CN114910851B - 基于二极管的非线性响应mri图像增强超构表面器件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基于二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件，具体为磁场增强组件和磁场增强器件，磁场增强组件包括第一电介质层、第一电极层、第二电极层、第四电极层和第一开关控制电路。第一电介质层包括相对的第一表面和第二表面。第一电极层设置于第一表面。第二电极层和第四电极层设置于第二表面。第一电极层分别与第二电极层和第四电极层在第一电介质层的正投影具有重叠部分。第一开关控制电路的两端分别与第一电极层和第二电极层连接。第一开关控制电路用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。第一开关控制电路用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。在射频发射阶段能够有效降低磁场增强对人体的不良影响，同时能够消除磁场增强组件干扰射频发射场的图像的伪影。

Description

基于二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件

技术领域

本申请涉及核磁共振成像技术，特别是涉及一种磁场增强组件和磁场增强器件。

背景技术

MRI(Magnetic Resonance Imaging，核磁共振成像技术)为非介入探测方式，是医药、生物、神经科学领域的一项重要的基础诊断技术。传统MRI设备传输的信号强度主要取决于静磁场B0的强度，采用高磁场甚至超高磁场系统可以提高图像的信噪比、分辨率和缩短扫描时间。然而静磁场强度的增加会带来如下三个问题：(1)射频(RF)场非均匀性增大，调谐难度增加；(2)人体组织产热增加，带来安全隐患，患者还容易出现眩晕和呕吐等不良反应：(3)购置成本大幅度增加，对大多数小规模医院来说是一种负担。因此，如何采用尽量小的静磁场强度同时能够获得高的成像质量成为MRI技术中一个至关重要的问题。

为了解决上述问题，现有技术提供了一种超构表面器件。所述超构表面器件包括支架，以及在圆弧形支架侧壁间隔排列的多个磁场增强组件。磁场增强组件可以用来提高射频磁场的强度和降低比吸收率，从而达到提高成像分辨率和减小信噪比的效果。

然而，目前提出的超构表面器件都是线性响应的，能够增强所有其谐振频率及其附近的射频磁场。核磁共振系统中存在两个射频阶段：射频发射阶段和射频接收阶段，这两个阶段的射频场具有相同的谐振频率。因此，超构表面器件在增强射频接收场的同时，还会大幅度增加射频发射场。射频发射场被增强之后，人体特种吸收率(specific absorptionrate，SAR)会大幅度增加，因此超构表面的加入会引起人体产热大幅度增加，带来安全问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种磁场增强组件和磁场增强器件。

一种磁场增强组件，包括：

第一电介质层，包括相对的第一表面和第二表面；

第一电极层，设置于所述第一表面；

第二电极层和第四电极层，间隔设置于所述第二表面，所述第一电极层分别与所述第二电极层和所述第四电极层在所述第一电介质层的正投影具有重叠部分，以及

第一开关控制电路，所述第一开关控制电路的两端分别与所述第一电极层和所述第二电极层连接，所述第一开关控制电路用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。

本申请提供的磁场增强组件和磁场增强器件，所述第一开关控制电路用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。因此，在射频发射阶段，所述第一电极层和所述第二电极层被短路，无法构成所述第二结构电容。所述磁场增强组件无法增强射频发射场，能够有效降低磁场增强对人体的不良影响，同时能够消除磁场增强组件干扰射频发射场的图像的伪影。

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为本申请一个实施例提供的磁场增强器件结构图；

图2为本申请一个实施例提供的磁场增强器件在射频发射阶段和射频接收阶段频率对比图；

图3为本申请一个实施例提供的磁场增强器件效果对比图；

图4为本申请另一个实施例提供的磁场增强器件结构图；

图5为本申请另一个实施例提供的磁场增强器件结构图；

图6为本申请另一个实施例提供的磁场增强器件结构图；

图7为本申请一个实施例提供的磁场增强组件结构图；

图8为本申请一个实施例提供的磁场增强组件透视图；

图9为本申请一个实施例提供的磁场增强组件俯视图；

图10为本申请一个实施例提供的磁场增强组件仰视图；

图11为本申请另一个实施例提供的磁场增强组件侧视图；

图12为本申请一个实施例提供的磁场增强组件俯视图；

图13为本申请一个实施例提供的磁场增强组件仰视图；

图14为本申请一个实施例提供的第一电极层和所述第二电极层在所述第一电介质层的正投影示意图；

图15为本申请另一个实施例提供的第一电极层和所述第二电极层在所述第一电介质层的正投影形状示意图；

图16为本申请一个实施例提供的磁场增强器件三维图；

图17为本申请一个实施例提供的磁场增强器件爆炸图。

附图标记说明：

第一电介质层100、第一电极层110、第一表面101、第二表面102、第一豁口411、第二豁口412、第三豁口413、第四豁口414、第二电极层120、第三电极层130、第四电极层140、第一结构电容150、第一开关控制电路430、第一二极管431、第二二极管432、第一增强型MOS管433、第二增强型MOS管434、第一外接电容440、第一端103、第二端104、磁场增强器件20、筒形支撑结构50、第三端51、第四端53、第一环形导电片510、第二环形导电片520、限位结构530、轴线504、检测空间509、第一结构电容150、第二结构电容152、第三结构电容153。

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，以下通过实施例，并结合附图，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。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电介质层100、第一电极层110、第二电极层120、第四电极层140和第一开关控制电路430。所述第一电介质层100包括相对的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101。所述第二电极层120和第四电极层140设置于所述第二表面102。所述第一电极层110分别与所述第二电极层120和所述第四电极层140在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。所述第一开关控制电路430的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。

所述第一电介质层可以为绝缘材料。所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140的作用。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中，所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110和所述第二电极层120也可以为长方形的板状结构。所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中，所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以为金、银、铜等金属材料。

在一个实施例中，所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140的厚度可以相等。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第四电极层140和所述第一电介质层100所在的平面可以大致平行。

所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。所述第四电极层140和所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重叠部分。因此，在所述重叠部分，所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100可以构成第二结构电容152。所述第一电极层110、所述第四电极层140和所述第一电介质层100可以构成第三结构电容153。两个结构电容串联能够有效降低负载效应，增强多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率的稳定性。在一个实施例中，所述第一电极层110可以完全覆盖所述第一电介质层100。

所述第一电极层110和所述第二电极层120、所述第四电极层140在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成等效电感。所述第二结构电容152、所述第三结构电容153和所述等效电感可以构成LC振荡电路。当将所述磁场增强组件10放置于磁共振系统中，在激发场的作用下，通过调节LC振荡电路的谐振频率，使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20的谐振频率与磁共振系统中的射频线圈的频率相等。多个所述磁场增强组件10配合构成的磁场增强器件20可以起到增强射频发射场和射频接收场的作用。

可以理解，射频发射阶段和射频接收阶段在时间顺序上有几十到几千毫秒的差别。射频发射阶段和射频接收阶段的射频功率相差3个数量级。射频发射阶段结构电容上的电压在几伏到几百伏之间。而在射频接收阶段，所述结构电容两端的电压在毫伏级别。

所述第一开关控制电路430的两端连接在所述第一电极层110和所述第二电极120层之间。即所述第一开关控制电路430可以与所述第二结构电容152并联。因此，当所述第一开关控制电路430导通时，所述第一电极层110和所述第二电极层120电连接。所述第一开关控制电路430关断时，所述第一电极层110和所述第二电极层120之间断开。所述第一开关控制电路430的开启电压可以大于1伏。即当所述第一电极层110和所述第二电极层120两端的压差大于1伏时，所述第一开关控制电路430导通。当所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的压差小于1伏时，所述第一开关控制电路430断开。

请参见图2，在射频发射阶段，由于结构电容上的压差较大，所述第一开关控制电路430导通。所述第一电极层110和所述第二电极层120电连接。此时所述第一电极层110和所述第二电极层120无法构成所述第二结构电容152。即多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强组件20在所关注的频段不具有谐振功能。因此所述磁场增强组件10无法对射频发射场起到增强的作用。

而在射频接收阶段，所述第一电极层110和所述第二电极层120上的压差较小，所述第一开关控制电路430关断，所述第一电极层110和所述第二电极层断开。此时所述第一电极层110和所述第二电极层120构成所述第二结构电容152。因此多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20在射频接收阶段具有良好的谐振频率。多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20可以对射频发射场起到增强的作用。

请参见图3，基于现有技术和本申请实施例提供的磁场增强组件10的MRI图像增强效果图。

a为磁共振系统通常采用的体线圈，其图像信噪比很低，颗粒感严重；

b当所述磁场增强组件10不设置所述第一开关控制电路430时，形成的图像中出现了很多伪影，这是由于磁场增强组件10干扰射频发射场导致的；

c由本申请实施例提供的磁场增强组件10构成的磁场增强器件20，其图像信噪比高，图像清晰细腻，并且没有引入伪影。因此，多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20具有更好的序列普适性。

本申请实施例提供的所述磁场增强组件10，所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。因此，在射频发射阶段，所述第一电极层110和所述第二电极层120被短路，无法构成所述第二结构电容152。多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20无法增强射频发射场，能够有效降低磁场增强对人体的不良影响，同时能够消除磁场增强组件10干扰射频发射场的图像的伪影。

磁场增强组件10为基于二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件。所述二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件中的第一开关控制电路430在发射阶段导通，在射频接收阶段断开。利用该非线性响应特性，多个所述基于二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件构成的磁场增强器件20在射频发射阶段无法增强射频发射场，因此能够有效降低磁场增强对人体的不良影响。同时能够消除磁场增强组件10干扰射频发射场的图像的伪影，提高图像分辨率。

多个所述基于二极管的非线性响应MRI图像增强超构表面器件构成的磁场增强器件20在射频发射阶段无法增强射频发射场，使得受测区域保持原来的磁场强度，消除所述磁场增强组件10对射频发射阶段的干扰，可以有效提高由多个所述磁场增强组件10构成的所述磁场增强器件20的临床实用性。使得所述磁场增强组件20适用磁共振系统的所有的序列。

在一个实施例中，可以在所述第一电极层110和所述第四电极层140之间也连接所述第一开关控制电路430。所述第一开关控制电路430在射频发射阶段导通，使得所述第一电极层110和所述第四电极层140被短路，因此能够进一步减小在射频发射阶段所述磁场增强组件10对磁场增强的影响。

所述第一开关控制电路430在射频接收阶段断开，此时所述第一电极层110和所述第四电极层140能够构成所述第三结构电容153。所述第三结构电容153和所述第二结构电容152配合能够进一步提高磁场增强的效果。

在一个实施例中，所述第一开关控制电路430的一端连接于所述第一电极层110与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合的部分。所述第一开关控制电路430的另一端连接于所述第二电极层120与所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影具有重合的部分。即所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110的位置是构成所述第二结构电容152的部分。因此能够避免所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分。所述第一电极层110未构成所第二结构电容152和所述第三结构电容153的部分可以为等效电感的作用。进而避免对由所述第一电极层110构成等效电感的部分产生影响。

请参见图4，在一个实施例中，所述磁场增强组件还包括第一外接电容440。所述第一外接电容440的两端分别与所述第一电极层110和所述第二电极层120连接。所述第一外接电容440可以为与所述第一电极层110和所述第二电极层120并联的可调电容。所述第一外接电容440与所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100构成的结构电容配合可以调节所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振性能。

所述第一外接电容440可以为固定电容，也可以为可调电容。当所述谐振调节电路400的使用条件确定，例如射频线圈的频率确定后，可以选择合适的固定电容，使得所述固定电容与所述第一电极层110、所述第二电极层和所述第一电介质层100构成的结构电容配合，使所述磁场增强器件10所在回路的谐振频率与所述射频线圈的频率相等，进而起到增强磁场的作用。当所述磁场增强器件10的使用环境不确定，例如射频线圈的频率不确定时，所述磁场增强器件10中可以采用可调电容。通过调节可调电容可以调节谐振调节电路400所在的回路的谐振频率，以使所述磁场增强器件10适用不同的环境。

请参见图5，在一个实施例中，所述第一开关控制电路430包括第一二极管431和第二二极管432。所述第一二极管431的阳极与所述第一电极层110连接。所述第一二极管431的阴极与所述第二电极层120连接。所述第二二极管432的阴极与所述第一电极层110连接，所述第二二极管432的阳极与所述第二电极层120连接。

可以理解，所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压可以在0伏到1伏。在一个实施例中，所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压可以为0.8V。所述第一二极管431和所述第二二极管432分别串联在所述第一电极层110和所述第二电极层120之间，所述第一二极管431和所述第二二极管432反接。

由于射频的交流特性。所述第一电极层110和所述第二电极层120产生的感应电压也是交流电压。在射频发射阶段，由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高，所述第一二极管431和所述第二二极管432总有一个处于导通状态。因此将所述第一电极层110和所述第二电极层电连接。

而在射频接收阶段，由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第一二极管431和所述第二二极管432的导通电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高，所述第一二极管431和所述第二二极管432均处于不导通的状态。

请参见图6，在一个实施例中，所述第一开关控制电路430还包括第一增强型MOS管433和第二增强型MOS管434。所述第一增强型MOS管433的源极与所述第二电极层连接。所述第一增强型MOS管433的漏极与所述第一电极层110连接。所述第一增强型MOS管433的栅极与所述第一电极层110连接。所述第二增强型MOS管434的源极与所述第一电极层110连接。所述第二增强型MOS管434的漏极与所述第二电极层连接。所述第二增强型MOS管434的栅极与所述第二电极层120连接。即所述第一增强型MOS管433和第二增强型MOS管434反接。

所述第一增强型MOS管433和所述第二增强型MOS管434在栅极电压小于阈值电压时不导通,也就是只有当栅极电压的大小大于其阈值电压时才能出现导电沟道。

可以理解，在射频发射阶段，由于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间的电压差已经超过所述第一增强型MOS管433和所述第二增强型MOS管434导通的阈值电压，因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层哪个的电压高，所述第一增强型MOS管433和所述第二增强型MOS管434总有一个处于导通状态。因此将所述第一电极层110和所述第二电极层电连接。

而在射频接收阶段，由于所述第一电极层110和所述第二电极层之间的电压差小于所述第一增强型MOS管433和所述第二增强型MOS管434导通的阈值电压。因此无论所述第一电极层110和所述第二电极层120哪个的电压高，所述第一增强型MOS管433和所述第二增强型MOS管434均处于不导通的状态。

请参见图7，本申请实施例还提供一种磁场增强组件10。所述磁场增强组件10包括第一电极层110、第二电极层120、第一电介质层100和第一开关控制电路430。所述第一电介质层100包括相对设置的第一表面101和第二表面102。所述第一电极层110设置于所述第一表面101，所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101。所述第二电极层120设置于所述第二表面102。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成第一结构电容150。所述第一开关控制电路430连接于所述第一电极层110和所述第二电极层120之间。所述第一开关控制电路430用于在射频发射阶段导通，在射频接收阶段断开。所述第一开关控制电路430的实施方式可以与上述实施例相同或者相似，这里不再赘述。

所述第一电极层110覆盖部分所述第一表面101指的是所述第一表面101还有部分没有被所述第一电极层110覆盖。所述第二电极层120覆盖部分所述第二表面102指的是所述第二表面102还有部分没有被所述第二电极层120覆盖。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影有部分重叠。所述第一电极层110和所述第二电极层120相对设置的部分构成所述第一结构电容150。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影不重叠的部分可以作为传输线，起到等效电感的作用。所述第一结构电容150和所述等效电感可以形成LC振荡电路。在用在谐振频率较低的场合时，所述第一结构电容150不需要很大的容值就能使得多个所述磁场增强组件10构成的磁场增强器件20的谐振频率降低到磁共振系统的工作频率，从而能够有效提高磁场强度。

所述磁场增强组件10形成所述第一结构电容150的部分产生的磁场平行于所述第一电介质层100所在的平面。而平行于所述第一电介质层100的磁场基本无法起到检测的作用，属于无效磁场。所述磁场增强组件10中构成等效电感的部分产生的磁场垂直于所述第一电介质层100，能够产生对探测区域有作用的有效磁场。

在一个实施例中，所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影重叠部分所占的面积小于所述第一表面101的面积的一半或所述第二表面102的面积的一半。因此，所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半。通过减小所述第一结构电容150面积，能够减小所述第一结构电容150的功耗。所述第一电介质层100构成所述第一结构电容150的面积小于所述第一电介质层100的面积的一半还能够减小所述磁场增强组件10与其他级联的超构表面的耦合程度，显著提高所述磁场增强组件10的性能。

所述第一电介质层100可以起到支撑所述第一电极层110和所述第二电极层120的作用。所述第一电介质层100可以为长方形的板状结构。所述第一电介质层100可以为绝缘材料。在一个实施例中，所述第一电介质层100的材料可以为玻璃纤维环氧树脂板。所述第一电极层110和所述第二电极层120也可以为长方形的板状结构。所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以由导电非磁性材料构成。在一个实施例中，所述第一电极层110和所述第二电极层120的材料可以为金、银、铜等金属材料。

在一个实施例中，所述第一电极层110和所述第二电极层120的厚度可以相等。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100层叠设置。所述第一电极层110、所述第二电极层120和所述第一电介质层100所在的平面可以大致平行。

请参见图8-10，在一个实施例中，所述第一电介质层100包括相对的第一端103和第二端104。所述第一电极层110由所述第二端104向所述第一端103延伸。所述第二电极层120由所述第一端103向所述第二端104延伸。所述第一电极层110在所述第一电介质层100的正投影与所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影部分重叠形成所述第一结构电容150。即所述第一电极层110和所述第二电极层120分别由所述第一电介质层100相对的两端向所述第一电介质层100的中部延伸。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影具有重合部分。所述重合部分远离所述第一电介质层100的两端。

在一个实施例中，所述第一电极层110和所述第二电极层120的长度小于所述第一电介质层100的长度的四分之三，大于所述第一电介质层100的四分之一。在该范围内，所述第一结构电容150的容值较小，可以降低功功耗。所述有效电感的长度较长，能够有效增强磁场，提高所述磁场增强组件10对图像信噪比的提升效果。

所述第一电极层110和所述第二电极层120的正投影的重合部分位于所述第一电介质层100中部。在所述重合部分，所述第一电极层110、所述第一电介质层100和所述第二电极层120构成所述第一结构电容150。所述第一电极层110、所述第二电极层120在所述第一电介质层100未重叠的部分可以构成传输线，起到电感的作用。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100未叠的部分也可以作为等效电感。所述等效电感与所述第一结构电容150形成LC振荡电路。

所述第一电极层110和所述第二电极层120为宽度相同的条形，并具有相同的延伸方向。所述第一电极层110和所述第二电极层120的延伸方向可以在一条直线上，因此能够减小所述磁场增强组件10的宽度，减小所述磁场增强组件10的体积。

在一个实施例中，所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100正投影重合的部分位于所述第一电介质层100的中部。所述第一结构电容150位于所述第一电介质层100的中部。

所述第一电介质层100的中部可以为所述第一电介质层100中远离所述第一电介质层100边缘的部分。所述第一电介质层100的中部可以为所述第一电介质层100的中间，也可以为所述第一电介质层100中间偏左或者偏右的位置。所述第一结构电容150位于所述第一电介质层100的中部能够有效提高所述磁场增强组件10结构的对称性，进而提高磁场的均匀性。

在一个实施例中，所述磁场增强组件10的目标频率范围可以为60MHz到150MHz。在一个实施例中，所述磁场增强组件10的目标频率范围可以为63.8MHz(对应磁共振系统的主磁场B_O为1.5T)或者128MHz(对应磁共振系统的主磁场B_O为3T)。所述第一电介质层100可以为长方形。所述第一电介质层100的长度可以为250毫米。所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影重合的部分的长度可以为20毫米。即所述磁场增强组件10能够产生有效磁场的长度为230毫米。所述磁场增强组件10能够产生有效磁场的面积显著增加。

在一个实施例中，所述第一开关控制电路430的一端与所述第一电极层110位于所述第一电介质层100的中部连接。所述第一开关控制电路430的另一端与所述第二电极层120位于所述第一电介质层100的中部的位置连接。即所述第一开关控制电路430的两端与所述第一结构电容150的两个极板连接。即可以避免将所述第一开关控制电路430的两端连接到所述第一电极层110和所述第二电极层120未构成等效电容，而构成等效电感的部分。

请参见图11-13，在一个实施例中，所述磁场增强组件10还包括设置于所述第一表面101的第三电极层130。所述第三电极层130由所述第一端103向所述第二端104延伸。所述第三电极层130覆盖部分所述第一表面101，并与所述第一电极层110间隔设置。所述第二电极层120与所述第三电极层130电连接。

所述第三电极层130的厚度可以与所述第一电极层110的厚度相同。所述第三电极层130可以绕过所述第一电介质层100与所述第二电极层120连接。所述第三电极层130也可以通过穿过所述第一电介质层100的导线与所述第二电极层120连接。所述磁场增强组件10放入磁共振系统的激发场时，所述第一电极层110和所述第三电极层130不与所述第二电极层120重叠的部分可以具有电感的作用。

所述第三电极层130可以由所述第一电介质层100的第一端103向所述第二端104延伸，并逐渐靠近所述第二电极层120。所述第三电极层130与所述第一电极层110绝缘，因此避免所述第一电极层110和所述第二电极层120构成的所述第一结构电容150被短路。所述第一电极层110和所述第三电极层130设置于所述第一电介质层100的同侧。因此，当将所述磁场增强组件10安装于支架时，所述第一表面101朝向远离之间的一侧安装，可以避免所述第一电极层110和所述第三电极层130被支架损坏。

在一个实施例中，所述第三电极层130的长度小于所述第一电解质层100长度的二分之一。所述第三电极层130的长度大于所述第一电介质层100长度的三分之一。在该范围内，所述第三电极层130构成的等效电感具有较大的长度，能够有效提高所述磁场增强组件10产生有效磁场的面积。

在一个实施例中，所述第三电极层130为条形，所述第三电极层130的延伸方向和宽度与所述第一电极层110相同。即所述第三电极层130和所述第一电极层110的宽度可以相同，且所述第三电极层130和所述第一电极层110可以位于同一直线。所述第一电介质层100的宽度可以与在所述第三电极层130和所述第一电极层110的宽度相等，或者略大于所述三电极层130和所述第一电极层110的宽度。因此可以尽量减小所述第一电介质层100的宽度。

在一个实施例中，所述第一电介质层100开设有过孔103。所述过孔103中设置有电极材料。所述第三电极层130通过所述电极材料与所述第二电极层120电连接。所述电极材料可以与所述第三电极层130和所述第二电极层120的材料相同，因此可以降低电阻。在一个实施例中，位于所述过孔103中的电极材料和所述第一电极、所述第三电极层130一体成型。

在一个实施例中，所述第三电极层130靠近所述第一电极层110的一端与所述过孔103的正投影重合。所述第二电极层120远离所述第一电极层110的一端与所述过孔103的正投影重合。即所述第三电极层130与位于所述过孔103中靠近所述第一表面101的电极材料接触。所述第二电极层120与所述过孔103中靠近所述第二表面102的电极材料接触。因此所述第三电极层130、所述第二电极层120通过所述过孔103中的电极材料电连接。

请参见图14，在一个实施例中，所述第一电极层110靠近所述第二电极层120的一端具有第一豁口411。所述第二电极层120靠近所述第一电极层110的一端具有第二豁口412。所述第一豁口411和所述第二豁口412在所述第一电介质层100的正投影重合。所述第一豁口411和所述第二豁口412的尺寸可以相同。所述第一豁口411和所述第二豁口412。

当将所述磁场增强组件10放置于磁共振系统中的激发场后，所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100的正投影的重合部分可以构成所述第一结构电容150。所述第一豁口411和所述第二豁口412能够优化局部磁场分布，能够提高检测部位特定位置的检测效果。

请参见图15，在一个实施例中，所述第一电极层110靠近所述第二电极层120的一端具有第三豁口413。所述第三豁口413与所述第一豁口411间隔设置。所述第二电极层120靠近所述第一电极层110的一端具有第四豁口414。所述第四豁口414与所述第二豁口412间隔设置。所述第三豁口413和所述第四豁口414在所述第一电介质层100的正投影重合。可以理解，所述第一豁口411与所述第三豁口413的形状和大小可以相同。所述第二豁口412和所述第四豁口414的大小和形状可以相同。所述第一豁口411与所述第三豁口413之间的距离可以相同。所述第二豁口412和所述第四豁口414之间的距离可以相同。所述第三豁口413和所述第四豁口414可以位于所述第一电极层110和所述第二电极层120在所述第一电介质层100上正投影的重叠部分。所述第三豁口413和所述第四豁口414进一步优化局部磁场分布，提高检测部位特定位置的检测效果。

请参见图16-17，本申请实施例还提供一种磁场增强器件20。所述磁场增强器件20包括筒形支撑结构50、第一环形导电片510、第二环形导电片520以及多个上述实施例所述的磁场增强组件10。多个所述磁场增强组件10沿着所述第三端51向所述第四端53延伸。所述第一环形导电片510设置于所述筒形支撑结构50，并靠近所述第三端51。所述第一环形导电片510与所述多个磁场增强组件10位于所述第三端51的部分电连接。所述第二环形导电片520设置于所述筒形支撑结构50，并靠近所述第四端53。所述第二环形导电片520与所述多个磁场增强组件10位于所述第四端53的部分电连接。所述筒形支撑结构50可以包围形成一个检测空间509。所述检测空间509可以用于容纳检测部位。所述检测部位可以为手臂、腿、腹部等。所述多个磁场增强组件10间隔的距离相等可以提高局部磁场的均匀性。

多个所述磁场增强组件10可以等间隔设置于所述筒形支撑结构50的侧表面。所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520分别设置于所述筒形支撑结构50相对的两端，并环绕所述筒形支撑结构50的轴线504设置。每个所述磁场增强组件10的两端分别与所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520连接。

当所述磁场增强组件10为上述包括第一电极层110、第二电极层120和第四电极层140的实施例时，所述第一环形导电片510与所述第二电极层120电连接。所述第二环形导电片520与所述第四电极层140电连接。

当所述磁场增强组件10为仅包括所述第一电极层110和所述第二电极层120的实施例时，所述第一环形导电片510与所述第一电极层110电连接。所述第二环形导电片520与所述第二电极层120电连接。

所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520可以分别环绕所述筒形支撑结构50的轴线504设置，即所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520均为环状结构。在一个实施例中，所述第一环形导电片510和所述第二环形导电片520可以分别设置套设在所述筒形支撑结构50的外壁，并分别将每个所述磁场增强组件10的第一电极层110和所述第二电极层120连接。多个所述磁场增强组件10通过所述第一环形导电片510、所述第二环形导电片520、所述第一电极层110和所述第二电极层120首尾连接，使得所述磁场增强器件20各向同性，能够提高磁场的均匀性。

在一个实施例中，围绕所述筒形支撑结构50的侧表面间隔设置有多个限位结构530。在沿着所述第三端51到所述第四端53的方向，每一个所述磁场增强组件10对应两个所述限位结构530。即两个所述限位结构530分别固定于一个所述磁场增强组件10的两端，将所述磁场增强组件10固定于所述筒形支撑结构50的侧壁。

在一个实施例中，所述限位结构530可以通槽。所述通槽可以用于插入所述磁场增强组件10。所述两个通槽分别限制所述磁场增强组件10的两端。通过所述限位结构530可以将所述磁场增强组件10固定于所述筒形支撑结构50的侧表面。

本申请实施例还提供一种磁共振系统。所述磁共振系统包括所述磁场增强器件20。

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本专利范围的限制。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)

1.一种磁场增强组件，其特征在于，包括：

第一电介质层（100），包括相对的第一表面（101）和第二表面（102）；

第一电极层（110），设置于所述第一表面（101）；

第二电极层（120）和第四电极层（140），间隔设置于所述第二表面（102），所述第一电极层（110）分别与所述第二电极层（120）和所述第四电极层（140）在所述第一电介质层（100）的正投影具有重叠部分，以及

第一开关控制电路（430），所述第一开关控制电路（430）的两端分别与所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）连接；所述第一开关控制电路（430）用于在射频发射阶段导通，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）电连接, 所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）无法构成第二结构电容（152），无法对射频发射场起到增强的作用；所述第一开关控制电路（430）还用于在射频接收阶段断开，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）断开，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）构成所述第二结构电容（152），能够对射频发射场起到增强的作用。

2.如权利要求1所述的磁场增强组件，其特征在于，所述第一开关控制电路（430）包括：

第一二极管（431），所述第一二极管（431）的阳极与所述第一电极层（110）连接，所述第一二极管（431）的阴极与所述第二电极层（120）连接；

第二二极管（432），所述第二二极管（432）的阴极与所述第一电极层（110）连接，所述第二二极管（432）的阳极与所述第二电极层（120）连接。

3.如权利要求1所述的磁场增强组件，其特征在于，所述第一开关控制电路（430）包括：

第一增强型MOS管（433），所述第一增强型MOS管（433）的源极与所述第二电极层（120）连接，所述第一增强型MOS管（433）的漏极与所述第一电极层（110）连接，所述第一增强型MOS管（433）的栅极与所述第一电极层（110）连接；以及

第二增强型MOS管（434），所述第二增强型MOS管（434）的源极与所述第一电极层（110）连接，所述第二增强型MOS管（434）的漏极与所述第二电极层（120）连接，所述第二增强型MOS管（434）的栅极与所述第二电极层（120）连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的磁场增强组件，其特征在于，还包括第一外接电容（440），所述第一外接电容（440）的两端分别与所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）连接。

5.一种磁场增强组件，其特征在于，包括:

第一电介质层（100），包括相对设置的第一表面（101）和第二表面（102）；

第一电极层（110），设置于所述第一表面（101），所述第一电极层（110）覆盖部分所述第一表面（101）；

第二电极层（120），设置于所述第二表面（102），所述第二电极层（120）覆盖部分所述第二表面（102），所述第一电极层（110）在所述第一电介质层（100）的正投影与所述第二电极层（120）在所述第一电介质层（100）的正投影部分重叠形成第一结构电容（150）；

第一开关控制电路（430），所述第一开关控制电路（430）的两端分别与所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）连接；所述第一开关控制电路（430）用于在射频发射阶段导通，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）电连接, 所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）无法构成第二结构电容（152），无法对射频发射场起到增强的作用；所述第一开关控制电路（430）还用于在射频接收阶段断开，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）断开，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）构成第二结构电容（152），能够对射频发射场起到增强的作用。

6.如权利要求5所述的磁场增强组件，其特征在于，

所述第一电介质层（100）包括相对的第一端（103）和第二端（104）；

所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）为宽度相同的条形，所述第一电极层（110）由所述第二端（104）向所述第一端（103）延伸，所述第二电极层（120）由所述第一端（103）向所述第二端（104）延伸；

所述第一电极层（110）在所述第一电介质层（100）的正投影与所述第二电极层（120）在所述第一电介质层（100）的正投影部分重叠形成所述第一结构电容（150）。

7.如权利要求6所述的磁场增强组件，其特征在于，所述第一电极层（110）和所述第二电极层（120）在所述第一电介质层（100）正投影重合的部分位于所述第一电介质层（100）的中部。

8.如权利要求7所述的磁场增强组件，其特征在于，所述第一电极层（110）靠近所述第二电极层（120）的一端具有第一豁口（411），所述第二电极层（120）靠近所述第一电极层（110）的一端具有第二豁口（412），所述第一豁口（411）和所述第二豁口（412）在所述第一电介质层（100）的投影重合。

9.如权利要求6所述的磁场增强组件，其特征在于，还包括：

第三电极层（130），设置于所述第一表面（101），与所述第一电极层（110）间隔设置，所述第三电极层（130）由所述第一端（103）向所述第二端（104）延伸，并覆盖部分所述第一表面（101），所述第二电极层（120）与所述第三电极层（130）电连接。

10.一种磁场增强器件，其特征在于，包括：

筒形支撑结构（50），具有两个间隔相对的第三端（51）和第四端（53）；

多个如权利要求1-9任一项所述的磁场增强组件（10），间隔设置于所述筒形支撑结构（50），并沿着所述第三端（51）向所述第四端延伸；

第一环形导电片（510），设置于所述筒形支撑结构（50），并靠近所述第三端（51）；所述第一环形导电片（510）与多个所述磁场增强组件（10）位于所述第三端（51）的部分电连接；以及

第二环形导电片（520），设置于所述筒形支撑结构（50），并靠近所述第四端（53），所述第二环形导电片（520）与多个所述磁场增强组件（10）位于所述第四端（53）的部分电连接。