CN115219967A - 用于磁共振系统的成型射频线圈组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于磁共振(MR)系统(10)的仰卧躯干射频(RF)线圈组件。该RF线圈组件包括RF线圈阵列(700)和衬里(712)。该RF线圈阵列包括多个RF线圈(202,301,401,551,561,702)，每个RF线圈包括：线圈环(201)，该线圈环包括丝导线(300,302,400,402,502,504,552)，该丝导线形成为该线圈环；和耦合电子器件部分(203,710)，该耦合电子器件部分耦接到该线圈环。该多个RF线圈形成为成型部分，该成型部分(750)尺寸被设定成在其中接收受检者的乳房的至少部分。该衬里包括成型部分(751)。该RF线圈阵列耦接到该衬里并且分布在该衬里上，该RF线圈阵列的该成型部分覆盖该衬里的该成型部分并且与该衬里的该成型部分适形。

Description

用于磁共振系统的成型射频线圈组件

背景技术

本公开的领域整体涉及一种磁共振(MR)系统，并且更具体地，涉及用于MR系统的射频(RF)线圈组件。

磁共振成像(MRI)已证明可用于许多疾病的诊断。MRI提供不能容易地通过其他成像模态诸如计算机断层摄影(CT)成像的软组织、异常组织(诸如肿瘤)和其他结构的详细图像。此外，MRI在不将患者暴露于在模态诸如CT和X射线中经历的电离辐射的情况下操作。

物理乳房检查、超声引导活检和手术以仰卧姿势执行。因此，出于手术期间准确性的考虑，医师更喜欢乳房成像处于相同取向。常规乳房线圈是大体积的，使得通常以俯卧位执行MR乳房扫描。以俯卧位沿胸部上的压觉点躺着通常是不舒服的，这对于患有肌肉骨骼无力和高龄的受检者而言尤其如此。常规俯卧线圈还不能够调整来实现乳房在线圈中的良好贴合。另一方面，呼吸和运动伪影对仰卧乳房MR扫描提出了挑战。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于磁共振(MR)系统的仰卧躯干射频(RF)线圈组件。该RF线圈组件包括RF线圈阵列和衬里。该RF线圈阵列包括多个RF线圈，每个RF线圈包括：线圈环，该线圈环包括丝导线，该丝导线形成为该线圈环；和耦合电子器件部分，该耦合电子器件部分耦接到该线圈环。该多个RF线圈形成为成型部分，该成型部分尺寸被设定成在其中接收受检者的乳房的至少部分。该衬里包括成型部分。该RF线圈阵列耦接到该衬里并且分布在该衬里上，该RF线圈阵列的该成型部分覆盖该衬里的该成型部分并且与该衬里的该成型部分适形。

在另一方面，提供了一种用于MR系统的RF线圈组件。该RF线圈组件包括RF线圈阵列和衬里。该RF线圈阵列包括多个RF线圈，每个RF线圈包括：线圈环，该线圈环包括丝导线，该丝导线形成为该线圈环；和耦合电子器件部分，该耦合电子器件部分电连接到该线圈环。该多个RF线圈形成为成型部分，该成型部分尺寸被设定成在其中接收受检者的弯曲解剖结构的至少部分。该衬里包括成型部分。该RF线圈阵列耦接到该衬里并且分布在该衬里上，该RF线圈阵列的该成型部分覆盖该衬里的该成型部分并且与该衬里的该成型部分适形。

附图说明

图1是磁共振(MR)系统的框图。

图2是示例性射频(RF)线圈的框图。

图3A是图2所示的示例性RF线圈的示意图。

图3B是图2所示的另一个示例性RF线圈的示意图。

图3C是图3A和图3B所示的RF线圈的示例性分布式电容线圈环的剖视图。

图4A是图2所示的一个或多个示例性RF线圈的示意图。

图4B是图2所示的一个或多个示例性RF线圈的示意图。

图4C是图4A和图4B所示的RF线圈的线圈环中使用的示例性丝导线的剖视图

图5示出利用已知乳房RF线圈进行的乳房成像。

图6A是示例性RF线圈组件的左透视图。

图6B是图6A所示的RF线圈组件的右透视图。

图6C是图6A所示的RF线圈组件的前视图。

图6D是图6A所示的RF线圈组件的后视图。

图6E是另一个示例性RF线圈组件的后视图。

图7A是图6B所示的RF线圈组件的前视图，其中RF线圈组件的封装件被移除。

图7B示出图7A所示的RF线圈组件的节段。

图7C是图7A所示的RF线圈组件的透视图。

图7D是图7C所示的RF线圈组件的局部视图。

图7E是图7A所示的RF线圈组件的框图。

图7F是示出图7A所示的RF线圈组件中的RF线圈环的布局的示意图。

图7G示出图7A所示的RF线圈组件的RF线圈环的布局。

图8示出另一个示例性RF线圈组件。

图9示出实现容易触及受检者的解剖结构的示例性RF线圈组件。

图10示出示例性RF线圈组件的曲率是可调整的。

图11示出作为肩部线圈的示例性RF线圈组件。

图12示出作为小儿头部线圈的示例性RF线圈组件。

图13A是使用示例性RF线圈组件以加速因子3采集的MR图像。

图13B是使用图13A的RF线圈组件以加速因子5采集的另一个MR图像。

图14A是使用示例性RF线圈组件以加速因子3x2采集的图像。

图14B是使用图14A的RF线圈组件以加速因子4x2采集的图像。

图14C是使用图14A的RF线圈组件以加速因子5x2采集的图像。

具体实施方式

本公开包括在扫描受检者解剖结构的弯曲区域时在磁共振(MR)系统中使用的射频(RF)线圈组件。如本文所用，受检者是人类、动物、体模或由MR系统扫描的任何对象。MR成像仅作为示例进行描述。本文所述的组件、系统和方法可用于MR波谱法。组装和使用RF线圈组件的方法方面在以下描述中部分将是显而易见的并且部分将进行明确讨论。

虽然乳房X线摄影术(一种X射线成像模态)仍然是乳房筛查的常规方法，但MR已显示出比乳房X线摄影术具有更高的灵敏度并且被推荐用于补充筛查，尤其是在乳房组织致密或乳腺癌风险增大的人类受检者的情况下。乳房MR筛查通常以俯卧姿势执行，这实现组织不受压缩的成像和活检。然而，物理乳房检查、超声引导活检和手术以仰卧姿势执行。俯卧和仰卧之间的姿势变化导致病灶定位的变化，这是基于MR检测到的病灶来进行手术计划时面临的挑战之一。现有俯卧RF线圈还存在覆盖范围和受检者舒适度的挑战。这些线圈是大体积的和刚性的，从而在前述线圈用于RF线圈的情况下导致沿胸骨处的压觉点的不适。另外，俯卧定位对于患有肌肉骨骼无力、高龄或体重增大以致压迫胸骨的受检者而言通常是不适的。此外，腋窝下方区域和上胸部区域(诸如III级腋窝淋巴结和锁骨上淋巴结)并不总是被常规线圈包围。仰卧乳房成像有利于在缓解这些不适的同时为外科或放射治疗计划提供准确定位。然而，仰卧乳房成像在减少因压靠受检者胸壁的线圈的重量引起的心脏和呼吸运动伪影方面面临挑战。本文所述的系统和方法解决了以上问题，并且为各种体型的受检者提供了灵活的、高分辨率、高通道乳房RF线圈。本文所公开的RF线圈组件有利地适用于对受检者的任何弯曲解剖结构(诸如乳房、躯干、骨盆、小儿头部或肩部)进行成像。

在MR成像(MRI)中，将受检者置于磁体中。当受检者处于由磁体生成的磁场中时，核诸如质子的磁矩尝试与磁场对准，但在核的拉莫尔频率下以随机顺序围绕磁场进动。磁体的磁场被称为B0并且在纵向或z方向上延伸。在采集MRI图像时，处于x-y平面中且接近拉莫尔频率的磁场(称为激励场B1)由RF线圈生成，并且可用于将核的净磁矩Mz从z方向朝横向或x-y平面旋转或“倾斜”。在激励信号B1终止之后，核发射信号，该信号被称为MR信号。为了使用MR信号来生成受检者的图像，使用磁场梯度脉冲(Gx、Gy和Gz)。梯度脉冲用于扫描通过k空间、空间频率的空间或距离的反向。在所采集的MR信号和受检者的图像之间存在傅立叶关系，因此可以通过重建MR信号来导出受检者的图像。

图1示出示例性MR系统10的示意图。在示例性实施方案中，MR系统10包括具有显示器14和键盘16的工作站12。工作站12包括处理器18，诸如运行可商购获得的操作系统的可商购获得的可编程机器。工作站12提供操作者界面，该操作者界面允许将扫描方案输入MR系统10中。工作站12联接到脉冲序列服务器20、数据采集服务器22、数据处理服务器24和数据存储服务器26。工作站12以及每个服务器20、22、24和26彼此通信。

在示例性实施方案中，脉冲序列服务器20响应于从工作站12下载的指令而操作梯度系统28和RF系统30。指令用于在MR脉冲序列中产生梯度波形和RF波形。RF线圈38和梯度线圈组件32用于执行规定的MR脉冲序列。RF线圈38可以是全身RF线圈。RF线圈38也可以是可放置在待成像解剖结构附近的局部RF线圈38，或者是包括多个线圈的线圈阵列。

在示例性实施方案中，产生用于执行规定的扫描的梯度波形并将其应用于梯度系统28，该梯度系统激励梯度线圈组件32中的梯度线圈以产生用于对MR信号进行位置编码的磁场梯度G_x、G_y和G_z。梯度线圈组件32形成磁体组件34的一部分，该磁体组件还包括极化磁体36和RF线圈38。

在示例性实施方案中，RF系统30包括用于产生MR脉冲序列中使用的RF脉冲的RF发射器。RF发射器响应于来自脉冲序列服务器20的扫描方案和方向，以产生具有期望频率、相位和脉冲振幅波形的RF脉冲。所生成的RF脉冲可由RF系统30施加到RF线圈38。由RF线圈38检测到的响应MR信号由RF系统30接收，在由脉冲序列服务器20产生的命令的指示下被放大、解调、滤波和数字化。RF线圈38被描述为发射和接收线圈，使得RF线圈38发射RF脉冲并检测MR信号。在一个实施方案中，MR系统10可包括发射RF脉冲的发射RF线圈和检测MR信号的单独的接收线圈。RF系统30的传输通道可连接到RF发射线圈，并且接收器通道可连接到单独的RF接收线圈。通常，传输通道连接到全身RF线圈38，并且每个接收器区段连接到单独的局部RF线圈。

在示例性实施方案中，RF系统30还包括一个或多个RF接收器通道。每个RF接收器通道包括RF放大器，该RF放大器放大由通道所连接到的RF线圈38接收的MR信号；以及检测器，该检测器检测并数字化所接收的MR信号的I正交分量和Q正交分量。然后，所接收的MR信号的量值可以被确定为I分量和Q分量的平方和的平方根，如下面等式(1)所示：

并且所接收的MR信号的相位也可以如下面等式(2)所示来确定：

在示例性实施方案中，由RF系统30产生的数字化MR信号样本由数据采集服务器22接收。数据采集服务器22可以响应于从工作站12下载的指令而操作，以接收实时MR数据并提供缓冲存储器，使得没有数据因数据溢出而丢失。在一些扫描中，数据采集服务器22仅将所采集的MR数据传递到数据处理服务器24。然而，在需要来源于所采集的MR数据的信息来控制扫描的进一步执行的扫描中，数据采集服务器22被编程为产生所需的信息并将其传送到脉冲序列服务器20。例如，在预扫描期间，采集MR数据并将其用于校准由脉冲序列服务器20执行的脉冲序列。另外，导航器信号可在扫描期间被采集并且用于调整RF系统30或梯度系统28的操作参数，或者用于控制对k空间进行采样的视图顺序。

在示例性实施方案中，数据处理服务器24从数据采集服务器22接收MR数据，并且根据从工作站12下载的指令对MR数据进行处理。此类处理可以包括例如对原始k空间MR数据进行傅里叶变换以产生二维或三维图像，将滤波器应用于重建的图像，对所采集的MR数据执行反投影图像重建，生成功能MR图像，以及计算运动或流动图像。

在示例性实施方案中，由数据处理服务器24重建的图像被传送回工作站12并且存储在该工作站处。在一些实施方案中，实时图像存储在数据库存储器高速缓存(图1中未示出)中，实时图像可从该数据库存储器高速缓存输出到操作者显示器14或位于磁体组件34附近的显示器46，以供主治医生使用。批处理模式图像或所选择的实时图像可存储在磁盘存储装置48或云端上的主机数据库中。当此类图像已被重建并且传输到存储装置时，数据处理服务器24通知数据存储服务器26。操作者可以使用工作站12来存档图像、产生胶片或经由网络将图像发送到其他设施。

在扫描期间，RF线圈阵列交接电缆(未示出)可用于在RF线圈38和MR系统10的其他方面(例如，数据采集服务器22和脉冲序列服务器20)之间发射信号，例如以控制RF线圈和/或从RF线圈接收信号。如上所述，RF线圈38可以是发射RF激励信号的发射线圈或接收由受检者发出的MR信号的接收线圈。在一个示例中，发射和接收线圈是单个机械和电气结构或结构阵列，发射/接收模式可由辅助电路切换。在其他示例中，发射线圈和接收线圈可以是经由RF系统30彼此物理耦接的独立结构。然而，为了增强图像质量，期望接收线圈与发射线圈以机械的方式和电的方式隔离。在此类情况下，接收线圈在接收模式下电磁耦接到由发射线圈激励的RF“回波”并与之共振。另一方面，在发射模式期间，接收线圈与发射线圈电磁解耦，并且因此在RF信号的发射期间不与发射线圈共振。这种解耦避免了当接收线圈耦接到RF信号的全功率时在辅助电路内产生噪声的潜在问题。下面将描述关于接收RF线圈的解耦的附加细节。

用于MR的传统接收线圈包括在它们之间通过电容器接合的若干导电间隔。通过调整电容器的值，可使RF线圈的阻抗达到其最小值，这通常通过低电阻来表征。在共振频率下，所存储的磁能和电能周期性地交替。每个导电间隔由于其长度和宽度而具有一定的自电容，其中电能周期性地存储为静电。这种电力分布发生在大约5cm至15cm的整个导电间隔长度上，从而引起类似范围的偶极电场。在较大介电负载的附近，间隔的自电容发生变化，从而导致线圈解调。在介电损耗的情况下，偶极电场引起通过由线圈观察到的总体电阻増大来表征的焦耳耗散。

传统RF线圈可包括印刷电路板(PCB)上的酸蚀刻铜迹线或环，这些PCB具有集总的电子部件(例如，电容器、电感器、平衡-不平衡转换器和电阻器)、匹配电路、解耦电路和前置放大器。这种构型通常是大体积的、重的和刚性的，并且需要在阵列中相对于彼此相对严格地放置线圈，以防止可能降低图像质量的线圈元件之间的耦合交互作用。因此，传统RF线圈和RF线圈阵列缺乏灵活性，并且因此可能不适形于受检者解剖结构，从而降低成像质量和受检者舒适度。

在本文所述的RF线圈组件中使用的RF线圈包括由丝导线形成的线圈环。在两个RF线圈重叠的情况下，与RF线圈的线圈环耦接的耦合电子器件部分具有高阻断阻抗或源阻抗，从而使互感耦合最小化。与两个传统的基于迹线的环相比，RF线圈中的丝导线的薄剖面减少交叉处或重叠处的寄生电容，并且减少其他耦合诸如电场耦合和涡流。RF线圈环的高阻断阻抗和薄剖面的组合允许在有限区域内将多个线圈灵活地放入一个RF线圈组件中，同时使RF线圈之间的耦合最小化，并且两个环之间的临界重叠不是必需的。丝导线也向线圈增添灵活性，从而允许线圈组件适形于受检者的弯曲解剖结构。

现在转到图2，示出RF线圈202的示意图，该RF线圈包括经由耦合电子器件部分203和线圈交接电缆212耦接到控制器单元210的线圈环201。在一个示例中，RF线圈可以是表面接收线圈，该表面接收线圈可以是单通道的或多通道的。RF线圈202可在MR系统10中以一个或多个频率操作。线圈交接电缆212可以是在耦合电子器件部分203和RF线圈阵列的交接连接器之间延伸的线圈交接电缆，或在RF线圈阵列的交接连接器和MR系统10的其他部件(诸如RF系统30)之间延伸的RF线圈阵列交接电缆。

两个线圈环可以磁的方式和电的方式耦接。一种耦合形式是互感，其中信号和噪声从一个线圈环传输到另一个线圈环。可通过重叠这些线圈环来减少互感。也可通过在耦合电子器件部分中使用高阻断阻抗来减少互感。线圈环所经历的阻断阻抗R_block一般取决于线圈环的电阻R、传输线的匹配特性阻抗Z₀和LNA(线性放大器或前置放大器)的输入阻抗R_lna，并且可近似为：

当使用相对高的阻断阻抗R_block时，

并且从一个线圈环到另一个线圈环的感应电流被最小化，其中X_L＝ω₀L是在线圈环的共振频率下的线圈环的阻抗。

可通过减小线圈环201中的丝导线的剖面来最小化其他耦合诸如通过电场的耦合和涡流。

耦合电子器件部分203可耦接到RF线圈202的线圈环201。在本文中，耦合电子器件部分203可包括解耦电路204、阻抗逆变器电路206和前置放大器208。解耦电路204可在发射操作期间将RF线圈有效地解耦。通常，RF线圈202在接收模式下可耦接到由MR系统10成像的受检者的身体，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202不用于发射，则在RF发射线圈发射RF信号时将RF线圈202与RF发射线圈诸如RF体线圈解耦。可使用共振电路和PIN二极管、微电子机械系统(MEMS)开关或另一种类型的开关电路来实现接收线圈与发射线圈的解耦。在本文中，开关电路可激活可操作地连接到RF线圈202的解调电路。

阻抗逆变器电路206可在RF线圈202和前置放大器208之间形成阻抗匹配网络。阻抗逆变器电路206被配置为将RF线圈202的线圈阻抗转换成前置放大器208的最佳源阻抗。阻抗逆变器电路206可包括阻抗匹配网络和输入平衡-不平衡转换器。前置放大器208从对应的RF线圈202接收MR信号并放大接收到的MR信号。在一个示例中，前置放大器可具有低输入阻抗，该低输入阻抗被配置为适应相对较高的阻断阻抗或源阻抗。下面将参照图3A、图3B、图4A和图4B更详细地解释关于RF线圈和相关联的耦合电子器件部分的附加细节。耦合电子器件部分203可包封在具有约2cm²或更小表面积的小PCB中。PCB可以用保形涂层或封装树脂来保护。

线圈交接电缆212(诸如RF线圈阵列交接电缆)可用于在RF线圈和MR系统10的其他方面之间发射信号。RF线圈阵列交接电缆可设置在MR系统10的孔洞或成像空间内，并且经受由MR系统10产生和使用的电磁场。在MR系统中，线圈交接电缆(诸如线圈交接电缆212)可支持发射器驱动的共模电流，这继而可能产生场失真和/或不可预测的部件加热。通常，共模电流通过使用平衡-不平衡转换器来阻断。平衡-不平衡转换器或共模陷波器提供高共模阻抗，继而降低发射器驱动电流的影响。

因此，线圈交接电缆212可包括一个或多个平衡-不平衡转换器。在传统线圈交接电缆中，平衡-不平衡转换器以相对较高的密度定位，因为如果平衡-不平衡转换器密度过低或者如果平衡-不平衡转换器定位在不适当的位置，则可能产生高耗散/电压。然而，这种密集布置可能不利地影响柔性、成本和性能。因此，线圈交接电缆中的一个或多个平衡-不平衡转换器可以是连续平衡-不平衡转换器，以确保没有大电流或驻波，而与定位无关。连续平衡-不平衡转换器可为分布式、颤振和/或蝶形平衡-不平衡转换器。

图3A是根据一个实施方案形成的具有分段导线的RF线圈301的示意图。RF线圈301是图2的RF线圈202的非限制性示例，并因此包括RF线圈202的线圈环201和耦合电子器件部分203。耦合电子器件部分在被RF系统30(示于图1中)驱动时允许RF线圈发射和/或接收RF信号。在例示的实施方案中，RF线圈301包括第一导线300和第二导线302。第一导线300和第二导线302可被分段，使得导线形成断路(例如，形成单极)。导线300、302的区段可具有不同长度。可改变第一导线300和第二导线302的长度，以实现选择的分布式电容，并因此实现选择的共振频率。

第一导线300包括第一区段304和第二区段306。第一区段304包括位于接口处的终止于耦合电子器件部分203的驱动端312，将在下文中对此更详细地描述。第一区段304还包括与参考地分离从而保持浮动状态的浮动端314。第二区段306包括位于接口处的终止于耦合电子器件部分的驱动端316和与参考地分离的浮动端318。

第二导线302包括第一区段308和第二区段310。第一区段308包括位于接口处的驱动端320。第一区段308还包括与参考地分离从而保持浮动状态的浮动端322。第二区段310包括位于接口处的驱动端324和与参考地分离的浮动端326。驱动端324可在接口处终止，使得该驱动端324仅通过分布式电容耦接到第一导线。在导线之间的环周围示出的电容器表示丝导线之间的电容。

如本文所用，分布式电容(DCAP)表示在导线之间表现出的沿导线长度均匀且均一地生长的电容，并且没有分立的或集总的电容部件以及分立的或集总的电感部件。在本文的示例中，电容可沿第一导线300和第二导线302的长度以均一方式生长。例如，第一导线300表现出基于第一区段304和第二区段306的长度来生长的分布式电容。第二导线302表现出基于第一区段308和第二区段310的长度来生长的分布式电容。第一区段304,308可具有与第二区段306,310不同的长度。第一区段304、308和第二区段306、310之间的长度的相对差异可用于产生在期望中心频率处具有共振频率的有效LC电路。例如，通过改变第一区段304,308相对于第二区段306,310的长度的长度，可改变集成的分布式电容。

在例示的实施方案中，第一丝导线300和第二丝导线302被成形为终止于接口的线圈环。但在其它实施方案中，其它形状是可能的。例如，线圈环可以是多边形，被成形为适形于表面(例如，外壳)轮廓等。线圈环限定沿第一导线和第二导线的导电通路。第一导线和第二导线沿导电通路的整个长度没有任何分立的或集总的电容元件或电感元件。线圈环还可包括具有变化线规的绞合或实心导线丝的环、具有不同长度第一导线300和第二导线302的变化直径的环和/或在第一导线和第二导线之间具有变化间距的环。例如，第一导线和第二导线中的每一者在沿导电通路的各个位置处可以不具有切口或间隙(无分段导线)或者可以具有一个或多个切口或间隙(分段导线)。

介电材料303封装并分隔第一导线300和第二导线302。可选择性地选取介电材料303以实现选择的分布式电容。介电材料303可基于期望的介电常数∈来改变线圈环的有效电容。例如，介电材料303可以是空气、橡胶、塑料或任何其它介电材料。在一个示例中，介电材料可以是聚四氟乙烯(pTFE)。例如，介电材料303可以是围绕第一导线300和第二导线302的平行导电元件的绝缘材料。另选地，第一导线300和第二导线302可彼此扭绞以形成双绞线电缆。又如，介电材料303可以是塑料材料。第一导线300和第二导线302可形成同轴结构，其中塑料介电材料303分隔第一导线和第二导线。作为另一示例，第一导体和第二导体可以被配置为平面条带。

耦合电子器件部分203可操作地且通信地耦接到RF系统30，以允许RF线圈301发射和/或接收RF信号。在例示的实施方案中，耦合电子器件部分203包括被配置为发射和接收RF信号的信号接口358。信号接口358可以经由电缆发射在一个示例中，发射和接收线圈是单个机械和电气结构或结构阵列，发射/接收模式可由辅助电路切换。和接收RF信号。电缆可以是具有中心导线、内屏蔽件和外屏蔽件的三导线三轴电缆。中心导线连接到RF信号和前置放大器控制(RF)，内屏蔽件连接到地(GND)，并且外屏蔽件连接到多控制偏置(二极管解耦控制)(MC_BIAS)。10V电源连接可以承载在与RF信号相同的导线上。

如上文参照图2所述，耦合电子器件部分203包括解耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器。如图3A所示，解耦电路包括解耦二极管360。解耦二极管360可例如具有来自MC_BIAS的电压，以便接通解耦二极管360。当接通时，解耦二极管360致使导线300与导线302短路，从而导致线圈为非共振的，并且因此在例如发射操作期间使线圈解耦。

阻抗逆变器电路包括：多个电感器，包括第一电感器370a、第二电感器370b和第三电感器370c；多个电容器，包括第一电容器372a、第二电容器372b、第三电容器372c和第四电容器372d；以及二极管374。阻抗逆变器电路包括匹配电路和输入平衡-不平衡转换器。如图所示，输入平衡-不平衡转换器为包括第一电感器370a、第二电感器370b、第一电容器372a和第二电容器372b的晶格平衡-不平衡转换器。在一个示例中，二极管374限制电流的方向以阻止RF接收信号进入解耦偏置分支(MC_BIAS)。

前置放大器362可以是通过阻抗匹配电路针对高源阻抗进行优化的低输入阻抗前置放大器。前置放大器可具有低噪声反射系数γ和低噪声电阻Rn。在一个示例中，除低噪声因数之外，前置放大器可具有基本上等于0.0的γ源反射系数和基本上等于0.0的归一化噪声电阻Rn。然而，还设想基本上等于或小于0.1的γ值和基本上等于或小于0.2的Rn值。在前置放大器具有适当的γ和Rn值的情况下，前置放大器为RF线圈301提供阻断阻抗，同时还在Smith图表的上下文中提供大噪声圆。因此，RF线圈301中的电流被最小化，前置放大器的噪声有效地与RF线圈301的输出阻抗匹配。具有大噪声圆时，前置放大器在多种RF线圈阻抗上产生有效的信噪比(SNR)，同时对RF线圈301产生高阻断阻抗。

在一些示例中，前置放大器362可包括具有电容器和电感器的阻抗变压器。阻抗变压器可被配置为改变前置放大器的阻抗以有效地抵消前置放大器的电抗，诸如由寄生电容效应引起的电容。寄生电容效应可由例如前置放大器的PCB布局或前置放大器的栅极引起。此外，此类电抗通常可随着频率的増大而増大。然而，有利的是，将前置放大器的阻抗变压器配置为消除或至少最小化电抗将保持对RF线圈301的高阻抗(即，阻断阻抗)和有效的SNR，而不会对前置放大器的噪声因数产生显著影响。上文所述的晶格平衡-不平衡转换器可为阻抗变压器的非限制性示例。

在示例中，本文所述的前置放大器可以是低输入前置放大器。例如，在一些实施方案中，在共振频率下，前置放大器的“相对较低”的输入阻抗小于约5欧姆。RF线圈301的线圈阻抗可具有任何值，这可能取决于线圈负载、线圈尺寸、场强等等。RF线圈301的线圈阻抗的示例包括但不限于在1.5T磁场强度下介于约2欧姆和约10欧姆之间等等。阻抗逆变器电路被配置为将RF线圈301的线圈阻抗转换成相对较高的源阻抗。例如，在一些实施方案中，“相对较高”的源阻抗为至少约100欧姆，并且可大于150欧姆。

阻抗变压器还可为RF线圈301提供阻断阻抗。将RF线圈301的线圈阻抗转换为相对较高的源阻抗可使得阻抗变压器能够向RF线圈301提供更高的阻断阻抗。此类更高阻断阻抗的示例性值包括例如至少500欧姆和至少1000欧姆的阻断阻抗。

图3B是根据另一个实施方案的RF线圈401和耦合电子器件部分203的示意图。图3B的RF线圈是图2的RF线圈和耦合电子器件的非限制性示例，并因此包括线圈环201和耦合电子器件部分203。耦合电子器件在被RF系统30(示于图1中)驱动时允许RF线圈发射和/或接收RF信号。RF线圈401包括与第二导线402平行的第一导线400。与图3A所示包括分段导线300、302的RF线圈301不同，第一导线400和第二导线402中的至少一者是细长且连续的。

在例示的实施方案中，第一导线400和第二导线402被成形为终止于接口的线圈环。但在其它实施方案中，其它形状是可能的。例如，线圈环可以是多边形，被成形为适形于表面(例如，外壳)轮廓等。线圈环限定沿第一导线400和第二导线402的导电通路。第一导线400和第二导线402沿导电通路的整个长度没有任何分立的或集总的电容部件或电感部件。第一导线400和第二导线402沿线圈环的整个长度是不间断且连续的。线圈环还可包括具有变化线规的绞合或实心导线丝的环、具有不同长度第一导线400和第二导线402的变化直径的环和/或在第一导线和第二导线之间具有变化间距的环。例如，第一导线和第二导线中的每一者在沿导电通路的各个位置处可以不具有切口或间隙(无分段导线)或者可以具有一个或多个切口或间隙(分段导线)。

第一导线400和第二导线402具有沿线圈环的长度(例如，沿第一导线400和第二导线402的长度)的分布式电容。第一导线400和第二导线402沿线圈环的整个长度表现出基本上等同且均一的电容。在本文的示例中，电容可沿第一导线400和第二导线402的长度以均一方式生长。第一导线400和第二导线402中的至少一者是细长且连续的。在例示的实施方案中，第一导线400和第二导线402两者均是细长且连续的。但在其他实施方案中，第一导线400和第二导线402中的仅一者可以是细长且连续的。第一导线400和第二导线402形成连续的分布式电容器。电容沿导线400、402的长度以基本上恒定的速率生长。在例示的实施方案中，第一导线400和第二导线402形成沿第一导线400和第二导线402的长度表现出DCAP的细长连续导线。第一导线400和第二导线402在第一导线400和第二导线402的终端端部之间沿连续导线的整个长度没有任何分立的电容部件和电感部件。例如，第一导线400和第二导线402沿线圈环的长度不包括任何分立的电容器或任何电感器。

介电材料403分隔第一导线400和第二导线402。可选择性地选取介电材料403以实现选择的分布式电容。介电材料403可基于期望的介电常数∈来改变线圈环的有效电容。例如，介电材料403可以是空气、橡胶、塑料或任何其他介电材料。在一个示例中，介电材料可以是聚四氟乙烯(pTFE)。例如，介电材料403可以是围绕第一导线400和第二导线402的平行导电元件的绝缘材料。另选地，第一导线400和第二导线402可彼此扭绞以形成双绞线电缆。又如，介电材料403可以是塑性材料。第一导线400和第二导线402可形成同轴结构，其中塑料介电材料403分隔第一导线400和第二导线402。又如，第一导线400和第二导线402可被配置为平面条带。

第一导线400包括终止于接口处的第一终端端部412和第二终端端部416。第一终端端部412耦接到耦合电子器件部分203。第一终端端部412在本文中也可称为“驱动端”。第二终端端部416在本文中也称为“第二驱动端”。

第二导线402包括终止于接口处的第一终端端部420和第二终端端部424。第一终端端部420耦接到耦合电子器件部分203。第一终端端部420在本文中也可称为“驱动端”。第二终端端部424在本文中也称为“第二驱动端”。

图3C示出示例性线圈环201的剖视图。线圈环201包括由介电材料503围绕并封装在该介电材料中的第一丝导线502和第二丝导线504。丝导线502、504可以是上述导线300、302、400、402。每根丝导线可具有合适的剖面形状，在本文中为圆形剖面形状。然而，丝导线的其他剖面形状是可能的，诸如椭圆形、圆柱形、矩形、三角形、六边形等。可以合适的距离分隔丝导线，并且可选择分隔导线的距离以及丝导线的直径以实现期望的电容。另外，第一丝导线502和第二丝导线504中的每一者可以是多股丝导线，诸如七导线绞合丝(例如，具有七根绞合丝)，但也可使用实心导线以代替绞合丝。至少在一些示例中，绞合丝相对于实心导线可提供更大的灵活性。

如通过图3A和图3B所理解，包括RF线圈的线圈环的两个平行导线可各自为连续的导线，如图3B所示，或者导线中的一根或两根导线可以是非连续的，如图3A所示。例如，图3A所示的两根导线可包括切口，从而导致每根导线具有两个区段。导线区段之间的所得空间可用封装并围绕导线的介电材料填充。两个切口可定位在不同位置处，例如，一个切口在135°处并且另一个切口在225°处(相对于线圈环与耦合电子器件交接的位置)。通过包括不连续导线，可相对于包括连续导线的线圈调整线圈的共振频率。在一个示例中，包括由电介质封装并分隔的两根连续平行导线的RF线圈，共振频率可以是较小的第一共振频率。如果RF线圈相反包括一根不连续导线(例如，其中导线中的一者被切割并填充有介电材料)和一根连续导线，并且所有其他参数(例如，导线丝线规、环直径、导线之间的间距、介电材料)相同，则RF线圈的共振频率可以是较大的第二共振频率。以此方式，可调整线圈环的参数(包括导线丝线规、环直径、导线之间的间距、介电材料选择和/或厚度以及导线区段数量和长度)，以将RF线圈调谐至期望的共振频率。

图4A和图4B示出更多示例性RF线圈551、561。图4C是在RF线圈551、561的线圈环201中使用的丝导线552的剖视图。与图3A至图3C所示包括第一导线300、400和第二导线302、402以及位于导线的每一端处的两个驱动端的线圈环201不同，图4A至图4B所示的线圈环201包括单一丝导线552和位于丝导线552的每一端处的一个驱动端562、566。线圈环201可形成为一个线匝570(图4A)或多个线匝570(图4B)。线圈环201的电阻大约以线匝570的数目增加，并且环损耗大约以线匝570的数目的平方根增加，而主体损耗大约以线匝570的数目增加。因此，线圈环201的SNR大约以线匝的数目的平方根增加。换句话讲，与单线匝线圈环相比，使用多个线匝来增加主体损耗与环损耗的比率。线圈环201形成为圆形形状，并且可形成为其他形状，诸如多边形、卵形或不规则形状。线圈环201限定沿丝导线552的导电通路。丝导线552被示出为沿线圈环的整个长度是不间断且连续的。线圈环还可包括具有变化线规的绞合或实心导线丝的环、具有不同长度导线552的变化直径的环。例如，导线552在沿导电通路的各个位置处可不具有切口或间隙(无分段导线)或者可具有一个或多个切口或间隙(分段导线)。一个或多个电容器572可放置在切口、间隙处或线圈环的端部处。电容器572的电容可以是可变的。

图4C示出了丝导线552的剖视图。在示例性实施方案中，导线552具有合适的剖面形状，诸如圆形、椭圆形、矩形、三角形或使导线552能够如本文所述那样起作用的其他形状。绝缘材料403围绕导线552。介电材料403可以是橡胶、塑料或任何其他介电材料。导线552包括一根或多根股线554。例如，导线552是单股丝导线。另选地，导线552是具有多根股线554的多股丝导线，其中单根股线554可由绝缘材料围绕或者不由绝缘材料围绕。单根股线554可彼此扭绞或者可沿股线554的长度彼此平行。

重新参照图2、图3A、图3B、图4A和图4B，线圈环201耦接到耦合电子器件部分203。耦合电子器件部分203可以是上文参照图2、图3A、图3B、图4A和图4B所述的相同耦合电子器件，并因此对类似的部件给予类似的参考标号并且省略了进一步的描述。

上文参照图2、图3A、图3B、图4A和图4B呈现的RF线圈可用来在MR成像会话期间接收MR信号。因此，图2、图3A、图3B、图4A和图4B的RF线圈被配置为耦接到MR系统10的下游部件。图2、图3A、图3B、图4A和图4B的RF线圈可存在于具有各种构型的RF线圈的阵列中。

图5至图6E示出常规乳房RF线圈650(图5)和示例性RF线圈组件600(图6A至图6E)。图6A是RF线圈组件600的左透视图。图6B是RF线圈组件600的右透视图。图6C是RF线圈组件600的前视图。图6D是RF线圈组件600的后视图。图6E示出具有附加条带601的RF线圈组件600。

图5示出常规乳房RF线圈650、以俯卧位躺在常规乳房RF线圈650之上的受检者和利用常规乳房RF线圈650采集的图像660，其中受检者头部搁置头枕651上。乳房RF线圈650形成为尺寸被设定成接收受检者的乳房656的两个腔体652。因为乳房RF线圈650是重的且刚性的，所以为了受检者的舒适度，在受检者以俯卧位躺在磁体组件34的孔洞654中时执行乳房成像。MR成像的扫描会话需要约一至两个小时。以俯卧位躺那么长时间是令人不适的，并且对于患有肌肉骨骼无力或高龄的那些受检者而言变得困难。乳房RF线圈650包围乳房656。然而，对于诊断和治疗目的重要的腋窝下方区域和上胸部区域(诸如III级腋窝淋巴结和锁骨上淋巴结)通常不被乳房RF线圈650包围，如图像660所示。

因为乳房RF线圈650是刚性的并且腔体652的尺寸是固定的，所以乳房RF线圈650不能适应具有大尺寸乳房656的受检者。另一方面，对于具有相对小尺寸乳房656的受检者，乳房RF线圈650未接近乳房656，并且所采集信号的SNR小于利用接近乳房的乳房RF线圈650采集的信号的SNR。

在活检期间，为了在成像和活检之间复制组织的位置，以俯卧位执行MR活检，因为MR乳房成像通常以俯卧位执行并且乳房形状和组织位置在受检者从以俯卧位躺着变为以仰卧位躺着时将发生变化。乳房RF线圈650使得能够有限触及乳房，其中仅存在通向乳房656的侧通路657。为了触及内部乳房，活检针必须穿过整个乳房部分，从而对受检者的组织造成不必要的损伤。

此外，由于乳房RF线圈650被设计成包括用于接收乳房656的腔体，因此受检者的胸部区域搁置在其上的平台658被升高到高于MR系统10的工作台661，这使可用孔洞空间在高度上减少了诸如15厘米(cm)至18厘米(cm)(6英寸(in.)至7英寸(in.))的量，因而限制了一些受检者的MR乳房扫描通路。

医学图像还可用于手术计划。然而，为了触及乳房组织，以仰卧位执行乳房手术。在常规乳房RF线圈650的情况下，MR乳房图像对手术计划没有帮助，因为常规乳房RF线圈650在实践中通常采集俯卧图像。

相比之下，本文所述的RF线圈组件600允许仰卧和俯卧乳房成像，并且除了乳房656之外还覆盖受检者躯干的其他区域。

在示例性实施方案中，RF线圈组件600包括外封装件602和多个RF线圈702(参见稍后描述的图7A至图7G)。RF线圈702封装在外封装件602之内。RF线圈组件600还包括成型节段603。成型节段603尺寸被设定成接收受检者的弯曲解剖结构，诸如受检者的乳房。

外封装件602可由聚氨酯织物诸如

制成。用于外封装件602的材料可以是防水的、半透蒸气的和抗真菌处理的。材料可以是“织物可焊接的”或通过RF焊接来密封，以形成适合医疗应用和环境的焊缝和防水涂饰。材料实现容易的清洁并且保护内部电子器件不被弄湿或弄脏。另外，材料是生物相容的并且不刺激人类受检者的皮肤，并且因此适用于医疗用途。材料还是轻质且柔性的。在外封装件602下面，RF线圈组件600可包括内封装件(未示出)。内封装件覆盖RF线圈702。内封装件可由提供衬垫、间距和/或阻燃特性的材料诸如

制造而成。

在示例性实施方案中，RF线圈组件600还包括从RF线圈阵列700(参见稍后描述的图7A至图7G)的线圈交接连接器606延伸的RF线圈阵列交接电缆604(图6C至图6E)。RF线圈阵列交接电缆604可用于通过线圈阵列交接连接器607的将RF线圈组件600连接到MR系统10的其他部件诸如RF系统30。RF线圈阵列交接电缆604可包括多个平衡-不平衡转换器608或邻接/连续分布式平衡-不平衡转换器(未示出)。

在一些实施方案中，RF线圈组件600还包括条带601(图6E)。条带601可通过诸如钩-环紧固件、夹具或按钮的紧固件附接到RF线圈组件600的封装件602。条带601用于调整RF线圈组件600到受检者身上的适配。条带601可以是包绕受检者背部的背部条带601-b。条带601可用于形成围绕受检者的环，从而调整RF线圈组件600与受检者的解剖结构的适配。例如，条带601可在一个端部处附接到外封装件602的肩部部分610，并且在另一个端部处对角地附接到外封装件602的下部部分612。结果，减少了RF线圈组件600的扫描设置时间，因为受检者可直接调整RF线圈组件600到被成像解剖结构上的适配，而不是在使用常规乳房RF线圈650时依赖技术人员。

在一些实施方案中，RF线圈组件600可形成为背心，使得RF线圈702位于前部节段和耦接到前部的背部节段中(参见稍后描述的图7A和图7C)。背部节段可与前部节段形成为单件，或者作为单独的件形成并用诸如钩-环紧固件、夹具或按钮的紧固件附接。

图7A至图7G示出RF线圈组件600的示例性RF线圈阵列700。图7A是穿着在人体模型703上的RF线圈组件600的前视图，其中外封装件602和内封装件(如果有的话)被移除。图7B示出RF线圈组件600的左侧节段704和右侧节段706的前视图，其中覆盖件708与RF线圈阵列700分离。左侧节段704和右侧节段706在此如在图7A至图7G中那样进行参照，而不是参照为受检者的左侧或右侧，因为左侧节段704将位于受检者右侧，而右侧节段706将位于受检者左侧。为了组装RF线圈组件600，可将覆盖件708放置在RF线圈阵列700之上，将内封装件(如果使用的话)放置在该覆盖件之上，并且将外封装件602放置在内封装件之上或覆盖件708(如果不使用内封装件的话)之上。与图7A所示的RF线圈组件不同，RF线圈阵列700的耦合电子器件部分710覆盖有衬垫材料709。

图7C是图7A所示的RF线圈阵列700的透视图。图7D示出图7C所示的RF线圈阵列700的成型区和RF线圈702本身。图7E是RF线圈阵列700的框图。图7F是RF线圈阵列700的线圈环201的布局的示意图。图7G是仅包括RF线圈702和衬里712的RF线圈组件600的光学图像。

在示例性实施方案中，RF线圈组件600包括覆盖在衬里712之上的RF线圈阵列700。衬里712包括成型部分751(图7C)。衬里712由柔性支撑材料(诸如Norfab布)制造而成。RF线圈阵列700的每个RF线圈环201经由缝合或其他附接机构耦接到衬里712。

在示例性实施方案中，RF线圈阵列700包括多个RF线圈702。RF线圈702可以是上述RF线圈202、301、401、551、561。RF线圈702包括RF线圈环201和耦合电子器件部分710。耦合电子器件部分710包括上述耦合电子器件部分203。

在所描绘的实施方案中，RF线圈环201包括多股丝导线552。在一个示例中，丝导线552包括19根股线，每根股线为36AWG，总厚度为24AWG，并且丝导线552的剖面具有0.025英寸(0.06cm)的直径。包括多股导线552的线圈环201比包括分布式电容丝导线300、302、400、402的直径相同的线圈环201具有更高的穿透深度和更高的SNR。因此，对于相同穿透深度，可通过包括多股丝导线552而不是分布式电容丝导线300、302、400、402来减小线圈环201的尺寸，并且因此可在线圈阵列700中包括增加数量的RF线圈702。丝导线552可在与耦合电子器件部分710相对的位置处被分段，其中这些区段通过电容器711彼此电耦接。电容器711可包括固定值电容器和彼此并联电连接的可变电容器。可通过调整电容器711的电容来调整线圈环201的电容。电容器711可形成为PCB。电容器711可与丝导线552焊接。另选地，线圈环201不包括电容器711。在一些实施方案中，丝导线552是单股丝导线。

在所描绘的实施方案中，丝导线552形成为一个线匝570(图7D)。在一些实施方案中，丝导线552形成为多个线匝570(参见图4B)。在其他实施方案中，RF线圈环201包括由分布式电容丝导线300、302、400、402形成的分布式电容线圈环，并且不包括电容器711。

在示例性实施方案中，圆形线圈环201仅作为示例加以描绘。线圈环201可呈使线圈环201能够如本文所述那样起作用的其他形状，诸如卵形、不规则曲线形或矩形。在一个示例中，线圈环201由针对在3T MR系统的共振频率127.73MHz下的零电抗进行优化的柔性1.3毫米(mm)直径导线制造。RF线圈702可被设计用于具有不同场强(诸如1.5T)的MR系统10。因为线圈环201的丝导线300、302、400、402、552是柔性的，所以线圈环201的形状可改变并且经变形以适形于受检者的弯曲解剖结构，诸如从圆形变形为其他形状诸如卵形、椭圆形或不规则形状，如

芯片。线圈交接电缆713(图7B和图7E)连接到每个耦合电子器件PCB或耦合电子器件部分710并从其延伸到线圈交接连接器606。线圈交接连接器606进一步通过线圈阵列交接电缆604耦接到MR系统10的其他部件(诸如RF系统30)(图7E，还参见图6C至图6E)。例如，线圈交接连接器606耦接到线圈阵列交接连接器607(参见图6C至图6E)，并且当RF线圈组件600在使用中时，线圈阵列交接连接器607被插入线圈接口中，从而将RF线圈组件600耦接到MR系统10的其余部分(诸如RF系统30)。

耦合电子器件部分710可包括解耦电路、阻抗逆变器电路和前置放大器。解耦电路可在发射操作期间将RF线圈有效地解耦。阻抗逆变器电路可在RF线圈和前置放大器之间形成阻抗匹配网络。阻抗逆变器电路被配置为将RF线圈的线圈阻抗转换成前置放大器的最佳源阻抗。阻抗逆变器电路可包括阻抗匹配网络和输入平衡-不平衡转换器。前置放大器从RF线圈接收MR信号并放大所接收的MR信号。在一个示例中，前置放大器可具有低输入阻抗，该低输入阻抗被配置为适应相对较高的阻断阻抗或源阻抗。耦合电子器件部分710可包封在例如具有约2cm²或更小面积的小PCB中。PCB可用衬垫或衬垫材料709(参见图7B)、共形涂层或封装树脂保护。

控制电路720(图7E)是用于在接收模式和解耦模式之间切换RF线圈的MC_BIAS。控制电路720的元件结合在耦合电子器件部分710和线圈交接连接器606两者中。

在示例性实施方案中，RF线圈组件600包括两个RF线圈阵列700。两个RF线圈阵列700可彼此分离。两个RF线圈阵列700均被配置为电耦接到RF系统30。

在示例性实施方案中，RF线圈阵列700包括成型部分750(图7C)。成型部分750被配置为适形于受检者的弯曲解剖结构(诸如乳房)。成型部分750覆盖并适形于衬里712的成型部分751。RF线圈阵列700可包括腋窝部分752。腋窝部分752在第一方向753上远离成型部分750朝侧面定位。在一些实施方案中，RF线圈组件600形成定尺寸成供受检者的手臂延伸穿过的腋窝孔754。腋窝部分752与腋窝孔754相邻地定位。腋窝部分752被配置为覆盖腋窝周围的区域。RF线圈阵列700还可包括在第二方向755上远离成型部分750定位的上胸部部分756，该第二方向基本上垂直于腋窝部分752的方向。上胸部部分756被配置为覆盖受检者的上胸部区域。在一些实施方案中，RF线圈组件600可形成颈部孔758。上胸部部分756与颈部孔758相邻地定位。具有腋窝部分752和/或上胸部部分756的RF线圈阵列700是有利的，因为RF线圈组件600覆盖了常规乳房RF线圈650没有覆盖的受检者手臂下方或上胸部上的淋巴结，诸如腋窝下方的III级腋窝淋巴结和上胸部上的锁骨上淋巴结。此外，RF线圈组件600还包括在与第二方向755相反的方向上远离成型部分750定位的下躯干部分757。下躯干部分757被配置为覆盖受检者的下胸部区域、腹部区域和/或腰部区域，从而允许扫描受检者的整个躯干。也就是说，RF线圈组件600可被配置为躯干RF线圈组件。

在所描绘的实施方案中，RF线圈阵列700是60通道RF线圈阵列。60通道意指存在60个RF线圈702，每个RF线圈具有与耦合电子器件部分710耦接的RF线圈环201。RF线圈702呈多排，例如六排RF线圈702(图7A、图7C和图7F)。每一排760(图7F)包括一个或多个RF线圈702。例如，第一排和第二排具有六个RF线圈702，而第三排到第六排具有十二个RF线圈702。在一个示例中，RF线圈环201具有7cm的直径716(图7D)。如本文所用，RF线圈环201的尺寸为RF线圈环201的直径716。如果RF线圈环201呈除了圆形之外的形状，则RF线圈环201的尺寸为RF线圈环201的尺寸，诸如RF线圈环201的长度或宽度。较小尺寸RF线圈环(例如，直径为5cm)可用于适形于具有较大曲率的弯曲解剖结构，以及增大加速因子，因为更多线圈可被包括来覆盖弯曲表面的相同区域。

相邻线圈环之间的间距719(图7D)可相同或者可不同。例如，RF线圈环201-h(图7D)彼此重叠的程度超过RF线圈环201-l(图7C)彼此重叠的程度。当两个RF线圈环201彼此不重叠时，馈送到一个RF线圈环201中的电流在另一个RF线圈环201中感应出电流，这称为线圈环之间的互感耦合。耦合电子器件部分710用于减少耦合。还通过重叠RF线圈环201来减少互感耦合。当一个RF线圈环201与另一个RF线圈环201重叠约25％时，在两个RF线圈环之间的重叠距离721(图7C)为RF线圈环201的直径的约25％的情况下，两个RF线圈环201临界地重叠，其中互感耦合为零。如果RF线圈环201重叠25％或更多，则RF线圈环201高度重叠。尽管当RF线圈环201重叠超过25％时互感耦合没有被最小化，但耦合被耦合电子器件部分710减少。高度重叠的RF线圈环201实现一个区域中的更多线圈环201和图像采集中的更高加速因子，以及更好地适形于成型解剖结构(诸如乳房)。例如，沿乳房656的曲线定位的RF线圈环201-h(例如，成型部分750中的RF线圈环201-h)重叠超过30％，并且比定位在较不弯曲区域(诸如上胸部区域和腰部区域)处的RF线圈环201-l(例如，腋窝部分752或上胸部部分756中的RF线圈环201-l)重叠更多。高度重叠的RF线圈环201的另一个优点是，可使用尺寸增大的RF线圈环以适形于曲率。尺寸增大的RF线圈环201具有增加的组织穿透，从而增加组织覆盖范围和SNR。

RF线圈组件600被示出为具有两个节段，即可沿纵向中线715分离的左侧节段704和右侧节段706(图7A)，当RF线圈组件600放置在受检者之上时，该纵向中线与受检者的胸骨对准。衬里712也可沿纵向中线715分离。另选地，RF线圈组件600可被配置为一个RF线圈阵列700。另外，两个节段704、706中的仅一者可在扫描期间使用。也就是说，双侧或单侧乳房成像可用RF线圈组件600获得。例如，如果只有受检者的左侧乳房有肿瘤并且只有身体左侧将被成像诸如用于活检目的，则在扫描期间仅使用RF线圈组件600的左侧节段704。另选地，使用左侧节段704和右侧节段706两者对受检者的身体两侧进行成像，其中健康侧的图像或图像节段可用于比较目的。

RF线圈组件600是柔性的并且适形于受检者的弯曲解剖结构。因此，RF线圈组件600适应具有各种胸部尺寸和具有各种乳房尺寸的受检者。另外，因为受检者以仰卧位躺在磁体组件34的孔洞654(图5)中，与常规乳房RF线圈650相比，可用孔洞空间大大增加，从而进一步增加乳房成像对受检者的可用性。

RF线圈组件600也优于将RF线圈环放置在柔性材料片上的RF线圈组件(其称为毯式柔性RF线圈组件)。柔性材料片可在一个维度上而不在两个维度上适配在弯曲对象之上。也就是说，柔性材料片不能在不引入折叠区域或褶皱的情况下适配在弯曲对象之上。例如，纸片将不能够在不引入褶痕或褶皱的情况下适配在一人的头部之上。因此，毯式柔性RF线圈组件的一些RF线圈环可适形于弯曲对象的部分曲率，而毯式柔性RF线圈组件的其他RF线圈环与对象相距一定距离(这减小SNR)或者折叠或变形(这导致严重的图像失真并使图像质量不令人满意)。相比之下，RF线圈组件600适形于弯曲解剖结构，这增加图像SNR和受检者覆盖范围，并且大大减少图像失真或伪影。由于SNR增加，图像分辨率可得到提高，从而允许以增加的覆盖范围对受检者进行高分辨率成像。例如，RF线圈组件600允许对具有40DD乳房尺寸的受检者进行高分辨率成像，这是使用常规乳房RF线圈650或毯式柔性RF线圈组件无法实现的。

RF线圈组件600是轻质的。另外，因为RF线圈组件600适形于受检者的乳房656，所以当受检者在RF线圈组件600放置在受检者身上的情况下以仰卧位躺下时，RF线圈组件600不按压在乳房656上。相比之下，毯式柔性线圈组件将以线圈的重量按压乳房656并使乳房变形，从而降低用于活检或手术计划的组织位置的准确性。此外，因为RF线圈组件600不抵靠着胸壁按压乳房656，所以乳房656不与胸壁一起移动。因此，与利用毯式柔性线圈进行扫描相比，心脏和/或呼吸运动的影响降低。

因为RF线圈环201适形于乳房656的轮廓，所以RF线圈组件600可与针对受检者定制的非磁性胸罩一起使用以将乳房656朝向受检者头部向前定位。在扫描期间，受检者不穿戴常规胸罩，而是穿戴非磁性胸罩，并且RF线圈组件600放置在非磁性胸罩之上。非磁性胸罩将乳房656向前定位以减少腹部区中的脂肪造成的伪影。

图8示出了RF线圈组件600被配置为两个可分离节段，即左侧部分804和右侧部分806，这些部分相应地包括有RF线圈阵列700的左侧节段704和RF线圈阵列700的右侧节段706(还参见图7A和图7B)。左侧部分804和右侧部分806在此如在图8中那样进行参照，而不是参照为受检者的左侧或右侧，因为左侧部分804将位于受检者右侧，而右侧部分806将位于受检者左侧。两个部分804、806可在纵向中线715处分离。两个节段704、706可重叠以通过将一个节段704/706部分地放置在另一个节段704/706之上来减少耦合。然而，两个节段704、706不需要彼此重叠，因为耦合电子器件部分203减少了互感耦合。因此，可调整两个节段704、706之间的间距以适应在乳房之间具有异常大的距离的受检者。另外，因为两个部分804、806在它们之间不具有硬体，所以如果需要俯卧成像，则可在受检者的中线位于前述胸骨杆662或平台658的胸骨杆(参见图5)之上的情况下以俯卧位对受检者进行成像。RF线圈组件600还可用于通过重叠两个部分804、806以大大减少耦合和图像伪影来对胸部或躯干内部的解剖结构进行成像，诸如心脏成像或腹部成像。RF线圈阵列700可与后部柔性毯式线圈一起使用，以进一步增加覆盖范围和增大加速因子。例如，后部线圈可具有30个通道，并且对于视场(FOV)，通道的总数目可为90，从而在具有相称SNR的同时提供增大的加速因子。

图9示出RF线圈组件600为活检或手术实现容易触及。因为RF线圈组件600是柔性的，所以可通过以下来执行活检或手术：简单地将RF线圈组件600提升远离乳房656，从而允许完全触及组织并在同一扫描会话时执行筛查和活检。在同一扫描会话时执行筛查和活检增加活检的准确性，因为在筛查和活检之间受检者没有移动或受检者的解剖结构没有改变。相比之下，在利用常规乳房RF线圈650的情况下，乳房的某些部分是不可触及的。受检者可被移动到不同房间或安排不同会话进行活检。受检者的解剖结构可能在成像会话和活检会话之间发生变化。例如，肿瘤可能已经由于治疗而缩小或恶化。另外，RF线圈组件600允许俯卧和仰卧成像，因此不限于以俯卧位进行活检的令人不舒适的位置。作为示例，RF线圈组件600被示出为在一侧被提升。RF线圈组件600可在任何侧(包括与背部相邻并且靠近手臂的一侧)被提升，其方式为将背部节段诸如条带601(图6E)从前部拆卸或使用不具有背部节段的RF线圈组件600。因此，活检针可触及解剖结构的任何部分。例如，与在使用常规乳房线圈650(参见图5)时不同，在活检针不穿过整个乳房并对组织造成不必要损伤的情况下，可直接触及内部乳房。因为RF线圈组件600是柔性的，所以RF线圈组件600可在本发明规程之后容易地放回受检者身上以进行另外的成像(如果需要的话)。

尽管示出在受检者以仰卧姿势躺着的情况下对乳房的触及，但RF线圈组件600可在俯卧干预规程(诸如俯卧活检)中使用，与在使用常规乳房线圈650(参见图5)时一样。例如，受检者以俯卧位躺在扫描器中，其中RF线圈组件600的两个部分804、806(图8)放置在平台658(图5)的腔体652中。通过拆卸条带或使用不具有背部节段的RF线圈组件600，可提供侧通路。因为RF线圈组件600是柔性的，所以即使RF线圈组件600可具有腋窝部分752或侧面部分(图7C)，RF线圈组件也可移动以实现侧通路。

类似地，RF线圈组件600允许在同一扫描会话时执行成像和手术，这在使用常规乳房线圈650的情况下是不切实际的。例如，受检者以仰卧位躺在干预MR系统中，从而利用RF线圈组件600进行成像，并且外科医生能够完全触及乳房并使用所采集图像作为指导对乳房进行操作。

RF线圈组件600的曲率是可调整的。RF线圈环201附接到衬里712。然而，RF线圈环201在多个维度上保持柔性并且可不彼此固定地连接(参见图7D)。当衬里712的曲率改变时，RF线圈环201可能够相对于彼此可滑动地移动。

此外，因为RF线圈环201在RF线圈环201的一个或两个节段(未示出)处附接到衬里712，所以可通过改变衬里712的曲率来改变RF线圈组件600的曲率。衬里712可包括可调整翼片1002(图10)。通过移动翼片1002来调整衬里712的曲率。结果，RF线圈组件600的曲率随着RF线圈环201与翼片1002一起移动而被调整。

RF线圈组件600可用于对受检者的任何弯曲的解剖结构进行成像。图11示出RF线圈组件600用作肩部线圈以对受检者的肩部进行成像。成型节段603适形于受检者的肩部1102的曲率。在一些实施方案中，RF线圈组件600被形成为用于骨盆成像的一条短裤或裤子，其中RF线圈环201适形于受检者骨盆区域的曲率。

在另一个示例中，RF线圈组件600被配置为小儿头部线圈(图12)。常规头部线圈是刚性的并且不可调整。儿童的头部比成人小得多。因此，如果使用常规头部线圈，则来自儿童头部的信号的SNR是低的，从而使常规头部线圈对于小儿头部成像是次优的。因为RF线圈组件600适形于头部的曲率，所以如果利用RF线圈组件600对儿童头部进行成像，则SNR大大增加。此外，儿童(尤其是婴儿)的头部长得很快。因为RF线圈组件600是柔性的和/或RF线圈组件600的曲率是可调整的，所以RF线圈组件600适用于扫描生长的头部1202。

在并行成像中，可通过使用多个RF线圈来加速图像采集以增强耗时的傅立叶编码。加速因子R被定义为全采样图像所需的k空间数据量与加速采集中收集的数据量的比率。例如，如果k空间中的每隔一行被收集，则采集以因子R＝2加速。对于3D扫描，加速因子可超过一。例如，加速因子3×2是加速因子在第一相位编码方向上为3并且在第二相位编码方向上(诸如在切片方向上)为2。由于RF线圈组件600具有大量线圈环201，因此可增大加速因子。

图13A和图13B是使用RF线圈组件600采集的图像1302、1304。图像1302、1304是用单次激发快速自旋回波(SSFSE)序列采集的受检者的胸部区域的轴向图像。图像1302以加速因子3采集，该加速因子是系统上可用于常规乳房RF线圈650的最大加速因子。相比之下，RF线圈组件600的最大加速因子在同一系统上为6。图像1304以加速因子5采集。图像1302、1304不仅包括乳房656，而且还包括腋窝区域。在图像1302、1304中可见纤维腺体组织1306。与图像1302相比，图像1304由于因加速因子增大导致回波链缩短造成的T2模糊减少而具有增加的清晰度。此外，将通过常规乳房RF线圈650采集的图像660(图5)与图像1302、1304进行比较，乳房的形状和组织位置发生显著变化。因此，使用通过常规乳房RF线圈650采集的俯卧图像作为仰卧活检或手术计划的指导将是不切实际的，而RF线圈组件600允许采集仰卧图像以增加活检和手术计划的准确性。

图14A至图14C示出使用RF线圈组件600以各种加速因子采集的图像1402、1404、1406。图像1402、1404、1406是利用具有体积加速柔性(LAVA-Flex)的肝脏采集的三维(3D)脉冲序列采集的。使用的扫描参数是40x40cm的FOV、1.7ms的TR、1.7ms的TE、380x380的矩阵尺寸和848个切片。图像1402以加速因子3x2采集，从而导致总扫描时间为18秒。图像1404以加速因子4x2采集，其中总扫描时间为14秒。图像1406以加速因子5x2采集，从而导致总扫描时间为12秒。图7A至图7G所示的RF线圈组件600(其具有60个通道)的加速因子可高达5x3。加速因子越高，扫描时间越短。对于患有诸如肺水肿的肺部问题或支气管问题的人而言，20秒是可接受的屏气持续时间。随着如上所述的时间缩短，当利用RF线圈组件600进行扫描时，扫描期间的屏气对受检者而言不再是挑战。

本文所述的系统和方法的至少一个技术效果包括(a)仰卧乳房线圈和扫描；(b)允许扫描在腋窝下方和上胸部上的淋巴结的躯干线圈；(c)适形于成型解剖结构的线圈；(d)心脏和呼吸运动影响减小的乳房线圈；(e)具有增大的加速因子的线圈；以及(f)允许完全触及组织以及在同一扫描会话时执行成像和活检/手术的线圈；以及(g)可分离成两半的乳房线圈。

上文详细描述了RF线圈组件的组件、系统和方法的示例性实施方案。这些系统和方法不限于本文所述的特定实施方案，而是系统的部件和/或方法的操作可与本文所述的其他部件和/或操作独立地和分开地使用。此外，所描述的部件和/或操作也可在其他系统、方法和/或设备中限定，或与其他系统、方法和/或设备结合使用，并且不限于仅用本文所述的系统来实践。

尽管本发明的各种实施方案的特定特征可在一些附图中而不是在其他附图中示出，但这仅是为了方便起见。根据本发明的原理，附图的任何特征可结合任何其他附图的任何特征来引用和/或要求保护。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且使本领域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任何结合方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (14)

1.一种用于磁共振(MR)系统(10)的射频(RF)线圈组件(600)，所述RF线圈组件包括：

RF线圈阵列(700)，所述RF线圈阵列包括：

多个RF线圈(202,301,401,551,561,702)，每个RF线圈包括：

线圈环(201)，所述线圈环包括丝导线(300,302,400,402,502,504,552)，所述丝导线形成为所述线圈环；和

耦合电子器件部分(203,710)，所述耦合电子器件部分电连接到所述线圈环，

其中所述多个RF线圈形成为成型部分(750)，所述成型部分尺寸被设定成在其中接收受检者的弯曲解剖结构的至少部分；和

衬里(712)，所述衬里包括成型部分(751)，

其中所述RF线圈阵列耦接到所述衬里并且分布在所述衬里上，所述RF线圈阵列的所述成型部分覆盖所述衬里的所述成型部分并且与所述衬里的所述成型部分适形。

2.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)尺寸被设定成在其中接收所述受检者的乳房的至少部分，所述RF线圈组件还包括两个RF线圈阵列，所述两个RF线圈阵列能够沿纵向中线(715)彼此分离并且各自具有成型部分，其中所述衬里(712)能够沿所述纵向中线分离并且包括两个成型部分(751)，所述两个成型部分各自被所述RF线圈阵列的所述成型部分中的一个成型部分覆盖并且与所述RF线圈阵列的所述成型部分中的一个成型部分适形。

3.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)尺寸被设定成在其中接收所述受检者的乳房的至少部分，并且所述RF线圈阵列还包括腋窝部分(752)，所述腋窝部分在第一方向(753)上远离所述成型部分朝侧面定位。

4.根据权利要求3所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)还包括上胸部部分，所述上胸部部分在基本上垂直于所述第一方向(753)的第二方向上远离所述成型部分(750)定位。

5.根据权利要求4所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)还包括下躯干部分(757)，所述下躯干部分在与所述第二方向(755)相反的方向上远离所述成型部分(750)定位。

6.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述成型部分(750)的所述多个RF线圈(202,301,401,551,561,702)高度重叠。

7.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，所述RF线圈组件还包括：一根或多根条带(601)，其中所述条带被配置为调整所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)与所述受检者的乳房的适配。

8.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)具有可调整曲率。

9.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述线圈环(201)是集成电容器线圈环，所述集成电容器线圈环包括两根平行丝导线(300,302,400,402,502,504)和封装并分隔所述两根平行丝导线的介电材料(303,403,503)。

10.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈组件包括60个RF线圈(202,301,401,551,561,702)并且具有60个通道。

11.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)尺寸被设定成适配到儿童的头部上。

12.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述RF线圈阵列(700)的所述成型部分(750)尺寸被设定成适配在所述受检者的肩部之上。

13.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述丝导线包括多根股线(554)。

14.根据权利要求1所述的RF线圈组件(600)，其中所述线圈环(201)包括由所述丝导线(300,302,400,402,502,504,552)形成的多个线匝(570)。

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