CN216696630U - 接收线圈单元、设备和磁共振成像装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种接收线圈单元、设备和磁共振成像装置，其中，该接收线圈单元包括同轴线和调谐电路；该同轴线包括同轴线芯，以及覆盖在该同轴线芯上的同轴线地；该调谐电路一端连接该同轴线芯，另一端连接该同轴线地，以构成回路；该调谐电路，用于对该同轴线的谐振频率进行调节。通过本申请，解决了接收线圈的接收准确性低的问题。

Description

接收线圈单元、设备和磁共振成像装置

技术领域

本申请涉及接收线圈技术领域，特别是涉及接收线圈单元、设备和磁共振成像装置。

背景技术

磁共振成像是利用原子核在磁场内发生磁共振现象所产生的磁共振信号，经重建成像的一种成像技术。在磁共振成像装置中，射频线圈由发射线圈和接收线圈组成，是产生上述磁共振现象的重要部分；其中，接收线圈用于实现磁共振成像装置的磁共振信号接收功能。

在相关技术中，接收线圈单元结构通常由电容和铜皮构成串联谐振结构组成，从匹配电容端取信号进行放大，接收线圈单元之间需要进行物理解耦，而且线圈单元不能随意弯折，否则线圈谐振频率会随之改变，进而无法完成接收信号的任务，从而导致接收线圈的接收准确性较低。

目前针对相关技术中接收线圈的接收准确性低的问题，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接收线圈单元、设备和磁共振成像装置，以至少解决相关技术中接收线圈的接收准确性低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种接收线圈单元，所述接收线圈单元包括同轴线和调谐电路；所述同轴线包括同轴线芯，以及覆盖在所述同轴线芯上的同轴线地；

所述调谐电路一端连接所述同轴线芯，所述调谐电路的另一端连接所述同轴线地，以构成回路；

所述调谐电路，用于对所述同轴线的谐振频率进行调节。

在其中一些实施例中，所述同轴线芯的一端具有第一接口，所述同轴线芯的另一端具有与所述第一接口相对应的第三接口；所述同轴线地的一端具有第二接口，所述同轴线地的另一端具有与所述第二接口相对应的第四接口；

所述调谐电路分别与所述第一接口、所述第二接口连接，构成回路；

所述第三接口和所述第四接口之间通过线缆串联，构成回路。

在其中一些实施例中，所述接收线圈单元还包括前置低噪声放大器；

所述前置低噪声放大器，与所述调谐电路连接，用于进行解耦。

在其中一些实施例中，所述接收线圈单元还包括匹配电路；其中，所述前置低噪声放大器连接至所述匹配电路的一端，且所述调谐电路连接至所述匹配电路的另一端。

在其中一些实施例中，所述匹配电路还与共模抑制电路串联；其中，所述共模抑制电路用于抑制所述同轴线的共模噪声。

在其中一些实施例中，所述同轴线和所述调谐电路之间还串联有电容电路；

所述电容电路的电容值根据所述同轴线的规格值，以及所述同轴线的有效长度确定。

第二方面，本申请实施例提供了一种所述接收线圈设备包括：至少两个如上述第一方面所述的接收线圈单元。

在其中一些实施例中，所有所述接收线圈单元按照矩阵阵列进行排布，且所有所述接收线圈单元的调谐电路朝向同侧。

在其中一些实施例中，所有所述接收线圈单元之间相互交叠；其中，每个所述接收线圈单元对应的交叠面积比为10％至50％。

第三方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像装置，所述磁共振成像装置包括：如上述第二方面所述的接收线圈设备。

相比于相关技术，本申请实施例提供的接收线圈单元、设备和磁共振成像装置，该接收线圈单元包括同轴线和调谐电路；该同轴线包括同轴线芯，以及覆盖在该同轴线芯上的同轴线地；该调谐电路一端连接该同轴线芯，另一端连接该同轴线地，以构成回路；该调谐电路，用于对该同轴线的谐振频率进行调节，解决了接收线圈的接收准确性低的问题。

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是根据本申请实施例的一种接收线圈单元的结构框图；

图2是根据本申请实施例的一种接收线圈单元的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的另一种接收线圈单元的结构框图；

图4是根据本申请实施例的又一种接收线圈单元的结构框图；

图5是根据本申请实施例的一种接收线圈设备的结构示意图。

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。

需要说明的是，本实用新型实施例所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，“第一”、“第二”、“第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。可以理解地，“第一”、“第二”、“第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“多个”指的是两个及以上。

本实施例提供了一种接收线圈单元，图1是根据本申请实施例的一种接收线圈单元的结构框图，如图1所示，该接收线圈单元10包括同轴线和调谐电路14；该同轴线包括同轴线芯12，以及覆盖在该同轴线芯12上的同轴线地16；该同轴线地16是指该同轴线中用于接地的外导体层部分。其中，该同轴线芯12和该同轴线地16之间配置有绝缘层，且该同轴线地16外还覆盖有一层绝缘层；该同轴线地16沿该同轴线芯12的弯曲方向延伸以覆盖包裹住整条同轴线芯12，且能够与该同轴线芯12电气耦合。

上述调谐电路14一端连接上述同轴线芯12，另一端连接上述同轴线地16，以构成回路；该调谐电路14，用于对该同轴线的谐振频率进行调节。可以理解的是，该同轴线与调谐电路14构成的回路可以是圆环形、矩形、椭圆形、蝶形、马鞍形以及其他任意的多边形回路。在相关技术中，一般固定电容都存在一定容差，以及连接的线缆的电感也存在误差，因此固定的器件通常都会存在冗余度，本申请实施例中为了准确调谐而引入串联该调谐电路14，方便在制作的过程中能够调试到谐振频点，比如达到128.23MMz谐振频点。具体地，该调谐电路14可以采用串联谐振电路，即由电阻、电感以及电容所组成串联电路，则串联谐振频率如公式1所示：

通过上述实施例，通过同轴线实现的接收线圈单元10能够保证线圈的柔韧性和谐振性，可以将接收线圈单元10进行随意弯折，且线圈性能不会恶化，尤其针对较多通道的分布密集需求，能够达到并行加速完成快速成像的目的，避免了由于线圈弯曲而产生的频率的变化，并且通过调谐电路14与同轴线串联以进行谐振频率的微调，使得所生产的接收线圈能够调试到谐振频点，减少了线圈误差，从而解决了接收线圈的接收准确性低的问题，实现了高精度的新型磁共振接收线圈。

在其中一些实施例中，上述同轴线芯12的一端具有第一接口，该同轴线芯12的另一端具有与该第一接口相对应的第三接口；该同轴线地16的一端具有第二接口，该同轴线地16的另一端具有与该第二接口相对应的第四接口；该调谐电路14分别与该第一接口、该第二接口连接，构成回路；该第三接口和该第四接口之间通过线缆串联，构成回路。具体地，图2是根据本申请实施例的一种接收线圈单元10的结构示意图，如图2所示，上述同轴线的同轴线芯12一端具有第一接口，用B点表示，同轴线芯12另一端具有与该第一接口相对应的第三接口，用C点表示；同轴线地16一端具有第二接口，用A点表示，同轴线地16另一端具有与该第二接口相对应的第四接口，用D点表示。则在B点和D点之间串联有上述调谐电路14，且A点和C点之间通过线缆进行串联。通过B、D两点相连，以及A、C两点相连，使得同轴线和调谐电路14能够构成完整的谐振回路，保证了上述接收线圈单元10的谐振性。

在其中一些实施例中，提供了一种接收线圈单元10，图3是根据本申请实施例的另一种接收线圈单元的结构框图，如图3所示，该接收线圈单元10还包括前置低噪声放大器32；该前置低噪声放大器32，与该调谐电路14连接，用于进行解耦；具体地，在上述同轴线的闭合回路上取信号接入该前置低噪声放大器32，然后进行信号的放大和传输。其中，该前置低噪声放大器32可以用于高精度地检测及传送上述调谐电路14输出的微弱信号，且避免在放大信号的同时将噪声也一起放大。需要补充说明的是，在前置低噪声放大器32输入端和调谐电路14输出端之间还可以串联一个保护电路，该保护电路可以在前置低噪声放大器32与调谐电路14之间形成高阻状态，进而达到阻隔信号，保护前置低噪声放大器32的目的。

在其中一些实施例中，提供了一种接收线圈单元10，图4是根据本申请实施例的又一种接收线圈单元的结构框图，如图4所示，该接收线圈单元10还包括匹配电路42；其中，该前置低噪声放大器32连接至该匹配电路42的一端，且该调谐电路14连接至该匹配电路42的另一端。该匹配电路42可以由匹配电容和匹配电感串联组成；该匹配电路42的作用是将调谐电路14阻抗调整至前置放大器的输入端最佳源阻抗，从而使得前置低噪声放大器32能够与调谐电路14、同轴线相匹配使用。

在其中一些实施例中，该匹配电路42还与共模抑制电路串联；其中，该共模抑制电路用于抑制该同轴线的共模噪声。具体地，共模抑制电路可以串联在该匹配电路42和上述前置低噪声放大器32之间；该共模抑制电路用于在滤除干扰信号，即上述同轴线的共模噪声的同时，使匹配电路42输出端的原有信号放大。

在其中一些实施例中，该同轴线和该调谐电路14之间还串联有电容电路；该电容电路的电容值根据该同轴线的规格值，以及该同轴线的有效长度确定。其中，该规格值是指满足同轴线的例如金属材质、直径等内导体尺寸、介质磁导率、介电常数等绝缘层材质厚度，以及直径、材质编织工艺等外导体尺寸等等；可以理解的是，不同规格的同轴线对应具备不同的阻抗、分布电容、最大工作电压和衰减等参数。在本实施例中，在同轴线和调谐电路14之间串联有若干个电容组成的电容电路，用于调整上述接收线圈单元10的工作频率。上述电容值与同轴线的有效长度成正比。

本实施例还提供了一种接收线圈设备，该装置包括：至少两个如上述任一项实施例中的接收线圈单元。需要说明的是，本申请实施例中接收线圈设备的接收线圈的数量并不做具体限制，可选地，接收线圈的数目可设置成五个、六个或者更多个。该接收线圈设备的形状并不限定为平面形状，还可设置成圆顶形、圆筒形或弧形等。

具体地，图5是根据本申请实施例的一种接收线圈设备的结构示意图，如图5所示，该接收线圈设备由四个接收线圈单元阵列排布组成：第一接收线圈单元、第二接收线圈单元、第三接收线圈单元和第四接收线圈单元。其中，第一接收线圈单元和第二接收线圈单元形成第一线圈组，该第一线圈组位于第一行；第三接收线圈单元和第四接收线圈单元形成第二线圈组，该第二线圈组位于第二行。同时，第一接收线圈单元与第三接收线圈单元属于第一列；第二接收线圈单元与第四接收线圈单元属于第二列。每个接收线圈单元均包括同轴线，以及与该同轴线构成回路的调谐电路。

在相关技术中，由铜皮结构组成的各接收线圈单元构成的阵列中，通常难以避免各接收线圈单元之间交叠产生的寄生电容，导致构成的接收线圈设备的接收准确性低。而本申请通过上述实施例，通过上述新型接收线圈单元排布组成接收线圈阵列，使得包括相邻以及不相邻接收线圈单元之间无需进行磁解耦，避免了各接收线圈单元交叠产生的寄生电容，从而保证了由多个接收线圈单元组成的接收线圈设备的接收准确性。

在其中一些实施例中，上述所有接收线圈单元按照矩阵阵列进行排布，且所有该接收线圈单元的调谐电路朝向同侧。具体地，请参阅图5，各接收线圈单元可以按照固定行列排布顺序排布为矩阵阵列，且各接收线圈单元串联接入的调谐电路均朝向一侧。

在其中一些实施例中，上述所有接收线圈单元之间相互交叠；其中，每个该接收线圈单元对应的交叠面积比为10％至50％。可以理解的是，该交叠面积比是指各接收线圈单元之间的交叠部分面积与单个接收线圈单元总面积之间的比值。具体地，请参阅图5，在本实施例中，属于同一行或者同一列的相邻接收线圈之间存在部分交叠，为上下层叠状态，即：相邻的接收线圈单元之间采用交叠去耦方式，以减小相互之间的互感。当然，本实施例中对于磁共振接收线圈设备中相邻的接收线圈单元之间的去耦方式并不做具体限制，在其他实施例中还可选择电容去耦、电感去耦等其他方式。可以理解的是，本实施例中还可以在原来的分布基础上，通过增加线圈单元排布阵列等方式再次细分单元布局，使得在局部区域上分布更高密度的接收线圈单元，信噪比可以进一步得到提高。

本实施例还提供了一种磁共振成像装置，该磁共振成像装置包括：如上述任一项实施例中的接收线圈设备。需要补充说明的是，该磁共振成像装置可以应用于医疗设备、近身安检扫描等场景；例如，在医疗设备应用场景下，该磁共振成像装置还可以包括超导磁体以及病床等设备；该超导磁体用于环绕形成检测空间；该病床用于支撑病人，放置于所述超导磁体形成的检测空间内，并能相对于该超导磁体运动；该接收线圈设备用于接收患者接受检测时身体部位产生的磁共振信号。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

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专利保护范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种接收线圈单元(10)，其特征在于，所述接收线圈单元(10)包括同轴线和调谐电路(14)；所述同轴线包括同轴线芯(12)，以及覆盖在所述同轴线芯(12)上的同轴线地(16)；

所述调谐电路(14)一端连接所述同轴线芯(12)，所述调谐电路(14)的另一端连接所述同轴线地(16)，以构成回路；

所述调谐电路(14)，用于对所述同轴线的谐振频率进行调节。

2.根据权利要求1所述的接收线圈单元(10)，其特征在于，所述同轴线芯(12)的一端具有第一接口，所述同轴线芯(12)的另一端具有与所述第一接口相对应的第三接口；所述同轴线地(16)的一端具有第二接口，所述同轴线地(16)的另一端具有与所述第二接口相对应的第四接口；

所述调谐电路(14)分别与所述第一接口、所述第二接口连接，构成回路；

所述第三接口和所述第四接口之间通过线缆串联，构成回路。

3.根据权利要求1所述的接收线圈单元(10)，其特征在于，所述接收线圈单元(10)还包括前置低噪声放大器(32)；

所述前置低噪声放大器(32)，与所述调谐电路连接(14)，用于进行解耦。

4.根据权利要求3所述的接收线圈单元(10)，其特征在于，所述接收线圈单元(10)还包括匹配电路(42)；其中，所述前置低噪声放大器(32)连接至所述匹配电路的一端，且所述调谐电路(14)连接至所述匹配电路(42)的另一端。

5.根据权利要求4所述的接收线圈单元(10)，其特征在于，所述匹配电路(42)还与共模抑制电路串联；其中，所述共模抑制电路用于抑制所述同轴线的共模噪声。

6.根据权利要求1至5任一项所述的接收线圈单元(10)，其特征在于，所述同轴线和所述调谐电路(14)之间还串联有电容电路；

所述电容电路的电容值根据所述同轴线的规格值，以及所述同轴线的有效长度确定。

7.一种接收线圈设备，其特征在于，所述接收线圈设备包括：至少两个如权利要求1至6所述的接收线圈单元(10)。

8.根据权利要求7所述的接收线圈设备，其特征在于，所有所述接收线圈单元(10)按照矩阵阵列进行排布，且所有所述接收线圈单元(10)的调谐电路(14)朝向同侧。

9.根据权利要求7所述的接收线圈设备，其特征在于，所有所述接收线圈单元(10)之间相互交叠；其中，每个所述接收线圈单元(10)对应的交叠面积比为10％至50％。

10.一种磁共振成像装置，其特征在于，所述磁共振成像装置包括：如权利要求7至9任一项所述的接收线圈设备。

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