JPH09127223A - 磁気共鳴装置のためのアンテナ装置 - Google Patents
磁気共鳴装置のためのアンテナ装置Info
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- JPH09127223A JPH09127223A JP8253146A JP25314696A JPH09127223A JP H09127223 A JPH09127223 A JP H09127223A JP 8253146 A JP8253146 A JP 8253146A JP 25314696 A JP25314696 A JP 25314696A JP H09127223 A JPH09127223 A JP H09127223A
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- JP
- Japan
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- antennas
- antenna
- individual antennas
- individual
- antenna device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
- G01R33/365—Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils have the same function in MR, e.g. decoupling of a receive coil from another receive coil in a receive coil array, decoupling of a transmission coil from another transmission coil in a transmission coil array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
- G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、隣接する個別アンテナの減
結合のための可能性を提供することである。 【解決手段】 上記課題は、隣接する個別アンテナの導
体ループは、それぞれ１つの中断部を有しており、各個
別アンテナは、中断部で電気的に並列に接続されてお
り、この中断部は少なくとも１つの容量性素子により橋
絡されており、この容量性素子は、個別アンテナを相互
に減結合するキャパシタンス値を有することによって解
決される。
結合のための可能性を提供することである。 【解決手段】 上記課題は、隣接する個別アンテナの導
体ループは、それぞれ１つの中断部を有しており、各個
別アンテナは、中断部で電気的に並列に接続されてお
り、この中断部は少なくとも１つの容量性素子により橋
絡されており、この容量性素子は、個別アンテナを相互
に減結合するキャパシタンス値を有することによって解
決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２つの
隣接する個別アンテナを有する磁気共鳴装置のためのア
ンテナ装置であって、これらの個別アンテナはそれぞれ
少なくとも１つの導体ループを有している磁気共鳴装置
のためのアンテナ装置に関する。
隣接する個別アンテナを有する磁気共鳴装置のためのア
ンテナ装置であって、これらの個別アンテナはそれぞれ
少なくとも１つの導体ループを有している磁気共鳴装置
のためのアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の個別アンテナを有するアンテナ装
置においては、個別アンテナの高周波電流が、隣接する
個別アンテナに電圧を誘導することがある。これは結合
と呼ばれる。結合は、円偏波アンテナ装置においても、
アンテナ・アレーにおいても起こり得る。円偏波アンテ
ナ装置では、２つのアンテナ系が相互に直交するように
配向されている。アンテナ・アレーでは、個別アンテナ
は概して同じ向きに配向されている。結合は、Ｓ／Ｎ比
を劣化させる。それに加えて、結合した個別アンテナの
検査のためのコストは、結合していない個別アンテナの
検査のためのコストよりも高い。それゆえ、個別アンテ
ナの結合を回避することが課題となる。
置においては、個別アンテナの高周波電流が、隣接する
個別アンテナに電圧を誘導することがある。これは結合
と呼ばれる。結合は、円偏波アンテナ装置においても、
アンテナ・アレーにおいても起こり得る。円偏波アンテ
ナ装置では、２つのアンテナ系が相互に直交するように
配向されている。アンテナ・アレーでは、個別アンテナ
は概して同じ向きに配向されている。結合は、Ｓ／Ｎ比
を劣化させる。それに加えて、結合した個別アンテナの
検査のためのコストは、結合していない個別アンテナの
検査のためのコストよりも高い。それゆえ、個別アンテ
ナの結合を回避することが課題となる。
【０００３】従って、米国特許第５２１６３６８号明細
書には冒頭で言及した種類のアンテナ装置が記述されて
いる。このアンテナ装置は、相互に直交するように配向
された２つのアンテナ系を有している。正確に配向され
ている場合には、両アンテナ系は、その配置だけで相互
に減結合される。しかし、非対称性によって両アンテナ
系の結合が起こる。この結合は、この２つのアンテナ系
を接続するコンデンサによって補償される。
書には冒頭で言及した種類のアンテナ装置が記述されて
いる。このアンテナ装置は、相互に直交するように配向
された２つのアンテナ系を有している。正確に配向され
ている場合には、両アンテナ系は、その配置だけで相互
に減結合される。しかし、非対称性によって両アンテナ
系の結合が起こる。この結合は、この２つのアンテナ系
を接続するコンデンサによって補償される。
【０００４】ドイツ特許第３８２０１６８号公開公報に
は、隣接する個別アンテナの結合を、相互の重ね合わせ
によって回避するアンテナ装置が記述されている。
は、隣接する個別アンテナの結合を、相互の重ね合わせ
によって回避するアンテナ装置が記述されている。
【０００５】結合を回避する別の手段は、ＰＣＴ公開国
際公開８９/０５１１５に記述されている。この手段に
おいては、個別アンテナに対してその端子に生じるイン
ピーダンスができるだけ大きくなるように、個別アンテ
ナに接続された前置増幅器のインピーダンスを選択す
る。このインピーダンスは、前置増幅器の入力抵抗によ
っても決定される。この結果、個別アンテナに誘導され
る電流はほとんど消滅し、このことによって他の個別ア
ンテナに誘導される電圧も、相応して低くなり無視でき
る程になる。しかし、この場合、大きなコストをかける
ことによってしか十分な減結合は実現できない。従っ
て、このような減結合は、実践では別の減結合技術によ
って行われる。
際公開８９/０５１１５に記述されている。この手段に
おいては、個別アンテナに対してその端子に生じるイン
ピーダンスができるだけ大きくなるように、個別アンテ
ナに接続された前置増幅器のインピーダンスを選択す
る。このインピーダンスは、前置増幅器の入力抵抗によ
っても決定される。この結果、個別アンテナに誘導され
る電流はほとんど消滅し、このことによって他の個別ア
ンテナに誘導される電圧も、相応して低くなり無視でき
る程になる。しかし、この場合、大きなコストをかける
ことによってしか十分な減結合は実現できない。従っ
て、このような減結合は、実践では別の減結合技術によ
って行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、隣接
する個別アンテナの減結合のための別の可能性を提供す
ることである。
する個別アンテナの減結合のための別の可能性を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、隣接する個別
アンテナの導体ループは、それぞれ１つの中断部を有し
ており、この個別アンテナは、中断部で電気的に並列に
接続されており、この中断部には少なくとも１つの容量
性素子が接続されており、この容量性素子は個別アンテ
ナを相互に減結合するキャパシタンス値を有することに
よって解決される。この結果、個別アンテナに誘導され
る電流は、両個別アンテナに対してこのように形成され
た共通容量を介して、隣接する個別アンテナに容量性電
圧を発生させる。この容量性電圧は、磁気的な結合によ
って誘導された電圧を補償する。
アンテナの導体ループは、それぞれ１つの中断部を有し
ており、この個別アンテナは、中断部で電気的に並列に
接続されており、この中断部には少なくとも１つの容量
性素子が接続されており、この容量性素子は個別アンテ
ナを相互に減結合するキャパシタンス値を有することに
よって解決される。この結果、個別アンテナに誘導され
る電流は、両個別アンテナに対してこのように形成され
た共通容量を介して、隣接する個別アンテナに容量性電
圧を発生させる。この容量性電圧は、磁気的な結合によ
って誘導された電圧を補償する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の有利な実施態様では、隣
接する個別アンテナの中断部が導体ループの互いに向か
い合った部分に設けられている場合、個別アンテナ間の
電気的接続線路による結合が低減される。従って、この
接続線路の長さを短くしておくことができる。
接する個別アンテナの中断部が導体ループの互いに向か
い合った部分に設けられている場合、個別アンテナ間の
電気的接続線路による結合が低減される。従って、この
接続線路の長さを短くしておくことができる。
【０００９】より複雑なアンテナ構造の場合には、本発
明の別の有利な実施態様によれば、中断部又は容量性素
子を定在波阻止体を介して相互に接続することによっ
て、接続線路による結合を回避することができる。
明の別の有利な実施態様によれば、中断部又は容量性素
子を定在波阻止体を介して相互に接続することによっ
て、接続線路による結合を回避することができる。
【００１０】とりわけ有利な実施態様は、次のことによ
って際立っている。すなわち、各個別アンテナに変成及
び整合回路を介して前置増幅器が接続されており、各前
置増幅器は入力抵抗を有しており、その結果、個別アン
テナに対するインピーダンスができるだけ大きく、この
個別アンテナに対するインピーダンスは変成及び整合回
路及びこの入力抵抗によって決定されることによって際
立っている。この２段式の減結合は、一方で結合の原因
となる個別アンテナの電流を低減する。他方でまだ残っ
ている結合を両個別アンテナに共通の容量性素子によっ
て補償する。
って際立っている。すなわち、各個別アンテナに変成及
び整合回路を介して前置増幅器が接続されており、各前
置増幅器は入力抵抗を有しており、その結果、個別アン
テナに対するインピーダンスができるだけ大きく、この
個別アンテナに対するインピーダンスは変成及び整合回
路及びこの入力抵抗によって決定されることによって際
立っている。この２段式の減結合は、一方で結合の原因
となる個別アンテナの電流を低減する。他方でまだ残っ
ている結合を両個別アンテナに共通の容量性素子によっ
て補償する。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を２つの図面にもとづいて以
下に説明する。
下に説明する。
【００１２】図１には、アンテナ装置として２つの隣接
する個別アンテナ２及び４を有するアンテナ・アレーが
図示されている。これらの個別アンテナ２及び４は例え
ば一つの平面に配置されており、これらの個別アンテナ
２及び４の指向性は相互に平行に配向されている。個別
アンテナ２、４は、１つの導体ループを有している。こ
こではこの導体ループは矩形状に形成されている。個別
アンテナ２、４は、それぞれ変成及び整合回路６ないし
８を介して、前置増幅器１０ないし１２に接続されてい
る。この前置増幅器１０及び１２は、個別アンテナ２な
いし４に対するインピーダンスができるだけ大きくなる
ように選択された入力抵抗を有している。このインピー
ダンスは、変成及び整合回路６ないし８及び入力抵抗に
よって決定される。これは、例えば次のようにして実現
できる。すなわち、前置増幅器１０、１２の入力抵抗が
最適な雑音源インピーダンスとは大きく異なることによ
って実現できる。この雑音源インピーダンスは、最適な
Ｓ／Ｎ比を得るために必要なインピーダンスである。
する個別アンテナ２及び４を有するアンテナ・アレーが
図示されている。これらの個別アンテナ２及び４は例え
ば一つの平面に配置されており、これらの個別アンテナ
２及び４の指向性は相互に平行に配向されている。個別
アンテナ２、４は、１つの導体ループを有している。こ
こではこの導体ループは矩形状に形成されている。個別
アンテナ２、４は、それぞれ変成及び整合回路６ないし
８を介して、前置増幅器１０ないし１２に接続されてい
る。この前置増幅器１０及び１２は、個別アンテナ２な
いし４に対するインピーダンスができるだけ大きくなる
ように選択された入力抵抗を有している。このインピー
ダンスは、変成及び整合回路６ないし８及び入力抵抗に
よって決定される。これは、例えば次のようにして実現
できる。すなわち、前置増幅器１０、１２の入力抵抗が
最適な雑音源インピーダンスとは大きく異なることによ
って実現できる。この雑音源インピーダンスは、最適な
Ｓ／Ｎ比を得るために必要なインピーダンスである。
【００１３】両個別アンテナ２、４を相互に減結合する
ために、各個別アンテナ２、４の導体ループは、互いに
向かい合う導体ループ部分で中断されている。この中断
部はそれぞれ一つの容量性素子１４、１６によって橋絡
されている。この容量性素子１４、１６は、接続線路１
８を介して直接電気的に並列に接続されている。
ために、各個別アンテナ２、４の導体ループは、互いに
向かい合う導体ループ部分で中断されている。この中断
部はそれぞれ一つの容量性素子１４、１６によって橋絡
されている。この容量性素子１４、１６は、接続線路１
８を介して直接電気的に並列に接続されている。
【００１４】次に容量性素子１４、１６の減結合作用を
説明する。個別アンテナ２に流れる電流Ｉ1が、両個別
アンテナ間に生じる相互インダクタンスＭにより、隣接
する個別アンテナ４に電圧を誘導し、付加的に、並列接
続された容量性素子１４及び１６で容量性電圧降下を引
き起こす。他方で、個別アンテナ４に流れる電流Ｉ
2が、相互インダクタンスＭにより、隣接する個別アン
テナ２に電圧を誘導し、付加的に、容量性素子１４、１
６を介して容量性電圧降下を引き起こす。個別アンテナ
２に挿入接続された容量性素子１４のキャパシタンスを
Ｃ１とし、個別アンテナ４に挿入接続された容量性素子
１６のキャパシタンスをＣ2とすると、個別アンテナ２
の全電圧Ｕ1は、次の式で与えられる。
説明する。個別アンテナ２に流れる電流Ｉ1が、両個別
アンテナ間に生じる相互インダクタンスＭにより、隣接
する個別アンテナ４に電圧を誘導し、付加的に、並列接
続された容量性素子１４及び１６で容量性電圧降下を引
き起こす。他方で、個別アンテナ４に流れる電流Ｉ
2が、相互インダクタンスＭにより、隣接する個別アン
テナ２に電圧を誘導し、付加的に、容量性素子１４、１
６を介して容量性電圧降下を引き起こす。個別アンテナ
２に挿入接続された容量性素子１４のキャパシタンスを
Ｃ１とし、個別アンテナ４に挿入接続された容量性素子
１６のキャパシタンスをＣ2とすると、個別アンテナ２
の全電圧Ｕ1は、次の式で与えられる。
【００１５】
【数１】
【００１６】そして、個別アンテナ４の全電圧Ｕ2は、
次の式で与えられる。
次の式で与えられる。
【００１７】
【数２】
【００１８】ただし、これらの式の中のｊは虚数単位で
ある。
ある。
【００１９】個別アンテナ２、４に誘導された電圧が容
量性電圧降下と等しい場合、両個別アンテナの間の結合
が相殺される。
量性電圧降下と等しい場合、両個別アンテナの間の結合
が相殺される。
【００２０】すなわち、次の式が成り立てばよい。
【００２１】
【数３】
【００２２】この最後の式は、両個別アンテナ２、４が
減結合されるように容量性素子１４、１６のキャパシタ
ンスＣ１、Ｃ2を選択することは常に可能である、とい
うことを示している。例えば、１つの容量性素子１４又
は１６だけを挿入接続し、他方の容量性素子１６又は１
４を取り去ることも可能である。というのも、常にキャ
パシタンスの和Ｃ１＋Ｃ2が有効だからである。ただ注
意すべきことは、相互インダクタンスＭが常に正である
ように、接続すなわち電気的な並列接続を選択すること
である。
減結合されるように容量性素子１４、１６のキャパシタ
ンスＣ１、Ｃ2を選択することは常に可能である、とい
うことを示している。例えば、１つの容量性素子１４又
は１６だけを挿入接続し、他方の容量性素子１６又は１
４を取り去ることも可能である。というのも、常にキャ
パシタンスの和Ｃ１＋Ｃ2が有効だからである。ただ注
意すべきことは、相互インダクタンスＭが常に正である
ように、接続すなわち電気的な並列接続を選択すること
である。
【００２３】図２は、減結合された個別アンテナ２、４
を有するアンテナ装置を図示している。このアンテナ装
置では、接続線路１８による個別アンテナ２、４の結合
を、挿入接続された定在波阻止体２０によって抑圧す
る。接続線路１８を介する結合は、アンテナ装置及び個
別アンテナの構造がより複雑な場合に発生しうる。その
他の点では、図２のアンテナ装置は図１のアンテナ装置
に相応している。
を有するアンテナ装置を図示している。このアンテナ装
置では、接続線路１８による個別アンテナ２、４の結合
を、挿入接続された定在波阻止体２０によって抑圧す
る。接続線路１８を介する結合は、アンテナ装置及び個
別アンテナの構造がより複雑な場合に発生しうる。その
他の点では、図２のアンテナ装置は図１のアンテナ装置
に相応している。
【図１】２つの個別アンテナを減結合するための基本回
路図である。
路図である。
【図２】さらに改良された減結合の基本回路図である。
【符号の説明】 ２ 個別アンテナ ４ 個別アンテナ ６ 変成及び整合回路 ８ 変成及び整合回路 １０ 前置増幅器 １２ 前置増幅器 １４ 容量性素子 １６ 容量性素子 １８ 接続線路 ２０ 定在波阻止体
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも２つの隣接する個別アンテナ
（２、４）を有し、 前記個別アンテナ（２、４）はそれぞれ少なくとも１つ
の導体ループを有している磁気共鳴装置のためのアンテ
ナ装置において、 前記隣接する個別アンテナ（２、４）の導体ループは、
それぞれ１つの中断部を有しており、 各個別アンテナ（２、４）は、前記中断部で電気的に並
列に接続されており、 前記中断部は少なくとも１つの容量性素子（１４、１
６）により橋絡されており、 該容量性素子（１４、１６）は、前記個別アンテナ
（２、４）を相互に減結合するキャパシタンス値を有す
ることを特徴とする磁気共鳴装置のためのアンテナ装
置。 - 【請求項２】 隣接する個別アンテナ（２、４）の中断
部は、導体ループの互いに向かい合った部分に設けられ
ていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 少なくとも１つの中断部に容量性素子
（１４、１６）が配置されていることを特徴とする請求
項１又は２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 中断部又は容量性素子（１４、１６）
は、定在波阻止体（２０）を介して相互に接続されてい
ることを特徴とする請求項１〜３までのうちの１項記載
のアンテナ装置。 - 【請求項５】 各個別アンテナ（２、４）に、変成及び
整合回路（６ないし８）を介して前置増幅器（１０ない
し１２）が接続されており、 各前置増幅器（１０ないし１２）は、個別アンテナ
（２、４）に対するインピーダンスができるだけ大きく
なるような入力抵抗を有しており、 前記個別アンテナ（２、４）に対するインピーダンス
は、前記変成及び整合回路（６ないし８）及び前記入力
抵抗によって決定されることを特徴とする請求項１〜４
までのうちの１項記載のアンテナ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19536531.3 | 1995-09-29 | ||
| DE19536531A DE19536531C2 (de) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Antennenanordnung für ein Magnetresonanzgerät |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127223A true JPH09127223A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=7773716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8253146A Withdrawn JPH09127223A (ja) | 1995-09-29 | 1996-09-25 | 磁気共鳴装置のためのアンテナ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5708361A (ja) |
| JP (1) | JPH09127223A (ja) |
| DE (1) | DE19536531C2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19854924C2 (de) | 1998-11-27 | 2000-11-02 | Siemens Ag | Antennenarray für Magnetresonanzuntersuchungen |
| DE19914220B4 (de) * | 1999-03-29 | 2004-01-29 | Siemens Ag | Magnetresonanz-Sendeantenne |
| US6348794B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-02-19 | Ge Yokogawa Medical Systems, Limited | RF coil for magnetic resonance imaging having three separate non-overlapping coils electrically isolated from each other |
| US7091721B2 (en) * | 2001-04-18 | 2006-08-15 | IGC—Medical Advances, Inc. | Phased array local coil for MRI imaging having non-overlapping regions of sensitivity |
| US7177671B2 (en) * | 2001-05-08 | 2007-02-13 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | RF coil, RF signal transmitter receiver, RF signal receiver, and magnetic resonance imaging system for the inferior abdomen |
| US6836117B2 (en) * | 2002-04-17 | 2004-12-28 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Lower abdomen RF coil and magnetic resonance imaging apparatus |
| DE10219749A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Übermittlungsverfahren für ein Magnetresonanzsignal und hiermit korrespondierende Empfangsanordnung und Magnetresonanzanlage |
| DE10244172A1 (de) * | 2002-09-23 | 2004-03-11 | Siemens Ag | Antennenanordnung für ein Magnetresonanzgerät |
| DE102004046188B4 (de) * | 2004-09-23 | 2008-01-10 | Siemens Ag | Antennenanordnung zum Empfang eines Magnetresonanzsignals |
| JP2009508555A (ja) * | 2005-09-20 | 2009-03-05 | 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 | Ｍｒｉで使用されるラジオ周波数コイル用ｒｆトラップ |
| US7381097B2 (en) * | 2006-01-23 | 2008-06-03 | Commscope, Inc. Of North Carolina | Communications connectors with parasitic and/or inductive coupling elements for reducing crosstalk and related methods |
| DE102007026965A1 (de) | 2007-06-12 | 2009-01-02 | Siemens Ag | Antennenarray |
| US7999548B1 (en) | 2008-08-27 | 2011-08-16 | Martin R. Prince | Dual lower extremity MRI coil array with simultaneously independent MRI signal detection from both legs |
| DE102009012107B4 (de) * | 2009-03-06 | 2014-03-20 | Siemens Aktiengesellschaft | HF Stripline Antenne mit Impedanzanpassung für MR-Bildgebung |
| DE102012213995B3 (de) | 2012-08-07 | 2014-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur elektromagnetischen Anregung bei einer Magnetresonanz-Tomographie sowie Magnetresonanz-Tomograph |
| CN114636957A (zh) | 2020-12-15 | 2022-06-17 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 线圈单元去耦装置及磁共振系统 |
| CN114814683A (zh) | 2021-01-18 | 2022-07-29 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 线圈单元去耦装置及磁共振系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4812764A (en) * | 1988-03-31 | 1989-03-14 | Varian Associates, Inc. | Calibrated decoupling of tightly coupled concentric surface coils |
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