WO2023046159A1 - 一种射频装置 - Google Patents

Abstract

一种射频装置(1000)，包括射频线圈(100)，射频线圈(100)包括两个导电环(110)以及至少两条导电段(120)，两个导电环(110)间隔布置；导电段(120)的两端部分别与两个导电环(110)连接；至少两根导电段(120)沿着导电环(110)的周向间隔布置；至少两根导电段(120)中每根导电段(120)均包括弯曲段(121)。

Description

一种射频装置

交叉引用

本申请要求2021年09月26日提交的中国申请号202122339182.3的优先权，全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及核磁共振技术领域，尤其涉及一种射频装置。

背景技术

磁共振成像是利用磁共振现象进行成像的一种技术。在医疗方面，可以利用核磁共振原理为人体内部组织器官成像从而帮助医生进行医学诊断。

射频线圈是医用磁共振成像设备中的一个重要部件，在医用磁共振成像设备中，射频线圈可以用于产生均匀横向的射频激励场。目前常用的一种射频线圈一般包括同轴间隔设置的两个导电环以及设置在两个导电环之间的多个的导电段。其中，多个的导电段均沿着平行于导电环的轴线的方向延伸。但是，这种结构的导电段在导电环轴线方向的覆盖范围较小，使得射频线圈产生的磁场不够均匀，从而导致核磁共振图像的对比度不够高，核磁共振的成像质量不够好。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种射频装置，其中，所述射频装置包括射频线圈，所述射频线圈包括两个导电环以及至少两条导电段，所述两个导电环间隔布置；所述导电段的两端部分别与两个所述导电环连接；所述至少两根导电段沿着所述导电环的周向间隔布置；所述至少两根导电段中每根所述导电段均包括弯曲段。

在一些实施例中，所述两个导电环同轴布置。

在一些实施例中，所述弯曲段的各个部分沿所述导电环的轴线方向的投影无重叠。

在一些实施例中，所述弯曲段呈曲线形。

在一些实施例中，所述弯曲段的各部分中曲率的绝对值的最小值大于0。

在一些实施例中，所述导电段的长度与两个所述导电环之间的距离的比值为1～2。

在一些实施例中，所述导电段的长度与两个所述导电环之间的距离的比值为1～1.5。

在一些实施例中，两个所述导电环之间的距离为100mm～500mm，所述导电段的长度为100mm～1000mm。

在一些实施例中，两个所述导电环之间的距离为200mm～300mm，所述导电段的长度 为200mm～600mm。

在一些实施例中，其中，所述导电段在垂直于所述导电段的长度方向的截面上的最大尺寸与所述导电环在垂直于所述导电环的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为0.1～2。

在一些实施例中，所述导电段在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸与所述导电环在垂直于导电环的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为0.5～1.5。

在一些实施例中，所述导电段在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸为5mm～50mm。

在一些实施例中，所述导电环在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸为5mm～50mm。

在一些实施例中，所述导电环的导电率为5*e ⁷S/m～7*e ⁷S/m；和/或，所述导电段的导电率为5*e ⁷S/m～7*e ⁷S/m。

在一些实施例中，所述导电段沿着两个所述导电环形成的柱状结构的侧表面延伸。

在一些实施例中，所述至少两根导电段沿着所述导电环的周向等间隔布置。

在一些实施例中，所述导电段的两端与两个所述导电环分别正交连接。

在一些实施例中，所述导电段包括至少两个导电节，所述射频线圈还包括解耦电容，任意两个相邻的导电节之间均设有所述解耦电容。

在一些实施例中，至少一个所述解耦电容为可调电容。

在一些实施例中，所述可调电容的调节范围为0.01pF～100pF。

在一些实施例中，所述导电环包括多个呈弧形的导电弧，多个所述导电弧依次首尾相连组合形成所述导电环。

在一些实施例中，任意两根所述导电段的连接同一导电环的端部连接不同的所述导电弧。

在一些实施例中，射频线圈还包括调谐电容，任意两个相邻的导电弧之间设有所述调谐电容。

在一些实施例中，所以调谐电容的电容值与所述解耦电容的电容值的比值为1～5。

在一些实施例中，所述射频装置包括与至少一个所述调谐电容电连接的电缆和安装于所述电缆上的射频陷波器，所述射频陷波器用于抑制通过所述电缆的电信号中的共模信号。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是鸟笼式射频线圈的示例性结构示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的射频线圈的示例性结构示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的部分导电段与部分导电环的示例性形状结构示意图；

图4是根据本说明书另一些实施例所示的部分导电段与部分导电环的示例性结构示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的射频装置的示例性结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

医用磁共振成像设备是一种利用核磁共振原理为人体内部组织器官成像从而帮助医生进行医学诊断的医疗器械。医用磁共振成像设备利用核磁共振中原子核的自旋运动现象，人为的对人体细胞中的氢原子核施加外加磁场，使其发生自旋运动，并在前述外加磁场垂直的方向上施加射频脉冲，对自旋运动中的原子核进行激励，当射频脉冲的频率等于原子核的 自旋频率时，截断射频脉冲，人体发射出此时的电磁波，该电磁波的频率信号即为共振频率信号，工作人员再对该频率信号进行图像处理和图像重建，最终得到人体的磁共振图像。射频线圈是医用磁共振成像设备中一个重要部件，射频线圈起到的作用就是：对在外加磁场中做自旋运动的原子核施加激励的射频脉冲，以得到人们可以接收到的电磁波，从而得到磁共振图像，使人们能够清楚的看见人体内部的结构，通过得到的磁共振图像进行医学诊断。

在一些实施例中，在医用磁共振成像设备中，射频线圈采用的是鸟笼式射频线圈。图1是鸟笼式射频线圈的示例性结构示意图。如图1所示，一般鸟笼式射频线圈400包括同轴间隔设置的两个导电环410以及设置在两个导电环410之间的多个的导电段420。多个的导电段420均沿着平行于导电环的轴线的方向延伸。根据电容设置位置的不同，鸟笼式射频线圈又可以分为三种：低通射频线圈、高通射频线圈、带通射频线圈。其中高通射频线圈的结构示意图如图1(a)所示，低通射频线圈的结构示意图如图1(b)所示，带通射频线圈的结构示意图如图1(c)所示。鸟笼式射频线圈的原理利用是LC驻波谐振，产生均匀的射频激励磁场，以用于磁共振激励。鸟笼式射频线圈比较易实现正交激发，在正交激发中，鸟笼式射频线圈端部的导电环410的正交位置设置的两个电容430(也就是导电环上间隔90°的两个电容)上可以分别设置有馈电端口，这两个馈电端口天然是解耦的，不需要额外的解耦装置就可以实现两个馈电端口之间功率信号的隔离。通过鸟笼式射频线圈的正交位置的馈电端口进行激励信号的输入，在空间上相差90°的位置上，加载相位相差90°的激励信号，就能产生圆极化的场。因此一般的鸟笼式射频线圈400为双通道发射激励信号，最多可以支持四通道发射激励信号。

在一些实施例中，鸟笼式射频线圈400两端的两个导电环410之间设置有多个导电段420，多个导电段420为沿导电环410轴向平行设置的直线型结构。在一些实施例中，导电段可以包括至少两个导电节421，任意相邻的两个导电节之间可以设有电容430。在一些实施例中，导电段420上的电容和导电环410上的电容430的大小基本相同。基本相同可以理解为导电环410上的电容430与导电段420上的电容430的差值小于导电段上电容的10％。但是这种结构的导电段420在导电环410轴线方向的覆盖范围较小，使得鸟笼式射频线圈400产生的磁场不够均匀。为了改善鸟笼式射频线圈400的磁场均匀性较差的问题，在一些实施例中，可以采取增大两个导电环410之间的距离以增加导电段420长度的方法。但是，导电环410之间的距离过大会使鸟笼式射频线圈400的工作效率下降，同时还会使被扫描的病人身体大面积的暴露在电磁环境中，导致SAR(电磁波吸收比值)过高，使病人身体吸收过多的电磁波辐射，有损病人的健康。

本说明书的一些实施例所提出的射频装置，其包括两个间隔布置的导电环，两个导电环之间连接有至少两根沿着导电环的周向间隔布置的导电段。每根导电段均包括弯曲段，从而在不增加两个导电环之间距离的情况下，增加导电段的长度，既改善了射频线圈磁场均匀性较差的问题，又不会增大病人身体被扫描的区域面积，避免了病人身体吸收过多的电磁波辐射，降低对病人健康的不利影响。在一些实施例中，射频装置还包括解耦电容，解耦电容设置在导电段上。通过解耦电容的设置，可以降低输入射频装置的激励信号之间的干扰，使得射频装置的激励信号的输入端口无需局限于正交设置的结构，从而使得射频装置的输入端口的位置及数量可以灵活设置，使得射频装置可以支持多通道拓展，提升射频装置产生的场的均匀程度。

图2是根据本说明书一些实施例所示的射频线圈的示例性结构示意图，图3是根据本说明书一些实施例所示的部分导电环与部分导电段的示例性结构示意图，图4是根据本说明书另一些实施例所示的部分导电环与部分导电段的示例性结构示意图。如图2-4所示，在一些实施例中，射频装置1000主要包括射频线圈100，该射频线圈100包括两个导电环110以及至少两根导电段120。两个导电环110间隔布置，导电段120的两个端部分别与两个导电环110连接，至少两根导电段120沿着导电环110的周向间隔布置，以提升射频线圈100产生的磁性的均匀性。至少两根导电段120中每根导电段120均包括弯曲段121。

导电环110可以呈圆环形或椭圆环形。在一些优选地实施例中，导电环110呈圆形。导电环110的形状可以根据实际情况进行设置。在一些实施例中，弯曲段121可以是导电段120的一部分。在另一些实施例中，弯曲段121可以分布在整个导电段120上。也就是说，整个导电段120都是弯曲的。弯曲段121可以是一段，也可以是多段。弯曲段121的具体形状，请参见图2-4的进一步说明。导电环110可以为带状结构(截面为扁平的)、管状结构(截面为环形)或柱状结构(截面为圆形或椭圆形等)。导电段120可以为带状结构(截面为扁平的)、管状结构(截面为环形)或柱状结构(截面为圆形或椭圆形等)。两个导电环110间隔布置可以理解为两个导电环110的任意位置之间均存在间隔。也就是说，两个导电环110之间最小的距离大于0。

由于弯曲段121的设置，可以在不增加两个导电环110之间距离的情况下增加导电段120的长度，既增大了导电段120在导电环110轴线方向的覆盖范围，提升了射频线圈100产生的磁场的均匀性，又不会增大病人身体被扫描的区域面积，避免了病人身体吸收过多的电磁波辐射对病人健康产生的不利影响。

在一些实施例中，两个导电环110的轴线可以存在大于0°的夹角。在一些实施例中， 两个导电环110的轴线之间的夹角可以小于5°。在一些实施例中，两个导电环110的轴线平行。在一些实施例中，两个导电环110的相互平行的轴线之间可以间隔一定的距离。在一些实施例中，两个导电环110的相互平行的轴线之间的间隔可以小于5mm。在一些实施例中，两个导电环110同轴布置，同轴布置的两个导电环110可以使得射频线圈100产生的磁场更加均匀更加稳定。

在一些实施例中，弯曲段121呈弯曲状且弯曲段121的各个部分沿导电环110的轴线方向的投影无重叠。由于弯曲段的各个部分沿导电环110的轴线方向的投影无重叠，增大了导电段120在导电环110轴线方向的覆盖范围的同时，弯曲段121的设置也不会导致电流信号的抵消，又不会增加调谐的难度。弯曲段121的各个部分沿导电环110的轴线方向的投影无重叠可以理解为：弯曲段121的任意两点的连线不平行于导电环110的轴线。弯曲段121的两端的连线不平行于导电环110的轴线。如果整个导电段120都是弯曲的，整个导电段120上任意两点的连线也不平行于导电环110的轴线，导电段120的两端的连线也不平行于导电环110的轴线。

在一些实施例中，导电段120的两端可以分别与两个导电环110正交连接。也就是说，导电段120的两个端部可以分别与两个导电环110所在的平面垂直。此时，导电段120的两个端部可以呈直线段形状。在一些实施例，弯曲段121可以位于两个直线段之间，且这两个直线段可以分别与两个导电环110垂直。这样的设置在弯曲段121增长导电段120的同时，又可以尽可能地减少由于弯曲段121弯曲的形状而对射频线圈100产生的磁场的均匀性的影响。

在一些实施例中，导电段120的数量可以为不少于两个的偶数个，例如两个、四个、六个、八个等。在一些实施例中，至少两根导电段120可以沿导电环110的周向等间隔分布。也就是说，两根导电段120之间的各个对应位置(如两根导电段120上与同一导电环110沿导线环110的轴线的距离相等的位置)的沿导电环110的周向的间隔距离均相等，如均为间隔距离a；且任意两根导电段120之间各个对应位置沿导电环110的周向的间隔距离均为a。通过至少两根导电段120沿导电环110的周向等间隔分布，导电段120不存在交叠的情况，故而多通道射频线圈100无需物理解耦。

在一些实施例中，弯曲段121可以呈曲线形。例如，弯曲段121可以呈圆心角小于90°的圆弧形、波浪线型等形状结构中的一种或多种。在一些实施例中，弯曲段121可以是正切曲线的一部分。在一些实施例中，弯曲段121可以包括多个弯曲的部分，每个弯曲的部分之间圆滑连接，且每个弯曲的部分的弯曲方向可以不同，例如，弯曲段呈图4中的波浪线 形，此时波浪线形包括多个(图4中为6个)弯曲的部分。在一些实施例中，弯曲段121可以呈折线形。

在一些实施例中，当导电环110为圆环形，导电段120延伸路径上的任一点与导电环10的轴线的垂直距离不小于导电环10的半径，这样可以避免导电段120向导电环10内弯曲，保证射频线圈100产生的磁场的均匀性。

请参照图2，在一些实施例中，导电段120可以沿着两个导电环110形成的柱状结构的侧表面延伸，进一步保证射频线圈100产生的磁场的均匀性。也就是说，当导电环110为圆环形，导电段120延伸路径上的任一点与导电环10的轴线的垂直距离均基本等于导电环10的半径。

通过设置导电段120沿着两个导电环110形成的柱状结构的侧表面延伸，增加了导电段120在增加导电段组件20周向覆盖面积，又没有增加射频线圈100的体积。此外，通过这样的设置，当导电段120的数量为多个时，相邻的导电段组件20之间不会发生干涉，便于布置更多的导电段组件20。以及，通过设置导电段120沿着两个导电环110形成的柱状结构的侧表面延伸，未增加导电段120与人体的距离，导电段段产生的射频磁场与人体的距离未发生变化，避免因为导电段120的长度增加而导致导电段120与人体的距离的增加，避免干扰施加给人体的射频磁场的均匀性。

在一些实施例中，射频装置1000还可以包括支撑柱，支撑柱的尺寸与射频线圈100的尺寸想匹配，以使得射频线圈100能够正好套设在支撑柱外。例如，当导电环110为圆形，支撑柱可以为圆柱形，且支撑柱的直径与导电环110的直径基本相同。在一些实施例中，支撑柱可以为亚克力管。

在一些实施例中，导电段120的弯曲段121可以是圆柱螺旋线的一部分，该圆柱螺旋线的轴线与导电环110的轴线共线。在一些实施例中，整个导电段120可以呈正切曲线状。

图3是根据本说明书一些实施例所示的部分导电段与部分导电环的示例结构示意图，图，图4是根据本说明书另一些实施例所示的部分导电段与部分导电环的示例结构示意图图。为便于说明，图3示出了将图2所示的导电环110沿周向展开后部分导电段120和部分导电环110的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，导电段120大致呈正切曲线状。如图2所示，在一些实施例中，导电段120呈波浪线形。可以理解地，波浪线形是指既存在凹陷段，有存在凸起段的曲线形。也就是说，波浪线形上某些位置的曲率可能是正的，而某些位置的曲率可能是负的。与图3的导电段120相比，图4的导电段120的弯曲的部分更多，在两个导电环110之间的距离相等的情况下，图4的导电段120的长度更长。通过将导电段120 设置为波浪线形，可以最大限度地增加导电段120的长度。此外，由于导电段120是各个部分沿导电环110的轴线方向的投影无重叠的波浪线形，在增加导电段120的长度的同时，有能够避免波浪线形的导电段120出现电流信号的抵消，既尽可能地增大了导电段120在导电环110轴线方向的覆盖范围，从而了保证磁场的均匀性，又不会增加调谐的难度。

导电段120会影响射频线圈100的自感及耦合系数，导致调谐及导电段120上的电容(例如后文提及的解耦电容130)去耦变得困难；为了便于考虑射频线圈100的调谐及去耦，导电段120的长度需要结合两个导电环110之间的距离进行考虑。在一些实施例中，导电段120的长度与两个导电环110之间的距离的比值可以大于1而小于或等于2。在一些实施例中，导电段120的长度与两个导电环110之间的距离的比值可以大于1而小于或等于1.5。

在一些实施例中，两个导电环110之间的距离可以为100mm～500mm，导电段120的长度可以为100mm～1000mm。在一些实施例中，两个导电环110之间的距离可以为200mm～300mm，导电段120的长度可以为200mm～600mm。两个导电环110之间的距离需要考虑应用场景，一般尺寸范围需要覆盖支持对应病人部位区域扫描。在一些实施例中，射频线圈100可以针对膝盖扫描需求，此时两个导电环110之间的距离可以为250mm～350mm，导电段120的长度可以为300mm～600mm。在一些实施例中，射频线圈100可以针对头部扫描需求，此时两个导电环110之间的距离为150mm～250mm，导电段120的长度可以为200mm～400mm。

在一些实施例中，对于沿导电环110的周向展开的射频线圈100，将导电段120的两端进行连线，导电段120的两端的连线与两个导电环110之间的距离的比值可以大于1而小于或等于2。

导电段120的数量的越多，导电段120的长度越长，射频线圈100所产生的磁场越均匀，但是这可能会增加射频线圈100的制造难度和调谐难度。在一些实施例中，导电段120的数量是8～16，导电段120的长度是200mm～300mm，以便于射频线圈100具有对头部或膝盖的覆盖轴线视野范围。通过这样的设置，既保证射频线圈100产生磁场的均匀性较好，又便于制造和调谐。

在一些实施例中，导电段120在垂直于导电段120的长度方向的截面上的最大尺寸与导电环110在垂直于导电环110的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为可以为0.1～2。可以理解地，对于条状结构的导电段120或导电环110，垂直于其各自的长度方向的截面上的最大尺寸可以是条状结构的宽度；对于管状结构的导电段120或导电环110，垂直于其各自的长度方向的截面上的最大尺寸可以是管状结构的直径；对于柱状结构的导电段120或导电环 110，垂直于其各自的长度方向的截面上的最大尺寸可以是柱状结构的直径(如圆形截面的直径或椭圆形截面的长轴长度)。在一些实施例中，导电段120在垂直于导电段120的长度方向的截面上的最大尺寸与导电环110在垂直于导电环110的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为可以为0.5～1.5。在一些实施例中，导电段120在垂直于导电段120的长度方向的截面上的最大尺寸(导电段120的宽度)可以为5mm～50mm。在一些实施例中，导电环110在垂直于导电段120的长度方向的截面上的最大尺寸(导电环110的宽度)可以为AA～BB5mm～50mm。导电环110和导电段120的宽度会影响其电阻的大小，通过上述宽度设计，在保证射频线圈100产生均匀的磁场的同时，也能够便于制造和调谐。

在一些实施例中，导线段120的长度与导电段120在垂直于导电段120的长度方向的截面上的最大尺寸的比值可以为2.5-100。

在一些实施例中，可以基于射频线圈100整体的尺寸(也可以理解为两个导电环110形成的柱状结构的尺寸)确定导电环110与导电段120的长度和宽度。在一些实施例中，当导电环110的直径为200mm～300mm，两个导电环110之间的距离为200mm～300mm时，导线环110的宽度为5mm～30mm，导电段的宽度为5mm～30mm，导电段的长度为300mm～600mm。通过这样的设计，可以使得射频线圈100产生的磁场更均匀是，射频线圈100工作更加稳定，也能够便于制造和调谐。

在一些实施例中，导电环110的导电率可以为5*e ⁷S/m～7*e ⁷S/m。在一些实施例中，导电环110的导电率可以为5.5*e ⁷S/m～6.5*e ⁷S/m。在一些实施例中，当导电环110的直径为200mm～300mm时，导电环110的导电率可以为5.5*e ⁷S/m～6.5*e ⁷S/m。通过这样的设计，可以保证导电效果，从而保证射频线圈产生的磁场的强度。

在一些实施例中，导电段120的材质可以至少包括铝、铜、银等导电的非磁性金属中的一种或多种。在一些实施例中，导电环110的材质可以至少包括铝、铜、银等导电的非磁性金属中的一种或多种。在一些实施例中，导电环110的材质与导电段120的材质可以相同，也可以不同。可以理解地，通过改变导电环110和导电段120的材质，可以改变其导电率等参数。在一些优选的实施例中，导电环110和导电段120的材质可以均为铜，铜的导电率可以为5*e ⁷S/m～6*e ⁷S/m。在一些实施例中，导电段120和/或导电环110可以采用喷银或者合金处理来增加导电率，其中银的导电率为6.3*e ⁷S/m。

在一些实施例中，射频线圈100还可以包括解耦电容130。导电段120可以包括至少两根导电节122，任意相邻的两个导电节122之间均设有解耦电容130。解耦电容130的设置可以解除输入导电环110的多个激励信号之间的耦合，使得输入导电环110的多个激励信号 之间互不干扰，提升射频线圈100产生的磁场的均匀性。

在一些实施例中，导电段120可以包括间隔设置的第一导电节和第二导电节，解耦电容130连接在第一导电节和第二导电节之间。第一导电节和第二导电节分别与两个导电环110电连接，解耦电容130可以用于消除第一导电节、第二导电节及导电环中形成的感应电流。

在一些实施例中，至少一个解耦电容130可以为可调电容。在一些实施例中，可调电容的调节范围可以为0.01pF～100pF。通过将至少一个解耦电容130设计为可调电容，可以在仿真调试过程中进一步调节解耦电容130的大小，从而保证更好的解耦效果。

导电环110可以由多个间隔设置的圆弧组成(高通或者带通线圈)，也可以为一个完整的圆环(低通线圈)。在一些实施例中，导电环110可以包括多个呈弧形的导电弧112，多个导电弧112依次首尾相连组合形成导电环110。在一些实施例中，两个导电环110包括相同数量的导电弧112。此时，两个导电环110上的导电弧112的长度也相等。在一些实施例中，两个导电环110的多个导向弧112可以正对布置。此时，两个导电环120上的正对布置的导电弧121的端部的连线为两个导电环110形成的柱状结构的母线。

在一些实施例中，其中，两个导电环110中的导电弧112的数量相等且错位分布。在一些实施例中，多个导电弧112环绕公共轴(导电环110的轴线)等距分布。通过将导电弧11环绕公共轴等距分布，多个环绕公共轴的周向等距分布的导电弧11组合形成圆形的导电环100。

在一些实施例中，任意两根导电段120的连接同一导电环110的端部连接不同的导电弧112。也就是说，每个导电弧112只与一个或零个导电段120相连。另外，由于导电段120包括弯曲段121，且导电段120沿着两个导电环110形成的柱状结构的侧表面延伸，导电段120的一端连接一个导电环110的导电弧112，导电段120的另一端连接另一个导电环120上与该导电弧112正对的导电弧112旁边相邻的一个导电弧112。

由于导电段120和导电弧112的数量均为多个，可以根据需要选择一定数量的导电段120和导电弧112进行组合，形成多个发射通道。例如，一个导电环110包括的导电弧112的数量可以是4个、8个或16个，对应的导电段120的数量可以是4个、8个或16个，由此射频装置1000可以形成2个、4个或8个发射通道。在一些实施例中，导电弧110的数量可以是导电段120的数量的整数倍，如1倍、2倍、3倍、5倍等。

通过改变导电弧112与对应的导电段120的数量，可以改变射频线圈100发射通道的数量，从而使得射频线圈100可以支持多通道发射并可对发射通道进行拓展。在一些实施例中，通过改变导电弧112沿导电环110周向的长度(即导电弧112的弧度)，可以使得导电 环110在直径不变的情况下容纳更多或更少的导电弧112，从而改变与导电弧112相应的导电段120的数量。在不改变导电环110物理尺寸的同时，调整导电段120的密集程度，使得射频装置1000产生的磁场可调，提高了射频装置1000对磁场调节能力。在一些实施例中，导电段120沿导电环110的轴线方向的投影(为弧形)的长度为导电弧112的长度的0.5～1.5倍。在一些实施例中，导电段120沿导电环110的轴线方向的投影(为弧形)的长度等于导电弧112的长度。

在一些实施例中，导电环110上还设置有调谐电容140，任意两个相邻的导电弧112之间均设有调谐电容140。调谐电容140可以用于实现射频装置1000的频率调谐。

在一些实施例中，调谐电容140的电容值与解耦电容130的电容值的比值可以为1～5。在一些实施例中，调谐电容140的电容值与解耦电容130的电容值的比值可以为2～4。通过将调谐电容140和解耦电容130的比值按照上述比值范围设置，可以使得解耦电容130起到解耦作用，且解耦电容130与调谐电容140共同起到调谐作用。

对于鸟笼式射频线圈而言，鸟笼式射频线圈上的电容均为调谐电容。本说明书的解耦电容130既起到了调谐的作用，又起到了解耦的作用。这使得本说明书的射频线圈100的作用机理与鸟笼式射频线圈的作用机理有所差别。本说明书的射频线圈100的作用机理为：射频线圈100的结构可以理解为每一个闭合回路(每个闭合回路包括两个导电段120及两个导电段120之间的部分导电环110)为一个独立的谐振环，每个谐振环之间由于谐振频率相同存在能量耦合，因此需要在“共边”的导电段120上增加解耦电容130，解耦电容130可以调节共边导电段120的阻抗，从而达到解耦的效果。因此本说明书中的射频线圈100的每个环形闭合回路都可以是一个独立的谐振回路，从而支持多通道的激励；每个独立的闭合谐振回路由于导电段120具有弯曲段，在轴向物理尺寸不变的情况下，改变导电段120的尺寸长度，从而达到进一步匀场的调节作用。而鸟笼式射频线圈为一个整体的谐振器结构，鸟笼的导电段(腿)长度及腿的个数会影响鸟笼式射频线圈的谐振模式的频率及谐振模式的个数；腿上的电容一般为等大均匀分布，来调节鸟笼式射频线圈的谐振模式的频率。且鸟笼式射频线圈的馈电位置在空间上必须是正交分布的，因为非正交分布会存在馈电端口间的能量耦合干扰，因此鸟笼式射频线圈的端口是受限的，端口数量也会受到限制，一般为2或最多为4。本说明书所提供的射频线圈100与鸟笼式射频线圈原理并不相同。

在一些实施例中，调谐电容140和解耦电容130的电容值大小可以与射频线圈100的尺寸相关。在一些实施例中，射频线圈100的导电环110的直径为200mm～300mm，两个导电环110之间的距离为200mm～300mm，导电段120的长度为200mm～600mm，导电段120 的数量为8条，调谐电容140的电容值为5pF～100pF。在上述实施例中，解耦电容130既起到了解耦的作用，又起到了调谐的作用，并且整个射频线圈100的谐振频率与氢质子进动频率(即拉莫尔频率)一致，从而实现核磁共振的成像。在一些实施例中，调谐电容140和解耦电容130的具体大小可以通过电磁仿真软件进行计算和调试。

根据本说明书的射频装置1000，由于导电段120包括弯曲段，使得导电段120的覆盖的面积增加，射频装置1000产生的射频磁场更加均匀。由于每个导电环110可以包括多个导电弧112，而射频线圈100可以包括多个导电段120，通过增加调节导电弧111和导电段120的数量可以改变射频线圈100发射通道的数量，支持多通道发射并可对发射通道进行拓展。

图5是根据本说明书一些实施例所示的射频装置的示例性结构示意图。请参照图5，在一些实施例中，射频装置1000还可以包括与至少一个调谐电容140电连接的电缆200和安装于电缆200上的射频陷波器300。射频陷波器300可以用于抑制通过电缆200的电信号中的共模信号。在一些实施例中，一个射频陷波器300可以通过电缆200连接一个调谐电容140。也就是说，射频陷波器300与导电段120一端的导电环110中的调谐电容140可以一一对应分布。在另一些实施例中，一个射频陷波器300可以通过电缆200连接多个调谐电容140。

射频装置1000的工作过程：待检测的物体(人、动物及其组织等)穿过两个同轴设置的导电环110后，外接信号源向射频陷波器300施加预设的电信号，射频装置1000中的导电环110和导电段120输出射频激励磁场，射频激励磁场作用于待检测的物体，使待检测物体的细胞中的氢原子发生自旋，并额外施加射频脉冲对原子核进行激励。当射频频率等于原子核的频率时形成共振，截断射频脉冲。人体射出此时的电磁波，通过对共振频率进行分析并最终成像，实现了对待检测的物体的检测。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (24)

1. 一种射频装置，其中，所述射频装置包括射频线圈，所述射频线圈包括两个导电环以及至少两条导电段，所述两个导电环间隔布置；所述导电段的两端部分别与两个所述导电环连接；所述至少两根导电段沿着所述导电环的周向间隔布置；所述至少两根导电段中每根所述导电段均包括弯曲段。
2. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述两个导电环同轴布置。
3. 如权利要求2所述的导电环，其中，所述弯曲段的各个部分沿所述导电环的轴线方向的投影无重叠。
4. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述弯曲段呈曲线形。
5. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段的长度与两个所述导电环之间的距离的比值为大于1而小于或等于2。
6. 如权利要求5所述的射频装置，其中，所述导电段的长度与两个所述导电环之间的距离的比值大于1而小于或等于1.5。
7. 如权利要求1所述的射频装置，其中，两个所述导电环之间的距离为100mm～500mm，所述导电段的长度为100～1000mm。
8. 如权利要求7所述的射频装置，其中，两个所述导电环之间的距离为200mm～300mm，所述导电段的长度为200mm～600mm。
9. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段在垂直于所述导电段的长度方向的截面上的最大尺寸与所述导电环在垂直于所述导电环的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为0.1～2。
10. 如权利要求9所述的射频装置，其中，所述导电段在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸与所述导电环在垂直于导电环的长度方向的截面上的最大尺寸的比值为 0.5～1.5。
11. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸为5mm～50mm。
12. 如权利要求11所述的射频装置，其中，所述导电环在垂直于导电段的长度方向的截面上的最大尺寸为5mm～50mm。
13. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电环的导电率为5*e ⁷S/m～7*e ⁷S/m；

    和/或，所述导电段的导电率为5*e ⁷S/m～7*e ⁷S/m。
14. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段沿着两个所述导电环形成的柱状结构的侧表面延伸。
15. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述至少两根导电段沿着所述导电环的周向等间隔布置。
16. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段的两端与两个所述导电环分别正交连接。
17. 如权利要求1所述的射频装置，其中，所述导电段包括至少两个导电节，所述射频线圈还包括解耦电容，任意两个相邻的导电节之间均设有所述解耦电容。
18. 如权利要求17所述的射频装置，其中，至少一个所述解耦电容为可调电容。
19. 如权利要求18所述的射频装置，其中，所述可调电容的调节范围为0.01pF～100pF。
20. 如权利要求17所述的射频装置，其中，所述导电环包括多个呈弧形的导电弧，多个所述导电弧依次首尾相连组合形成所述导电环。
21. 如权利要求17所述的射频装置，其中，任意两根所述导电段的连接同一导电环的端部连接不同的所述导电弧。
22. 如权利要求20所述的射频装置，其中，射频线圈还包括调谐电容，任意两个相邻的导电弧之间设有所述调谐电容。
23. 如权利要求22所述的射频装置，其中，所以调谐电容的电容值与所述解耦电容的电容值的比值为1～5。
24. 如权利要求22所述的射频装置，其中，所述射频装置包括与至少一个所述调谐电容电连接的电缆和安装于所述电缆上的射频陷波器，所述射频陷波器用于抑制通过所述电缆的电信号中的共模信号。

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