噪比，并提高了磁共振系统的成像质量，且拥有更宽的成像覆盖范围，使得线圈的成像区域更好的覆盖整个待测部位。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本申请中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本申请所示的这些实施例，而是要符合与本申请所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种磁共振线圈，其特征在于，包括接收线圈、支撑件以及调谐匹配电路；
所述接收线圈包括至少两个电路回路，所述至少两个电路回路分别分布在支撑件上，且所述至少两个电路回路之间两两重叠；所述调谐匹配电路设于支撑件的一端，并与接收线圈电连接；
所述至少两个电路回路分别对应一个端口，所述调谐匹配电路通过端口对对应的电路回路进行调谐、匹配和去耦；
所述调谐匹配电路包括第一电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、二极管、第一电感以及第二电感；第四电容、第五电容、第三电容以及第一电容通过串联方式连接，所述至少两个电路回路之间通过第一电容进行去耦；第六电容、第五电容、二极管以及第一电感通过串联方式连接，第三电容、第二电感以及二极管通过串联方式连接，组成并联谐振电路；当所述二极管导通时，所述并联谐振电路开始工作，使所述对应的电路回路处于断开状态；当二极管断开时，所述第二电感不工作，所述第三电容工作，使所述对应的电路回路处于接收信号状态。
2.根据权利要求1所述的磁共振线圈，其特征在于，还包括同轴电缆及放大器，所述调谐匹配电路通过同轴电缆与放大器连接，所述放大器与磁共振系统连接。
3.根据权利要求1所述的磁共振线圈，其特征在于，所述至少两个电路回路在电路上相互独立。
4.根据权利要求1所述的磁共振线圈，其特征在于，所述调谐匹配电路的调谐与匹配过程具体为：将所述端口通过同轴电缆连接到矢量网络分析仪上进行校准后，测试所述端口的S11参数，显示为史密斯圆图模式；添加调节标记点为磁共振系统的工作频点，通过更换电容或者调节电容的方式调节第三电容、第四电容以及第五电容的大小，使得标记点移动到史密斯圆图的中心位置，完成所述调谐匹配电路的调谐与匹配。
5.根据权利要求1所述的磁共振线圈，其特征在于，所述支撑件为设定直径大小的圆柱体。
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