CN216209817U - 射频线圈阵列和磁共振成像设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种射频线圈阵列和磁共振成像设备，其中，射频线圈阵列包括：顺次排布形成阵列的多个线圈单元，多个线圈单元中包括至少一个第一线圈单元，第一线圈单元的高度不小于18mm。通过本申请，解决了相关技术中的射频线圈阵列存在成像信噪比较低的问题，提升了输出图像的成像信噪比。

Description

射频线圈阵列和磁共振成像设备

技术领域

本申请涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及射频线圈阵列和磁共振成像设备。

背景技术

现有的磁共振成像设备，是通过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(如氢原子核)共振产生磁共振信号，射频接收线圈将接收到的信号经过计算机处理，对人体进行医学成像的过程。其中，射频接收线圈是成像设备的一个重要部件，处于接收链的最前端，直接影响成像质量的好坏。

射频线圈最基本的部分是线圈单元，任意两个线圈单元的位置相对靠近时，会产生相互影响，称之为线圈单元间的耦合，而耦合是个负面因素。在当前常见的磁共振线圈设计中，多个线圈单元组成纵横排布的射频线圈阵列，在射频线圈阵列中，受限于某些关键位置的线圈单元与其它位置的线圈单元的耦合和布阵需求，这些关键位置的线圈单元或与次相邻线圈单元使用电感去耦的方式，或是远小于其它位置的线圈单元的尺寸，但是不管采取什么措施，都将不可避免对最终成像的信噪比产生影响。

目前针对相关技术中的射频线圈阵列存在成像信噪比较低的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种射频线圈阵列和磁共振成像设备，以至少解决相关技术中的射频线圈阵列存在成像信噪比较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种射频线圈阵列，应用于磁共振成像设备，包括：顺次排布形成阵列的多个线圈单元，所述多个线圈单元中包括至少一个第一线圈单元，所述第一线圈单元的高度不小于18mm。

在其中一些实施例中，所述第一线圈单元在所述射频线圈阵列中的位置包括输出图像信噪比要求所限定的区域。

在其中一些实施例中，至少有两个所述第一线圈单元部分重叠。

在其中一些实施例中，至少有两个所述第一线圈单元之间设有电容。

在其中一些实施例中，所述第一线圈单元的高度不大于围裹所述射频线圈阵列的壳体高度。

在其中一些实施例中，所述多个线圈单元中包括至少一个第二线圈单元，所述第二线圈单元的高度低于所述第一线圈单元的高度。

在其中一些实施例中，至少一个所述第一线圈单元按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，至少一个所述第二线圈单元按照同一方向顺次排布形成第二线圈行，且所述第一线圈行相对于所述第二线圈行更靠近受检者身上感兴趣的受检部位。

在其中一些实施例中，至少有两个所述线圈单元部分重叠。

在其中一些实施例中，所述线圈单元的侧边采用铜围合。

第二方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像设备，包括：床板和如上述第一个方面所述的射频线圈阵列，所述射频线圈阵列设置于所述床板上。

相比于相关技术，本申请实施例提供的射频线圈阵列和磁共振成像设备，其中，射频线圈阵列包括：顺次排布形成阵列的多个线圈单元，多个线圈单元中包括至少一个第一线圈单元，第一线圈单元的高度不小于18mm。通过本申请，解决了相关技术中的射频线圈阵列存在成像信噪比较低的问题，提升了输出图像的成像信噪比。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图一；

图2是本申请一实施例的线圈单元的结构示意图；

图3是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图二；

图4是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图三；

图5是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图四。

附图标记：10、第一线圈单元；20、第二线圈单元；30、电容；40、电感。

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，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种射频线圈阵列，应用于磁共振成像设备，图1是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图一，如图1所示，该射频线圈阵列，包括：顺次排布形成阵列的多个线圈单元，多个线圈单元中包括至少一个第一线圈单元10，第一线圈单元10的高度不小于18mm。其中，h用于表示本实施例的第一线圈单元10的高度。

第一线圈单元10相较于传统的线圈单元有着更高的高度，更为“立体”，为形象表示第一线圈单元10和传统线圈单元的区别，图2给出了本申请一实施例的线圈单元的结构示意图，如图2所示，多个线圈单元中包括至少一个第二线圈单元20，第二线圈单元20的高度低于第一线圈单元10的高度。

根据电场磁场的关系以及天线效率的影响，立体线圈的Q值(品质因数)更高，同时自身的噪声影响没有明显改变，如此，在射频线圈阵列中设置第一线圈单元10，可以在一定程度上提升成像信噪比。进一步地，经实验研究表明，在向本申请的射频线圈阵列施加不高于1.5T的磁场的情况下，将第一线圈单元10的高度设置在18mm及18mm以上，最终成像信噪比是有明显提升的，其中，将第一线圈单元10的高度设置在20mm及20mm以上，最终成像信噪比提升较为显著。

在本申请的一个实施例中，第一线圈单元10的高度不大于围裹射频线圈阵列的壳体高度。

在本申请的一个实施例中，第一线圈单元10的高度设置在18mm至25mm范围。

在本申请的一个实施例中，第一线圈单元10的高度设置在20mm至25mm范围。

在本申请的一个实施例中，第一线圈单元10的高度设置为21.5mm或者22.5mm。

在本申请中，第一线圈单元10之间的去耦方式可以采用Overlap(部分重叠)去耦，也可以采用电容/电感去耦，以下将分别介绍这几种去耦方式。

(1)Overlap去耦

图3是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图二，如图3所示，第一线圈单元10按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，每相邻两个第一线圈单元10之间部分重叠。

(2)电容去耦

图4是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图三，如图4所示，第一线圈单元10按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，每相邻两个第一线圈单元10之间设有电容30，通过在电容30两端产生反向的耦合以抵消两个第一线圈单元10的耦合。

(3)电感去耦

图5是本申请一实施例的射频线圈阵列的结构示意图四，如图5所示，第一线圈单元10按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，每个第一线圈单元10串联一个电感40，通过两个电感40互相重合耦合，可以产生一个反向的耦合以抵消两个第一线圈单元10的耦合。

在以上三种去耦方式中，Overlap去耦方式较为自然，无需添加可能带有副作用的电容/电感电路，去耦效果也较好。电容/电感的去耦程度高于Overlap去耦，其中，电感去耦程度最大。一般地，Overlap去耦多用在相邻的两个线圈单元之间，对于互不相邻的两个线圈单元，如果耦合仍然比较大，可以采用电容去耦甚至电感去耦。

在本申请中，由于第一线圈单元10的Q值优势，没有必要再采用电感去耦，因此，在射频线圈阵列中，可单单采用Overlap去耦便可达到期望的去耦效果。

在本申请的一个实施例中，第一线圈单元10在射频线圈阵列中的位置包括输出图像信噪比要求所限定的区域。当对受检者身上某一部位的成像信噪比有着较高要求的情况下，可以在对应于该部位的射频线圈阵列设置第一线圈单元，以提升该部位的输出图像信噪比。例如，当对人体的上身躯干有着较高的成像信噪比要求时，可以在射频线圈阵列中将所有线圈单元设置成第一线圈单元10。又例如，当对人体的脊柱部位有着较高的成像信噪比要求时，可以仅在射频线圈阵列的中央区域设置第一线圈单元10。

而且，对于人体不同部位的磁共振扫描，可以采用相适应的线圈单元类型，本实施例的线圈单元类型可以是头线圈、头颈线圈、眼眶线圈、乳腺线圈、肩线圈、脊柱线圈、关节线圈、体柔性线圈、下肢线圈的任意一种。需要说明的是，在本申请中，受检者可以是人体，也可以是动物体，还可以是其他能够被激发特定频率的原子核共振产生磁共振信号的物体。

参考图3至图4，在本申请的一个实施例中，至少一个第一线圈单元10按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，至少一个第二线圈单元20按照同一方向顺次排布形成第二线圈行，且第一线圈行相对于第二线圈行更靠近受检者身上感兴趣的受检部位。其中，图3单单采用Overlap去耦方式，每相邻两个线圈单元之间部分重叠。图4采用Overlap去耦与共边电容去耦组合方式，每相邻两个第一线圈单元10之间采用共边电容去耦，第一线圈单元10和第二线圈单元20之间、每相邻两个线圈单元之间均部分重叠。图5采用Overlap去耦与电感去耦组合方式，每相邻两个第一线圈单元10之间采用电感去耦，第一线圈单元10和第二线圈单元20之间、每相邻两个线圈单元之间均部分重叠。

图3和图4所示的去耦方式已经能够达到较好的去耦效果，虽然图5所示的去耦方式也能提升去耦效果，但是相比较于图3和图4，去耦效果提升不明显，而且可能会带来其他负作用，仍不可避免地对最终成像的信噪比产生影响。

在传统的射频线圈阵列中，受限于某些关键位置的线圈单元与其它位置的线圈单元的耦合和布阵需求，这些关键位置的线圈单元或与次相邻线圈单元使用电感去耦的方式，或是远小于其它位置的线圈单元的尺寸，但是不管采取什么措施，都将不可避免对最终成像的信噪比产生影响。

而在本申请的射频线圈阵列中，可以在关键位置设置第一线圈单元10，采用立体方式布局，第一线圈单元10的Q值更高，同时自身的噪声影响没有明显改变，因此，在本申请的射频线圈阵列中，第一线圈单元10的尺寸可以趋近于第二线圈单元20的尺寸甚至保持一致，即使得第一线圈单元10的镂空面积和第二线圈单元20的镂空面积之间的差值不大于预设差值。

在本申请的一个实施例中，线圈单元的侧边采用铜围合。例如，由脊柱线圈组成的中央阵列线圈，采用立体方式布局，将铜皮立起来形成矩形框。

在本申请的一个实施例中，可以由一种21通道的脊柱线圈的单元布局采用3(行)*7(列)的组合方式，每行1个矩形框立体结构单元(第一线圈单元10)2个传统结构单元(第二线圈单元20)，立体结构单元与两侧单元采用Overlap去耦，立体结构单元之间同样采用Overlap去耦，整体布局如图3所示。

通道数的数量可以根据实际设计需求进行增减，同时考虑到实际应用场景，中央阵列也可采用共边电容去耦的方式，整体布局如图4所示。

结合上述实施例的射频线圈阵列，在本申请的一个实施例中，还提供了一种磁共振成像设备，该磁共振成像设备包括：床板和上述任一实施例所描述的射频线圈阵列，射频线圈阵列设置于床板上。

本领域的技术人员应该明白，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本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)

1.一种射频线圈阵列，应用于磁共振成像设备，其特征在于，包括：顺次排布形成阵列的多个线圈单元，所述多个线圈单元中包括至少一个第一线圈单元(10)，所述第一线圈单元(10)的高度不小于18mm。

2.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，所述第一线圈单元(10)在所述射频线圈阵列中的位置包括输出图像信噪比要求所限定的区域。

3.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，至少有两个所述第一线圈单元(10)部分重叠。

4.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，至少有两个所述第一线圈单元(10)之间设有电容(30)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的射频线圈阵列，其特征在于，所述第一线圈单元(10)的高度不大于围裹所述射频线圈阵列的壳体高度。

6.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，所述多个线圈单元中包括至少一个第二线圈单元(20)，所述第二线圈单元(20)的高度低于所述第一线圈单元(10)的高度。

7.根据权利要求6所述的射频线圈阵列，其特征在于，至少一个所述第一线圈单元(10)按照同一方向顺次排布形成第一线圈行，至少一个所述第二线圈单元(20)按照同一方向顺次排布形成第二线圈行，且所述第一线圈行相对于所述第二线圈行更靠近受检者身上感兴趣的受检部位。

8.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，至少有两个所述线圈单元部分重叠。

9.根据权利要求1所述的射频线圈阵列，其特征在于，所述线圈单元的侧边采用铜围合。

10.一种磁共振成像设备，其特征在于，包括：床板和如权利要求1至9中任一项所述的射频线圈阵列，所述射频线圈阵列设置于所述床板上。

Images