CN1882847A - 用于超高场(shf)mri的rf线圈系统 - Google Patents

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Abstract

用于磁共振成像的射频线圈系统(38)，包括多个平行隔开的横档(60)，每个横档包括横档电容器(68)。端盖(64)被放置在线圈系统(38)的闭合末端66。RF场(62)连接到端盖(64)上并且包围上述横档(60)，在与横档(60)基本平行的方向上伸展。RF线圈系统(38)可以用作鸟笼型、TEM、混合型、鸟笼型和TEM的组合型等。

Description

用于超高场(SHF)MRI的RF线圈系统
技术领域
本申请涉及磁共振技术。它在超高场磁共振成像(MRI)方面发现特殊的应用，并且会与特定说明一起进行讨论。然而，它还在例如磁共振光谱学、低场成像等等其他的磁共振应用方面找到应用。
背景技术
迄今为止，磁共振成像扫描仪已经包括一个主磁体，典型的是超导体的，它生成通过检查区域的空间上和时间上恒定的磁场B0。射频(RF)线圈，例如全身线圈、头部线圈等，和发射器已经被调谐到偶极的共振频率，以便在B0场中成像。该线圈和发射器经常被用于激励和操作这些偶极。通过用电流驱动梯度线圈对空间信息编码，来创建除各个方向通过检查区域的B0场以外的磁场梯度。通过相同的或单独只接收的RF线圈获得磁共振信号，由RF接收器解调、滤波以及采样，并且最后重建到某些专用或通用硬件的图像之中。
在MRI中，RF线圈用于生成B1磁场，B1磁场用于激励核自旋并从它们中检测信号。两个类型的RF线圈，即鸟笼型线圈和横向电磁(TEM)线圈被广泛地用于成像。鸟笼型线圈具有多个导体横档，其排列在检查区域周围，与主场方向相平行地扩展。平行的导体横档通过端盖或者通过在线圈的一端的环和在另外一端上的圆环导体相互连接。电流反复流过横档、端盖和圆环。由在平行的导体和圆环导体之内排列的电容器元件确定鸟笼的共振行为。在128MHz或者更低频率上，鸟笼型线圈呈现出在其内部基本均匀的磁场分布，128MHz的频率对应于在3T的主B0磁场中的质子成像。然而，对于超高场应用(B0＞3T)，鸟笼型线圈的应用相对于由于MR系统的腔中的传播效应和组织的强负载效应而造成的射线损耗而受到限制。典型的，在共振的半波长小于腔直径时，该损耗变得难以接受。
通过降低RF孔的直径能够克服放射损耗问题。通常为0.7m直径的孔的截止频率为259MHz。因此，开放的鸟笼型不能用于7T的全身MRI，在7T的全身MRI中质子共振为298MHz，半波长甚至更小。降低腔直径可以增大截止频率，但是由于RF涡电流(～ω2)造成的与组织的强耦合仍然是一个基本问题。非对称的对象的载入造成的导体中的感应阻抗能够产生不均匀的强B1。由于RF线圈变得更小并且更加接近对象，因此保持病人装载的对称变得更加困难。
类似于鸟笼型线圈，TEM线圈包括并行的导体，它们排列在检查区域周围。典型的，TEM线圈在两个末端上是开放的，缺少两个端盖和圆环导体。典型的，TEM线圈包括一个外部RF电流返回路径。与用于更高频率应用(B0＞3T)的鸟笼型线圈相比，由于更低的辐射损耗，TEM线圈有助于提供改善的射频性能。然而，TEM线圈有一些缺点。例如，从电磁场的观点看，TEM线圈是裸露的，产生寄生RF场。在z轴方向上鸟笼型线圈有着更好的B1均匀性。
这里存在着对在高频应用中提供良好的RF特性的超高频(SHF)线圈系统的需求。本发明提供了改进的成像设备，和改进的方法，克服了上述问题和其他问题。
发明内容
按照本发明的一个方面，公开了用于磁共振成像的射频线圈系统。该线圈系统包括多个平行隔开的横档，每个横档包括横档电容器；一个放置在线圈系统的闭合末端的端盖；RF屏蔽罩连接到端盖上并且包围上述横档，在与横档基本平行的方向上伸展。
按照本发明的另一个方面，公开了一种使用线圈系统的方法。线圈系统包括多个平行隔开的横档，每个横档包括横档电容器；一个放置在线圈系统的闭合末端处的端盖。RF屏蔽罩连接到端盖上并且包围上述横档，在与横档基本平行的方向上伸展。
本发明的一个优点在于在超高频率下使用鸟笼型结构时，提供了均匀场。
另外一个优点在于它能够用于带通发射/接收线圈阵列。
另外一个优点在于它的可量测性。
另外一个优点是它有TEM和鸟笼型线圈的特征。
另外一个优点在于能够对其进行配置，以提供双共振线圈系统。
在阅读和理解以下细节描述时，本领域技术人员会理解本发明的更多的优点。
附图说明
本发明可以采用多种步骤和多种步骤排列，采用多种元件和多种元件排列的形式。附图仅仅是为了阐述优选实施例，并不用于限定本发明。
图1是根据本发明的磁共振成像系统的概略描述；
图2是图1线圈系统的末端部分的概略描述；
图3是图1线圈系统的侧面图的概略描述；
图4是图1线圈系统的经过屏蔽罩的鸟笼型线圈实施例的电气连接的概略描述；
图5是图1线圈系统的经过屏蔽罩的鸟笼型线圈实施例的电气连接的概略描述，它在顶部带有开放末端环；
图6是图1线圈系统的共振器实施例的电气连接的概略描述，它包括分离网眼；
图7是带有耦合和去耦合网络的单个网眼的图1线圈系统的共振器实施例的电气连接的概略描述；
图8是控制与图1线圈系统耦合/去耦合的阻抗变压器的概略描述；
图9是图1线圈系统的共振器实施例的电气连接的概略描述，它包括带有通过重叠去耦合的单个网眼；
图10是图1线圈系统的带通鸟笼型线圈实施例的电气连接的概略描述；
图11是图1线圈系统的双重共振RF线圈共振器的电气连接的概略描述；
图12是图1线圈系统的三重共振RF线圈共振器的电气连接的概略描述。
图13是图1线圈系统的双重共振RF线圈共振器的电气连接的概略描述。
具体实施方式
参考图1，磁共振成像扫描仪10包括外壳12，它限定了通常为圆柱形的扫描仪腔14，该腔中放置了相关联的成像对象16。主磁体或者主磁场线圈20放置在外壳12中。在优选高场实施例中，主磁场线圈20通常为螺旋管结构，以产生方向为沿着z方向的主B0磁场，z方向与扫描仪腔14的中心轴22相平行。尽管还可以采用电阻性主磁体，但主磁场线圈20典型的为放置在超低温屏蔽罩(cryoshrouding)24内的超导线圈。
外壳12还容纳或者支撑磁场梯度线圈30，该磁场梯度线圈用于选择性地产生沿着z方向、沿着与z方向横向的水平面方向(例如沿着笛卡尔坐标系的x或者y方向)，或者沿着其他选定方向的磁场梯度。外壳12还容纳或者支撑高频的全身RF线圈32，其用于选择性地激发和/或检测磁共振。典型的，外壳12包括装饰用的内衬34，它限定了扫描仪腔14。除了全身RF线圈32之外，放置了高频的头部RF线圈系统38，它包括一个或者多个RF线圈40。如以下的详细描述，高频的全身和头部RF线圈有鸟笼型、TEM、混合型、鸟笼型和TEM的组合型或者其他实施例。线圈系统38最好是圆形的圆柱型，但是当然也可以有其他几何形状，诸如椭圆型横截面、半圆型横截面、半椭圆型横截面等。
主磁场线圈20产生在z方向上的主磁场B0，主磁场B0优选为大于3.0T，例如为7.0T。顺序控制器42操作梯度控制器44，以选择性地为磁场梯度线圈30提供能量，并且顺序控制器42操作与一个或者多个射频线圈32、40相耦合的射频发射器46，以选择性地为射频线圈32、40提供能量。通过选择性地操作磁场梯度线圈30和一个或者多个射频线圈32、40，在成像对象16的选定的感兴趣区域的至少一部分中，产生磁共振，并对其进行空间编码。将射频接收器48，或者在SENSE模式中的用于每个SENSE通道的接收器耦合在一个或者多个射频线圈32、40上，以接收经过编码的磁共振的k空间采样，该采样存储在K空间的存储器50中。
重构处理器52采用合适的重构算法，诸如反傅立叶变换重构算法，SENSE算法或者类似算法，将K空间的采样重构为经过重构的体图像(volume image)表示，其表示包括成像对象的感兴趣区域中的至少一部分。经过重构的图像表示被电存储在图像存储器54中，在用户界面56上进行显示，存储在非易失性存储器中，在局域网或者互连网中进行传输，或者其它的显示、存储、处理等等。用户界面56还能够使放射学家，技术人员或者其他磁共振成像扫描仪10的操作者能够与顺序控制器42通信，以选择、修改和执行磁共振成像顺序。
参考图2和3，RF线圈40包括多个平行隔开的导体或者横档或者条板60，它们在平行于主磁场B0的z方向上纵向扩展。横档60由印刷电路板，铜箔，导电杆等组成，并且在一个实施例中，它包括大小和宽度上都变化的部分。在图2中，以仿真方式显示了竖着的横档60。局部RF磁场检测器，诸如环传感器(未示出)与线圈相连，以测量线圈电流。一个普通的圆柱形射频隔离罩或者屏蔽罩62围绕着条板60。为了减小涡电流，RF隔离罩62最好是开槽的箔、网眼等。导电端盖64放置在线圈系统38的末端部分66上。在图2中，笛卡尔x-y-z坐标系指示为对应于在图1所示的圆柱形扫描仪腔14中的线圈系统38的空间方向。然而，应该知道，线圈系统38还可以用在其他方向中。
参考图4，在线圈40的鸟笼型实施例中，每一单个的条板60包括多个条形共振频率调谐电容器68，并且连接在端盖64上，端盖64为横档确定了返回路径。电容器最好是沿着条板60的集总和/或分布式PCB设计，以避免传播效应。端盖64直接连接在RF隔离罩62上，该RF隔离罩62允许鸟笼型线圈40工作在超高频率下。每个条板60连接在一个放置在线圈系统38的顶部部分72的铜环70上，该铜环70与线圈系统的末端部分66相对。两个相邻的条板60中的每一个通过沿着环70放置的末端调谐电容器74耦合在一起，以确定电流路径。图4的线圈包括在条板中和环中的电容器，该线圈通常作为带通线圈。带通线圈40可以作为高通或者低通类型的线圈，这取决于条板60或者环70的片段是否被感应工作。当条板60的条板电容器68的值比末端电容器74的值高很多时，形成低通类型，因而使末端环70的片段呈现电感特性；而条板60呈现电容特性。当条板60的条板电容器68的值比末端电容器74的值低很多时，形成高通类型，因而使环70的片段呈现电容特性；而条板60呈现电感特性。对于带通类型，电容器68、74成比率，从而不会形成高通特性或者低通特性。
参考图5，RF线圈40类似于图4的线圈。顶部部分72是开放的。单个条板60直接连接在位于顶部部分72的RF隔离罩62(如虚线76所示)上。每个条板60连接在一个放置在线圈系统38的末端部分66的铜环78上，该铜环78与线圈系统的顶端部分72相对。两个相邻的条板60中的每一个通过沿着环78放置的闭合末端调谐电容器80耦合在一起，以确定电流路径。这种配置减少了在z方向上被定向的，接近顶部部分72的B1场成分中的RF分量，并且因而降低线圈的该区域中的SAR。
参考图6和7，单个条板60放置在单个网眼82中，每个网眼有着不同的相位接收特性。每个网眼82包括两个条板60，在开放末端部分72处，这两个条板60通过连接在它们之间的末端电容器74耦合在一起。网眼82的RF电流流经单个末端环片段84，末端环片段84不与RF隔离罩62直接相连。网眼82通过耦接器86与接收器48相耦合，并且选择地与发射器46相耦合，耦接器86最好是电容性的或者是电感性的阻抗电路，以提供单个发射/接收通道。此外，通过在各个网眼之间使用阻抗电路，能够增大互感应，以针对非对称的和沉重的病人负载提供更高模式的分离和更好的鲁棒性。在一个实施例中，耦接器86包括阻抗变压器88，如图8中所示。阻抗变压器88控制各个网眼82之间的互磁耦合。耦接器86可以被调节，从而图6和7中的线圈40能够作为体积线圈工作，产生圆形极化的B1 RF场，类似鸟笼型线圈，或者如同发射/接收阵列，例如SENSE线圈。这种发射/接收阵列能够产生圆形极化的RF场，并且还能够覆盖所有模式图案并生成RF填隙所需的单个RF场均匀性。最好使用有源开关元件(未示出)，以切换电容器(68，74)，从体积模式线圈切换到发射/接收模式线圈。不需要交换线圈就可以发生切换。
继续参考图7，各个网眼82放置在单个完整回路90中，回路90没有直接与端盖或者RF屏蔽罩相连。除了通过开放末端电容器74耦合在一起的每组两个条板60之外，每组的两个条板还通过闭合末端电容器80相耦合。在图7的线圈配置中，RF隔离罩62没有直接与线圈40相连。
参考图9，示出了去耦合的网眼的另外一种配置，其中，单个网眼82相互重叠，最好是重叠到可以降低互电感耦合的程度。
参考图10，所阐述的线圈40是放置在RF隔离罩62内部的带通鸟笼型线圈。相邻的横档通过放置在环70上的开放末端电容器74以及闭合末端电容器80相耦合。选择电容器74、68的电容比率，以去耦合电流回路。线圈40能够可以替换地用作发射/接收阵列，在阵列中每一单个线圈部分连接在单个的发射/接收通道，每个发射/接收通道最好有完全可控制的单个的相位和振福。图10的线圈系统为高频应用提供了几何开放和优秀的RF特性。
参考图11，线圈40是双重共振RF线圈共振器，选择它的电容以使它在一个偶极的共振频率上用作鸟笼型带通线圈，在另一个偶极的共振频率上用作TEM线圈。每个横档68都连接在端盖64上，并且连接在开放末端72上的末端环70。每对横档60都耦合沿着末端环70放置的开放末端电容器74。在连接节点98上的末端环70和RF隔离罩62之间连接电容器92，产生经过RF隔离罩62的可调电流路径。将经过电容器92的电流路径被调谐到在更高共振频率上的TEM共振模式；并且被调谐到在更低共振频率上的旋转B1场带通模式。例如，TEM模式能够被调谐到质子(1H)共振频率，带通模式能够被调谐到磷(31P)的共振频率。
在一个实施例中，如图12中所示，配置了一个三重共振RF线圈共振器，其带有与电容器92并联的集总电感器100。该电感器100产生第三共振模式。
在图13所示的双重共振RF线圈共振器，电容器92连接在沿着横档60的至少一个点102和RF隔离罩62之间，以提供通过RF隔离罩62的电流路径，并调谐第二共振模式。
已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解以上详细描述中可以进行修改和改变。只要不超出附带的权利要求或者其等效内容的范围，本发明可以包括所有这种修改和改变。

Claims (24)

1、一种用于磁共振成像的射频线圈系统(38)，该线圈系统(38)包括：
多个平行隔开的横档(60)，每个横档包括横档电容器(68)；
端盖(64)，其放置在线圈系统(38)的闭合末端(66)处；和
RF屏蔽罩(62)，其连接到端盖(64)上并且包围上述横档(60)，在与横档(60)完全平行的方向上伸展。
2、权利要求1的线圈系统，其中RF场(62)部分的或者完全的由可导电的网眼或者其它具有在人视觉的波长范围内的至少部分的光学透明特性的导电材料构造。
3、权利要求1的线圈系统，还包括：
末端环(78)，其放置在线圈系统(38)的一个闭合末端(66)并耦合在横档(60)上，该末端环具有在相邻的横档之间的电容器(80)。
4、权利要求3的线圈系统，其中在一个开放末端(72)处，横档(60)直接连接在RF屏蔽罩(62)。
5、权利要求1的线圈系统，还包括：
末端环(70)，其放置在线圈系统(38)的一个开放末端(72)处并耦合在横档(60)上，该末端环具有在相邻的横档之间的电容器(74)。
6、权利要求5的线圈系统，其中每对相邻的横档(60)还通过闭合末端电容器(80)耦合在一起，以确定单个的独立电流回路或者网眼。
7、权利要求6的线圈系统，其中电容器(68，74)被选择为去耦合电流回路或者网眼，以确定形成多个单个的发射/接收通道的发射/接收线圈阵列，从而使每个回路具有选定的相位和振福特性。
8、权利要求5的线圈系统，其中末端环(70)和横档(60)中的至少一个通过电容器(92)电容性耦合在相邻于开放末端的RF隔离罩上，以确定通过RF隔离罩(62)的电流路径。
9、权利要求8的线圈系统，其中线圈系统(38)是发射/接收线圈和体积线圈。
10、权利要求9的线圈系统，还包括：
电感器(100)，其连接在至少一个末端环(70)和横档(60)之间，以确定第三共振模式。
11、权利要求5的线圈系统，其中选择横档和末端环电容器(68，74)，以将线圈系统(38)调谐到以下几种之一的共振频率：
低通模式，
高通模式，和
带通模式。
12、权利要求1的线圈系统，其中横档(60)直接连接至端盖(64)。
13、权利要求1的线圈系统，其中横档(60)电容性连接在RF隔离罩(62)上。
14、权利要求1的线圈系统，其中各对横档(60)通过开放末端电容器(74)耦合在一起，以确定单个的网眼(82)，还包括：
耦合至相邻网眼(82)的耦接器(86)，其包括以下之一：
电容性去耦合器，
电感性去耦合器，
阻抗变压器(88)，和
单个的网眼(82)的重叠部分。
15、权利要求14的线圈系统，其中通过横档电容器(68)、开放末端电容器(74)和耦接器(86)将线圈系统(38)调谐至体积模式和SENSE模式中的一种。
16、权利要求15的线圈系统，其中耦接器(86)包括开关元件，用于在体积模式和SENSE模式之间选择性地切换。
17、权利要求16的线圈系统，其中每个横档(60)直接连接在端盖(64)上，并且每个网眼(82)包括放置在线圈系统(38)的开放末端(72)上的末端环电容器(74)。
18、权利要求17的线圈系统，每个网眼(82)的每对横档(60)还通过闭合末端电容器(80)耦合在一起，以确定单个的独立电流回路。
19、一种使用权利要求1的线圈系统(38)的方法，包括：
将一个末端环耦合在线圈系统的一个开放末端，该末端环具有在相邻的横档之间的开放末端电容器(74)，以确定带通模式。
20、权利要求19的方法，还包括：
通过闭合末端电容器(80)耦合每对相邻的横档，以确定单个的独立电流回路；和
使条板和开放末端电容器(68，74)成比例，以去耦合电流回路，从而确定发射/接收线圈阵列。
21、权利要求19的方法，还包括：
通过电容器(92)将末端环和横档之中的至少一个电容性耦合在相邻于开放末端的RF隔离罩上，以确定通过RF隔离罩的电流路径；和
将电容器(92)调谐到高共振频率上，以确定双重共振模式，其中线圈系统是发射/接收线圈和体积线圈。
22、权利要求19的方法，还包括：
通过开放末端电容器(74)耦合各对横档，以确定单个的网眼(82)；
通过以下之一耦合相邻的网眼：
电容性耦接器，
电感性耦接器，
阻抗变压器(88)，和
单个的网眼的重叠部分。
23、权利要求19的方法，还包括：
通过横档电容器(68)、开放末端电容器(74)和耦接器(86)将线圈系统(38)调谐至体积模式和SENSE模式中的一种。
24、一种磁共振成像扫描仪(10)，包括：
磁体(20)，其产生主磁场；
多个磁场梯度线圈(30)，其被排列成为主磁场产生磁场梯度；和
如权利要求1的射频线圈(38)，横档(60)在与主磁场基本平行的方向上伸展。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101916640A (zh) * 2009-03-23 2010-12-15 英国西门子公司 用于磁场匀场的装置和方法
CN101548193B (zh) * 2007-04-04 2013-03-06 西门子公司 Mri用鸟笼式发射天线
CN102958432A (zh) * 2010-08-17 2013-03-06 株式会社日立医疗器械 高频线圈及使用了该高频线圈的磁共振摄像装置
CN103959085A (zh) * 2011-10-18 2014-07-30 皇家飞利浦有限公司 具有能够在阻挡状态与透明状态之间切换的射频屏蔽的mri线圈组件
CN104350390A (zh) * 2012-06-05 2015-02-11 皇家飞利浦有限公司 特别在mri系统中使用的tem共振器系统
CN105891750A (zh) * 2016-06-30 2016-08-24 黑龙江科技大学 一种高场mri鸟笼线圈
CN106133544A (zh) * 2014-03-24 2016-11-16 皇家飞利浦有限公司 磁共振成像 rf 天线
CN107526049A (zh) * 2017-09-13 2017-12-29 中国科学院生物物理研究所 一种用于超高场的多核代谢成像双频头线圈
CN111257808A (zh) * 2013-03-12 2020-06-09 优瑞技术公司 用于磁共振成像导向的放射疗法的射频鸟笼型线圈

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4768627B2 (ja) * 2003-11-18 2011-09-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 超高磁場（ｓｈｆ）ｍｒｉ用のｒｆコイル
JP2008528092A (ja) * 2005-01-24 2008-07-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁気共鳴イメージングのための直交コイル
ATE474231T1 (de) 2005-06-16 2010-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Hf-volumenspule mit wählbarem sichtfeld
EP2899561B1 (en) * 2006-02-17 2021-04-28 Regents of the University of Minnesota MRI method for generating a map of the transmit RF field for each coil of a RF coil array
US20070211922A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Crowley Christopher W Integrated verification and screening system
US7868758B2 (en) * 2006-03-10 2011-01-11 Morpho Detection, Inc. Passenger screening system and method
US7714581B2 (en) * 2006-04-19 2010-05-11 Wisconsin Alumni Research Foundation RF coil assembly for magnetic resonance imaging and spectroscopy systems
US20080018451A1 (en) * 2006-07-11 2008-01-24 Jason Benfielt Slibeck Passenger screening system and method
JP4249770B2 (ja) * 2006-09-08 2009-04-08 株式会社日立製作所 Ｎｍｒプローブ用アンテナコイル及びｎｍｒシステム
JP4869029B2 (ja) * 2006-11-09 2012-02-01 株式会社日立製作所 コイル装置及びそれを用いた磁気共鳴検査装置
CN101622549B (zh) 2007-02-26 2013-07-31 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于高场磁共振应用的正弦谐振射频体积线圈
EP2115485A1 (en) 2007-02-26 2009-11-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Doubly resonant high field radio frequency surface coils for magnetic resonance
US7733091B2 (en) * 2007-09-10 2010-06-08 University Of New Brunswick Probe, system and method suitable for unilateral nuclear magnetic resonance
US8236144B2 (en) 2007-09-21 2012-08-07 Rf Thummim Technologies, Inc. Method and apparatus for multiple resonant structure process and reaction chamber
US20100253333A1 (en) * 2007-12-13 2010-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dual tuned volume coils adapted to provide an end ring mode
US8128788B2 (en) * 2008-09-19 2012-03-06 Rf Thummim Technologies, Inc. Method and apparatus for treating a process volume with multiple electromagnetic generators
US8035384B2 (en) * 2008-10-23 2011-10-11 General Electric Company Hybrid birdcage-TEM radio frequency (RF) coil for multinuclear MRI/MRS
US8710839B2 (en) * 2008-12-12 2014-04-29 Yale University O-space imaging: highly efficient parallel imaging using complementary nonlinear encoding gradient fields and receive coil geometries
RU2525747C2 (ru) 2009-04-01 2014-08-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Согласование шума в связанных антенных решетках
EP2420113A4 (en) 2009-04-14 2014-04-02 Rf Thummim Technologies Inc METHOD AND DEVICE FOR EXPLORING RESONANCES IN MOLECULES
CA2830480A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Rf Thummim Technologies, Inc. Method and apparatus for electromagnetically producing a disturbance in a medium with simultaneous resonance of acoustic waves created by the disturbance
JP5865353B2 (ja) * 2010-05-27 2016-02-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Ｍｒｉｒｆコイルアレイの複数のチャネルの減結合
JP5248557B2 (ja) * 2010-07-29 2013-07-31 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置
EP2745129B1 (en) * 2011-10-10 2023-08-02 Koninklijke Philips N.V. Transverse-electromagnetic (tem) radio-frequency coil for magnetic resonance
CN103837848B (zh) * 2012-11-27 2017-05-17 朱宇东 用于磁共振系统中的射频天线装置及方法
US9968016B2 (en) * 2014-08-11 2018-05-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Magnetic field shield
US9977099B2 (en) 2014-12-30 2018-05-22 General Electric Company Systems and methods for integrated pick-up loops in body coil conductors
TWI540330B (zh) * 2015-09-30 2016-07-01 國立臺灣大學 偵測動態磁場變化之方法與裝置
US10684336B2 (en) * 2018-10-24 2020-06-16 General Electric Company Radiofrequency coil and shield in magnetic resonance imaging method and apparatus
EP3800478A1 (en) * 2019-10-06 2021-04-07 Université catholique de Louvain Improved birdcage antenna

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692705A (en) * 1983-12-23 1987-09-08 General Electric Company Radio frequency field coil for NMR
FI853150L (fi) * 1984-10-09 1986-04-10 Gen Electric Radiofrekvensfaelt foer nmr.
US4680548A (en) 1984-10-09 1987-07-14 General Electric Company Radio frequency field coil for NMR
US5144240A (en) 1985-08-14 1992-09-01 Picker International, Inc. Nmr spectroscopy and imaging coil
DE3538952A1 (de) 1985-11-02 1987-05-14 Philips Patentverwaltung Hochfrequenz-spulenanordnung fuer kernspinresonanzgeraet
US5050605A (en) * 1989-04-12 1991-09-24 Fonar Corporation Magnetic resonance imaging antennas with spiral coils and imaging methods employing the same
US5053711A (en) 1990-01-19 1991-10-01 General Electric Company Nmr radio frequency coil with improved axial field homogeneity
US5602479A (en) * 1995-08-08 1997-02-11 Picker International, Inc. Quadrature radio frequency coil for magnetic resonance imaging
DE10157039A1 (de) 2001-11-21 2003-06-05 Philips Intellectual Property HF-Spulenanordnung für Magnetresonanz-Bildgerät
DE19702256A1 (de) 1997-01-23 1998-07-30 Philips Patentverwaltung MR-Gerät mit einer MR-Spulenanordnung
US6396271B1 (en) 1999-09-17 2002-05-28 Philips Medical Systems (Cleveland), Inc. Tunable birdcage transmitter coil
DE19953748A1 (de) 1999-11-09 2001-05-10 Philips Corp Intellectual Pty MR-Gerät
US6888153B2 (en) * 2000-04-05 2005-05-03 University Of Washington Capacitive shield for containing radiofrequency magnetic fields
DE10124465A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-21 Philips Corp Intellectual Pty Sende- und Empfangsspule für MR-Gerät
US6538441B1 (en) 2001-10-12 2003-03-25 General Electric Company RF coil for reduced electric field exposure for use in very high field magnetic resonance imaging
EP1440325B1 (en) 2001-10-24 2008-02-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Radio-frequency coil with two parallel end conductors
WO2004048987A2 (en) * 2002-11-27 2004-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Degenerate birdcage coil and transmit/receive apparatus and method for same
US7084629B2 (en) * 2002-11-27 2006-08-01 Medrad, Inc. Parallel imaging compatible birdcage resonator
JP4768627B2 (ja) * 2003-11-18 2011-09-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 超高磁場（ｓｈｆ）ｍｒｉ用のｒｆコイル
EP1687651A1 (en) * 2003-11-18 2006-08-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Hybrid tem/birdcage coil for mri
ATE474231T1 (de) * 2005-06-16 2010-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Hf-volumenspule mit wählbarem sichtfeld

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101548193B (zh) * 2007-04-04 2013-03-06 西门子公司 Mri用鸟笼式发射天线
CN101916640B (zh) * 2009-03-23 2014-04-09 英国西门子公司 用于磁场匀场的装置和方法
CN101916640A (zh) * 2009-03-23 2010-12-15 英国西门子公司 用于磁场匀场的装置和方法
CN102958432B (zh) * 2010-08-17 2015-06-10 株式会社日立医疗器械 高频线圈及使用了该高频线圈的磁共振摄像装置
CN102958432A (zh) * 2010-08-17 2013-03-06 株式会社日立医疗器械 高频线圈及使用了该高频线圈的磁共振摄像装置
CN103959085A (zh) * 2011-10-18 2014-07-30 皇家飞利浦有限公司 具有能够在阻挡状态与透明状态之间切换的射频屏蔽的mri线圈组件
CN103959085B (zh) * 2011-10-18 2017-03-08 皇家飞利浦有限公司 具有能够在阻挡状态与透明状态之间切换的射频屏蔽的mri线圈组件
CN104350390A (zh) * 2012-06-05 2015-02-11 皇家飞利浦有限公司 特别在mri系统中使用的tem共振器系统
CN104350390B (zh) * 2012-06-05 2017-08-25 皇家飞利浦有限公司 特别在mri系统中使用的tem共振器系统
CN111257808A (zh) * 2013-03-12 2020-06-09 优瑞技术公司 用于磁共振成像导向的放射疗法的射频鸟笼型线圈
CN106133544A (zh) * 2014-03-24 2016-11-16 皇家飞利浦有限公司 磁共振成像 rf 天线
CN105891750A (zh) * 2016-06-30 2016-08-24 黑龙江科技大学 一种高场mri鸟笼线圈
CN105891750B (zh) * 2016-06-30 2018-10-19 黑龙江科技大学 一种高场mri鸟笼线圈
CN107526049A (zh) * 2017-09-13 2017-12-29 中国科学院生物物理研究所 一种用于超高场的多核代谢成像双频头线圈

Also Published As

Publication number Publication date
ATE472739T1 (de) 2010-07-15
US20080129292A1 (en) 2008-06-05
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US7495443B2 (en) 2009-02-24
JP4768627B2 (ja) 2011-09-07
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EP1687653B1 (en) 2010-06-30
JP2007511316A (ja) 2007-05-10
DE602004027939D1 (de) 2010-08-12
CN100554993C (zh) 2009-10-28

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