專利名稱：射頻線圈與磁共振成象裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻線圈(無線電頻段用的線圈)，及一種磁共振成象裝置，特別是，涉及一種帶有截止電路的射頻線圈，該截止電路能防止射頻線圈與其它線圈及使用該線圈的磁共振成象裝置之間可能發(fā)生的電磁耦合作用。
該磁共振成象裝置(MRI)工作時(shí)，能產(chǎn)生一種梯度磁場(chǎng)及一種射頻磁場(chǎng)，上述磁場(chǎng)加到一個(gè)磁鐵系統(tǒng)的空氣間隙上，該空氣間隙內(nèi)放有一個(gè)成象對(duì)象，存在一種靜磁場(chǎng)，故能在成象對(duì)象內(nèi)部形成一種磁共振信號(hào)，按接收到的磁共振信號(hào)，能形成(重組)一種成象對(duì)象的斷層圖像。
一種射頻線圈用耒施加射頻磁場(chǎng)，也用耒接收磁共振信號(hào)。施加射頻磁場(chǎng)的作用及接收磁共振信號(hào)的作用是分別通過不同的的射頻線圈、截止電路系統(tǒng)完成的，每個(gè)發(fā)送線圈及每個(gè)接收線圈均有防耦合元件。
每個(gè)截止電路按一種并聯(lián)方式形成，并聯(lián)電路的一邊是一個(gè)電容器，另一邊是一個(gè)電感串連一個(gè)二極管。
一個(gè)直流正向偏置信號(hào)被用耒打開二極管，形成LC電路，并聯(lián)諧振工作狀態(tài)使它們呈現(xiàn)高阻抗，因而能利用耒截止該射頻線圈，實(shí)現(xiàn)去耦。一種直流反問偏置信號(hào)被用耒關(guān)斷二極管，使電容器與二極管的并聯(lián)關(guān)系被拆除，從而使射頻線圈能傳送或接收射頻信號(hào)。在傳輸射頻信號(hào)時(shí)，接收線圈被截止，而接收磁共振信號(hào)時(shí)，發(fā)送線圈被截止。
由射頻信號(hào)饋電點(diǎn)通過一般使用的射頻信號(hào)饋線供給直流偏置信號(hào)的作法有利于簡(jiǎn)化信號(hào)線路系統(tǒng)，但是，無論如何，該直流偏置電流流過射頻線圈主回路時(shí)，會(huì)形成一種直流磁場(chǎng)，使靜磁場(chǎng)的精度降低。
本發(fā)明的目標(biāo)是一射頻線圈的技藝，該線圈不受耒自截止電路的偏置電流造成的對(duì)靜磁場(chǎng)的不利影響，并借助此射頻線圈制成一臺(tái)磁共振成象裝置。
(1)本發(fā)明的第一目的，是想開發(fā)一種帶多個(gè)截止電路的射頻線圈，解決上面提到的問題，每個(gè)截止電路是一個(gè)并聯(lián)電路，由一個(gè)電容器和一個(gè)串聯(lián)電路組成，串聯(lián)電路由一個(gè)電感和一個(gè)二極管組成，該并聯(lián)電路再與線圈回路串聯(lián)，其特征在于，射頻線圈含有射頻扼流電路，它可以通過線圈回路上具有相等射頻電位的連接點(diǎn)，形成一個(gè)直流偏置通道，向二極管饋電。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，通過射頻扼流電路，將線圈回路上相等射頻電位連通點(diǎn)連起來，形成截止電路的一個(gè)偏置饋電電路。這樣，直流偏置電流流過射頻扼流電路，而不流過射頻線圈的主回路，同時(shí)，射頻信號(hào)則通過主回路，而不通過射頻扼流電路，因而，最終能在同一點(diǎn)饋送直流偏置電流與射頻信號(hào)。
(2)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)內(nèi)所述一種射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在一個(gè)平面上包含有許多相互平行的線性主電流通道，同時(shí)，在該平面內(nèi)的主電流通道周邊，還有園環(huán)形交叉電流通道，它使主電流通道串聯(lián)起來，使主電流通道內(nèi)都有相同的電流方向，而在園環(huán)形交叉電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成在線圈回路的園環(huán)形交叉電流通道上設(shè)置截止電路，因而，直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)最終不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(3)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)內(nèi)所述一種射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在一個(gè)平面上包含有笫一電流通道，該第一電流通道內(nèi)又包含有許多相互平行的線性電流通道，笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系，第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有笫一與第二電流通道的線性電流通道串聯(lián)，使所有線性電通道有相同的電流方向，并在第三電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，截止電路被配置在第三電流通道上，也就是說，園環(huán)形交叉電流通道、線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間內(nèi)的靜磁場(chǎng)。
(4)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)內(nèi)提到過的一種射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在第一平面上包含有笫一電流通道，該笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有笫一與第二電流通道的線性電流通道串聯(lián)，使所有線性電通道有相同的電流方向；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，在笫三與第六電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，截止電路被配置在第三與第六電流通道上，也就是說，園環(huán)形交叉電流通道、線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間內(nèi)的靜磁場(chǎng)。
(5)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)內(nèi)所述一種射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在第一平面上包含有笫一電流通道，笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有第一與第二電流通道內(nèi)的線性電電流通道串聯(lián)，使線性電流通道內(nèi)有相同的電流方向；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述第一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，在笫三與第九電流通道有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，截止電路被配置在第三與第九電流通道上也就是說，園環(huán)形交叉電流通道、線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間內(nèi)的靜磁場(chǎng)。
(6)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)內(nèi)提到過的一種射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在第一平面上包含有笫一電流通道，笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有第一與第二電流通道內(nèi)的線性電電流通道串聯(lián)，使線性電流通道內(nèi)有相同的電流方向；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第十電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫四平面內(nèi)所述笫四電流通道的方向分布，該第四平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第十一電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第四平面內(nèi)與所述的第十電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第十二電流通道，分布在所述的第十與第十一電流通道周邊，沿所述的第四平面分布，將所述第十與第十一電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；在所述的第三，第六，第九與第十二電流通道上配置所述的截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，截止電路被配置在第三，第六，第九與第十二電流通道上，也就是說，園環(huán)形交叉電流通道，線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間內(nèi)的靜磁場(chǎng)。
(7)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)至項(xiàng)目(6)中任一項(xiàng)目提到過的射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，在射頻扼流電路內(nèi)有一個(gè)電感。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)電感作射頻扼流電路，使信號(hào)傳輸通道在射頻頻段內(nèi)為高阻抗，但對(duì)直流為低阻值。
(8)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(1)至項(xiàng)目(6)中任一項(xiàng)目提到過的射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，射頻扼流電路是一個(gè)并聯(lián)電路，它由一個(gè)電感與一個(gè)電容組成。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)由一個(gè)電感和一個(gè)電容器形成的并聯(lián)電路作射頻扼流電路，使信號(hào)傳輸通道在射頻頻段為高阻抗，而對(duì)直流為低阻值。
(9)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面項(xiàng)目(1)至項(xiàng)目(6)中任一項(xiàng)目提到過的射頻線圈內(nèi)的問題，其特征在于，射頻扼流電路是由一個(gè)電感與一個(gè)二極管組成的串聯(lián)電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)電感與一個(gè)二極管組成的串聯(lián)電路作射頻扼流電路，使信號(hào)傳輸通道在射頻頻段內(nèi)為高阻抗，但對(duì)直流為低阻值。
(10)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面提過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，利用靜磁場(chǎng)，梯度磁場(chǎng)及射頻磁場(chǎng)形成基于磁共振信號(hào)的圖像，其特征在于，裝置要包含產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)的射頻線圈，還要有截止電路，每個(gè)截止電路均是一個(gè)并聯(lián)電路，由一個(gè)電容器和一個(gè)串聯(lián)電路組成，串聯(lián)電路由一個(gè)電感與一個(gè)二極管形成，并聯(lián)電路與線圈回路串聯(lián)，因而，能形成射頻扼流電路，進(jìn)一步形成直流饋電通道，通過線圈回路上射頻電位相等的連接點(diǎn)，為二極管饋電。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，通過射頻扼流電路，由線圈回路上相同射頻電位的連接點(diǎn)，形成向截止電路偏置饋電的通道，使射頻線圈能給出射頻磁場(chǎng)。按此，直流偏置電流流過射頻扼流電路，而不流過射頻線圈的主回路，同時(shí)，射頻信號(hào)通過主回路，而不通過射頻扼流電路，從而可以在同一點(diǎn)饋送直流偏置電流與射頻信號(hào)。
(11)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，射頻線圈包含有許多在一個(gè)平面上且相互平行的線性主電流通道，還有園環(huán)形交叉電流通道，園環(huán)形交叉電流通道在該平面上主電流通道旁，它使主電流通道串聯(lián)，從而使主電流通道內(nèi)的電流方向相同，在園環(huán)形交叉電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，在線圈回路的園環(huán)形交叉電流通道上配置截止電路，因而，由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(12)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，射頻線圈包含有一個(gè)第一電流通道，第一電流通道包含有許多在同一平面上且相互平行的線性電流通道，在一個(gè)平面上包含有笫一電流通道，該笫一電流通道內(nèi)又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有笫一與第二電流通道的線性電流通道串聯(lián)，使所有線性電通道有相同的電流方向，并在第三電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，在第三電流通道上配置截止電路，因而，環(huán)形交叉電路通道，線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(13)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，射頻線圈包含有笫一電流通道，該笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有笫一與第二電流通道的線性電流通道串聯(lián)，使所有線性電通道有相同的電流方向；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述第一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，在第三與第六電流通道上有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，在第三、第六電流通道上配置截止電路，因而，環(huán)形交叉電流通道，線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(14)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，射頻線圈包含有在第一平面上的笫一電流通道，笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有第一與第二電流通道內(nèi)的線性電電流通道串聯(lián)，使線性電流通道內(nèi)有相同的電流方向；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，在第三與第九電流通道有截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，在第三、第九電流通道上配置截止電路，因而，環(huán)形交叉電流通道，線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(15)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，射頻線圈在第一平面上包含有笫一電流通道，笫一電流通道又包含有許多相互平行的線性電流通道；笫二電流通道也包含有許多相互平行的線性電流通道，在所述的第一平面內(nèi)，與所述第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道在第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所有第一與第二電流通道內(nèi)的線性電電流通道串聯(lián)，使線性電流通道內(nèi)有相同的電流方向；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述第一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第十電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫四平面內(nèi)所述笫四電流通道的方向分布，該第四平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第十一電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第四平面內(nèi)與所述的第十電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第十二電流通道，分布在所述的第十與第十一電流通道周邊，沿所述的第四平面分布，將所述第十與第十一電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；在所述的第三，第六，第九與第十二電流通道上配置所述的截止電路。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，在第三，第六，笫九與第十二電流通道上配置截止電路，因而，環(huán)形交叉電流通道，線圈回路，及由直流偏置電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不會(huì)影響成象空間的靜磁場(chǎng)。
(16)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)至項(xiàng)目(15)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征于，射頻扼流電路由一個(gè)電感組成。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)電感作射頻扼流電路，因而，在射頻頻段內(nèi)，信號(hào)傳輸通道為高阻抗，但在直流下為低阻值。
(17)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)至項(xiàng)目(15)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，該射頻扼流電路由一個(gè)電感與一個(gè)電容形成的并聯(lián)電路組成。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)電感與一個(gè)電容組成的并聯(lián)電路作射頻扼流電路，因而，在射頻頻段內(nèi)，信號(hào)傳輸通道為高阻抗，但在直流下為低阻值。
(18)本發(fā)明的其它目的，是想介決上面在項(xiàng)目(10)至項(xiàng)目(15)內(nèi)提到過的磁共振成象裝置內(nèi)的問題，其特征在于，該射頻扼流電路由一個(gè)電感與一個(gè)二極管形成的串聯(lián)電路組成。
按此目的，本發(fā)明被設(shè)計(jì)成，用一個(gè)電感與一個(gè)二極管組成的串聯(lián)電路作射頻扼流電路，因而，在射頻頻段內(nèi)，信號(hào)傳輸通道為高阻抗，但在直流下為低阻值。
因此，本項(xiàng)發(fā)明能夠作出防止截止電路偏置電流對(duì)靜磁場(chǎng)產(chǎn)生有害影響的射頻線圈，也能造出使用該射頻線圈的磁共振成象裝置。
通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的闡述本項(xiàng)發(fā)明的目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)顯而易見。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的裝置的方塊圖。
圖2是圖1所示裝置發(fā)送出的脈沖序列圖3也是圖1所示裝置發(fā)送出的脈沖序列圖4是圖1所示裝置內(nèi)發(fā)送線圈部分周圍的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)5是圖1所示裝置發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意6是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意7是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意8是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意9是圖8所示發(fā)送線圈部件內(nèi)截止電路部分的示意10是射頻扼流電路的電路圖。
圖11是射頻扼流電路的電路圖。
圖12是圖5至圖7所示發(fā)送線圈部件內(nèi)截止電路部分的電路13是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意14是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意15是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意16是圖4所示發(fā)送線圈部件內(nèi)表示電流通道模式的示意圖下面將結(jié)合參考附圖對(duì)本發(fā)明涉及的具體裝置進(jìn)行詳細(xì)地描述。圖1示出磁共振成象裝置的方塊圖，該裝置即是本發(fā)明的一個(gè)具體例子。這一裝置的安排方式展示出了本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例。
如圖1所示，這一裝置包含一個(gè)磁鐵系統(tǒng)100。磁鐵系統(tǒng)100包括有一個(gè)產(chǎn)生主磁場(chǎng)的磁鐵部件102、一個(gè)梯度線圈部件106以及一個(gè)發(fā)射線圈部件108。主磁場(chǎng)的磁鐵部件102及各個(gè)線圈部件均被成對(duì)地安排，相互面對(duì)面，中間被空間隔開。這些元件一般均為盤形，沿總的中心軸配置。磁鐵系統(tǒng)100有一個(gè)內(nèi)腔，能使對(duì)象300躺在一個(gè)托架500上由運(yùn)送工具(未示出)送入和推出。接收線圈部件110放在對(duì)象300欲成像的部位上。
主場(chǎng)磁鐵部件102在磁鐵系統(tǒng)100的腔內(nèi)形成靜磁場(chǎng)，該靜磁場(chǎng)是定向的，實(shí)際上與對(duì)象300的身體軸線正交，故被叫做垂直磁場(chǎng)。主場(chǎng)磁鐵部件102采用永久磁鐵，顯然可用超導(dǎo)類型的磁鐵或普通感應(yīng)類型的磁鐵代替永久磁鐵。
梯度線圈部件106產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)，使靜磁場(chǎng)具有梯度。所產(chǎn)生的梯度磁場(chǎng)由一個(gè)限幅梯度磁場(chǎng)、一個(gè)讀出梯度磁場(chǎng)和一個(gè)相位編碼梯度磁場(chǎng)組成。梯度線圈部件106包含有對(duì)應(yīng)于這三類梯度磁場(chǎng)的三種梯度線圈(未示出)。
3--梯度線圈系統(tǒng)在三個(gè)相互正交的方向上形成三種梯度磁場(chǎng)，三個(gè)方向中，一個(gè)是靜磁場(chǎng)的方向(垂直方向)，一般定義為z方向。另一個(gè)是水平方向，一般定義為y方向。剩下的垂直于y方向的，一般定義為x方向。在垂直平面上，x方向垂直于z方向，在水平平面上，x方向垂直于y方向。
發(fā)射線圈部件108發(fā)出射頻激勵(lì)信號(hào)，后者進(jìn)入靜磁場(chǎng)空間，使對(duì)象300的身體內(nèi)產(chǎn)生自旋。發(fā)射線圈部件108是本項(xiàng)發(fā)明的射頻線圈的一個(gè)實(shí)施例。下面將詳細(xì)解釋發(fā)射線圈108。
梯度線圈部件106與梯度驅(qū)動(dòng)部分130連接。梯度驅(qū)動(dòng)部分130給梯度線圈部件106提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以形成梯度磁場(chǎng)。梯度驅(qū)動(dòng)部分130內(nèi)有三種驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)(未示出)，分別與梯度線圈部件106的三個(gè)梯度線圈系統(tǒng)對(duì)應(yīng)。
發(fā)射線圈部件108與射頻驅(qū)動(dòng)部分140連接。射頻驅(qū)動(dòng)部分140向發(fā)射線圈部件108發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，射頻激勵(lì)信號(hào)經(jīng)傳送后，在對(duì)象300的身體內(nèi)感應(yīng)出一種自旋。射頻驅(qū)動(dòng)部分140也給截止電路提供一種偏置信號(hào)，關(guān)于這點(diǎn)，將放在后面發(fā)射線圈部件108中解釋。
接收線圈部件110接收對(duì)象體內(nèi)感應(yīng)出的自旋產(chǎn)生的磁共振信號(hào)。接收線圈部件110連接于數(shù)據(jù)收集部分150。數(shù)據(jù)處理部分150讀取接收線圈部件110收到的信號(hào)，將觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。
梯度驅(qū)動(dòng)部分130、射頻驅(qū)動(dòng)部分140與數(shù)據(jù)處理部分150均與一個(gè)控制部分160連接?？刂撇糠?60控制梯度驅(qū)動(dòng)部分130，射頻驅(qū)動(dòng)部分140，以及數(shù)據(jù)收集部分150，完成成像功能。
數(shù)據(jù)收集部分150的輸出連到數(shù)據(jù)處理部分170。作為例子，數(shù)據(jù)處理部分170是一個(gè)計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)處理部分170有一個(gè)存儲(chǔ)器(未示出)。存儲(chǔ)器內(nèi)儲(chǔ)存有程序及供數(shù)據(jù)處理部分170使用的各種數(shù)據(jù)。整臺(tái)設(shè)備的功能靠存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)處理部分170執(zhí)行各種程序完成。
數(shù)據(jù)處理部分170將數(shù)據(jù)處理部分150來的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器。在存儲(chǔ)器內(nèi)形成一個(gè)數(shù)據(jù)空間。這個(gè)數(shù)據(jù)空間是一個(gè)2-級(jí)傅里葉空間。數(shù)據(jù)處理部分170要處理來自2-級(jí)傅里葉空間的數(shù)據(jù)，完成轉(zhuǎn)換2-級(jí)傅里葉變換的工作，從而產(chǎn)生(再合成)一個(gè)對(duì)象300的圖像。2-級(jí)傅里葉空間又叫k-空間。
數(shù)據(jù)處理部分170與數(shù)據(jù)控制部分160連通。數(shù)據(jù)處理部分170比數(shù)據(jù)控制部分160高級(jí)，前者管理后者。數(shù)據(jù)處理部分170進(jìn)一步與顯示部分180與操作部分190連通。顯示部分180是一種圖形顯示單元或類似的設(shè)備。操作部分190是一個(gè)鍵盤或類似的器件。
顯示部分180顯示重組的圖像及數(shù)據(jù)處理部分170釋放的各種信息。操作部分190受操作人員操縱，鍵入各種命令和信息給數(shù)據(jù)處理部分170。操作人員按某種對(duì)話方式通過顯示部分180操縱整臺(tái)設(shè)備。
圖2所示為這臺(tái)設(shè)備成像所用的脈沖時(shí)序，這些脈沖時(shí)序是梯度回波(GRE)圖。
具體地說，圖中(1)所示為射頻激勵(lì)GRE圖用的α°脈沖時(shí)序，所示(2)、(3)、(4)及(5)為限幅梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp及回波梯度MR。α°脈沖表示中心信號(hào)。脈沖時(shí)序沿著時(shí)間軸t自左向右前進(jìn)。
α°脈沖用于完成自旋的α°激勵(lì)，如圖中所示。翻轉(zhuǎn)角α°為90°或更小。在這一時(shí)間點(diǎn)上，加上梯度限幅Gs，以完成一定限幅水平下的選擇激勵(lì)。
α°激勵(lì)后，梯度相位編碼Gp對(duì)自旋進(jìn)行相位編碼。接著，自旋被梯度讀出Gr解除相控，再后，自旋再相控，以產(chǎn)生梯度回波MR。α°激勵(lì)后，有一段長(zhǎng)度為回波時(shí)間TE的期間無信號(hào)，然后，回波梯度MR出現(xiàn)一個(gè)信號(hào)峰值。回波梯度MR被數(shù)據(jù)收集部分150作為觀測(cè)數(shù)據(jù)而收集。
在一次重復(fù)時(shí)間間隔(TR)內(nèi)，這些脈沖序列會(huì)重復(fù)64-512次。在每個(gè)脈沖時(shí)序內(nèi)，梯度相位編碼Gp要變更，以完成不同的相位編碼。最終，獲得了64-512個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)填充入k-空間。
圖3所示為另一個(gè)磁共振成像所用脈沖時(shí)序圖的例子。這些脈沖時(shí)序?yàn)樽孕夭?SE)的時(shí)序圖。
具體地說，圖中(1)所示是射頻激勵(lì)自旋回波用的90°脈沖和180°脈沖的時(shí)序，圖中(2)、(3)、(4)和(5)所示是限幅梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp及回波梯度MR。90°脈沖和180°脈沖用中心信號(hào)表示。脈沖時(shí)序沿著時(shí)間軸t自左向右前進(jìn)。
90°脈沖用耒完成自旋的90°激勵(lì)，如圖中所示。在這一時(shí)間點(diǎn)上，隨著限幅梯度Gs被加上，產(chǎn)生一定限幅水平的有選擇的激勵(lì)。90°激勵(lì)后，有一段時(shí)間無信號(hào)，后由180°脈沖引起180°激勵(lì)，即發(fā)生自旋反轉(zhuǎn)。同樣，由于用了限幅梯度Gs，限幅會(huì)有選擇的反轉(zhuǎn)。
在90°激勵(lì)與自旋反轉(zhuǎn)期間內(nèi)，施加讀出梯度Gr與相位編碼梯度Gp。讀出梯度Gr使自旋解除相控。相位編碼梯度Gp進(jìn)行自旋的相位編碼。
隨著自旋的反轉(zhuǎn)，讀出梯度Gr使自旋再相控，以形成一個(gè)自旋回波MR。90°激勵(lì)后，經(jīng)過TE期間的休止，自旋回波MR出現(xiàn)一個(gè)信號(hào)峰值。自旋回波SE被數(shù)據(jù)收集部分150收集。這些脈沖序列會(huì)重復(fù)64-512次。在每個(gè)脈沖時(shí)序的間隙內(nèi)，相位編碼梯度Gp要變更，以完成不同的相位編碼。最終，獲得了64-512個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)填充入k-空間。
用來成像的脈沖時(shí)序不是僅限于梯度回波GRE方案或回波SE方案，還有其他的，例如快自旋回波(FSE)方案、快恢復(fù)快自旋回波(FSE)方案或回波平面成像(EPI)等。
k-空間內(nèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)的反向2-級(jí)傅里葉變換由數(shù)據(jù)處理部分170完成，由此重組出對(duì)象300的斷層X射線攝影圖像。由于靜磁場(chǎng)擺脫了直流偏置的不利影響(對(duì)發(fā)射線圈部件108不適用)，因而得出了一個(gè)高質(zhì)量的斷層X射線圖像。重組出的圖像被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器內(nèi)，也可在顯示部分180上顯示出來。
圖4示出了發(fā)射線圈部件108附近的磁鐵系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)剖面簡(jiǎn)圖。在這個(gè)圖中，字母o表示磁場(chǎng)的中心，也是磁鐵的中心，字母x、y和z表示前面提到過的三個(gè)方向。
球心為磁鐵中心“o”、半徑為R的球形體積SV限定為成像區(qū)，磁鐵系統(tǒng)100被設(shè)計(jì)成，在限定的區(qū)域內(nèi)靜磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)及射頻磁場(chǎng)達(dá)到規(guī)定精度。
成對(duì)的主場(chǎng)磁鐵部件102有一對(duì)相對(duì)的磁極靴202。磁極靴202由磁性材料，例如高導(dǎo)磁率的軟鐵做成，其作用使靜磁場(chǎng)空間內(nèi)有均勻的磁力線分布。
磁極靴202一般為盤形，在垂直于盤表面的方向上(即z方向)有凸出的邊緣，凸緣相互面對(duì)面。即每個(gè)極靴202有一個(gè)基底部分和一個(gè)凸緣部分。凸緣部分的作用是增加磁力線密度，使磁力線落在極靴202的邊緣上。
每個(gè)極靴202在凸緣部分內(nèi)部有一個(gè)凹入的部分，梯度線圈部件106及發(fā)射線圈部件108就放在凹入的部分內(nèi)。二個(gè)線圈都是通常的盤狀外形，以適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞?未示出)被分層放在極靴202表面。
圖5所示為射頻線圈(它占據(jù)了發(fā)射線圈部件108的主要部分)內(nèi)電流通道的基本模式簡(jiǎn)圖。在發(fā)射線圈部件108靠近中心“O”的地方，有二個(gè)與y軸平行的線性主電流通道(主通道)182與182’。這些主通道182與182’在XY平面上相對(duì)Y軸(通過中心“o”)相互為鏡像關(guān)系。主通道182與182’是本發(fā)明內(nèi)部的主電流通道的一個(gè)具體例子。
返回通道192與192’分別環(huán)繞在主通道182與182’周邊。返回通道192與192’是本發(fā)明內(nèi)部的園環(huán)形交叉電流通道的一個(gè)具體例子。
返回通道192與主通道182與182’串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同，返回通道192’與主通道182’與182串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同。
返回通道192的一端通過電容器402與404與主通道182’交叉地串聯(lián)，返回通道192’的一端通過電容器402’與404’與主通道182交叉地串聯(lián)，使這些電容器與主通道182與182’，以及返回通道192與192’一起形成一個(gè)LC電路。此LC電路的諧振頻率調(diào)諧至磁共振頻率上。電容器402與404使它們節(jié)點(diǎn)接地，由射頻驅(qū)動(dòng)部分140來的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)(對(duì)地形成)向電容器402充電。
做為一種變通的安排方式，在主通道182、182’和返回通道192、192’上，除電容器402，404，402’，404’外，還可以串聯(lián)一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧電容器。
對(duì)此射頻線圈，圖上電容器402左邊的“a”及電容器402’右邊的“a’”二點(diǎn)上有相同的射頻電位。同樣的，電容器404左邊的“b”及電容器404’右邊的“b’”二點(diǎn)上有相同的射頻電位。點(diǎn)“a”及“a’”、“b”及“b’”有相反的電位極性。
圖6所示為一種變通的安排方式，圖中的主通道182及182’在二條線內(nèi)形成，但上面提到過的安排原則不能變動(dòng)，另一種變通的安排如圖7所示，其中的主通道182及182’由片狀導(dǎo)體形成。成對(duì)線或成對(duì)片形成的主通道182及182’都能使射頻磁場(chǎng)分布均勻。
圖8所示為一個(gè)例子，其中的射頻線圈模式能使射頻磁場(chǎng)均勻分布，也能隨機(jī)分布。在這個(gè)例子中，在靠近中心“O”處，發(fā)射線圈部件108包含有許多平行于y軸的線性電流主通道182、184、186、182’、184’、186’，主通道182、184及186按次序遠(yuǎn)離中心“O”的，主通道182’、184’及186’情況也一樣。
主通道182、184及186是本發(fā)明中笫一電流通道的具體例子，主通道182’、184’及186’是本發(fā)明中笫二電流通道的具體例子。
主通道182、184及186，與主通道182’、184’及186’在XY平面上相對(duì)Y軸(通過中心“o”)為鏡像關(guān)系。在這個(gè)例子中，主通道的數(shù)量是隨機(jī)的，不是六個(gè)。
返回通道192、194、196、192’、194’、196’環(huán)繞在主通道周邊。返回通道192、194、196、192’、194’、196’是本發(fā)明中笫三電流通道的具體例子。
返回通道192與主通道182、184串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同，返回通道194與主通道184、186串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同，返回通道196與主通道186、182’串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同。
返回通道192’與主通道182’、184’串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同，返回通道194’與主通道184’、186’串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同，返回通道196’與主通道186’、182串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同。
返回通道196的一端通過電容器402、404與主通道182’串聯(lián)，返回通道196’的一端通過電容器402’、404’與主通道182串聯(lián)。
返回通道194的一端通過電容器406與主通道186串聯(lián)，返回通道194’的一端通過電容器406’主通道186’串聯(lián)。
返回通道192的一端通過電容器408與主通道184串聯(lián)，返回通道192’的一端通過電容器408’與主通道184’串聯(lián)。
在主通道182、184、186、182’、184’、186’，返回通道192，194，196，192’，194’，196’中適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)可入插多個(gè)電容器。所有電容器與主通道(由182至186’)及返回通道(由192至196’)一起形成一個(gè)LC電路。該LC電路的諧振頻率諧振在磁共振頻率上。
電容器402與404使其節(jié)點(diǎn)接地，由射頻驅(qū)動(dòng)部分140來的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)(對(duì)地形成)向電容器402充電。
主通道182、184、186、182’、184’、186’靠返回通道192、194、196、192’、194’、196’串聯(lián)，故通道內(nèi)電流方向相同。結(jié)果，所有流過主通道182、184、186、182’、184’、186’的電流相同。
成像空間內(nèi)的射頻磁場(chǎng)分布取決于XY平面上主通道(由182至186’)的布線。為建立起均勻的分布，或建立起希望有的射頻磁場(chǎng)分布，主通道(由182至186’)的布線可由計(jì)算確定。
按照該射頻線圈，電容器402左邊的“a”及電容器402’右邊的“a’”二點(diǎn)上有相同的射頻電位，同樣的，電容器404右邊的“b”及電容器404’左邊的“b’”二點(diǎn)上有相同的射頻電位。點(diǎn)“a”及“a’”、“b”及“b’”有相反的電位極性。
電容器406左邊的“c”及電容器406’右邊的“c’”二點(diǎn)有相同的射頻電位，同樣的，電容器406右邊的“d”及電容器406’左邊的“d’”二點(diǎn)有相同的射頻電位。點(diǎn)“c”及“c’”、“d”及“d’”有相反的電位極性。
電容器408左邊的“e”及電容器408’右邊的“e’”二點(diǎn)有相同的射頻電位，同樣的，電容器408右邊的“f”及電容器408’左邊的“f’”二點(diǎn)有相同的射頻電位。點(diǎn)“e”及“e’”、“f”及“f’”有相反的電位極性。
點(diǎn)a、c、e、a’、c’及e’有相同的射頻電位，點(diǎn)b、d、f、b’、d’、f’有相同的射頻電位，點(diǎn)a、c、e、a’、c’、e’及點(diǎn)b、d、f、b’、d’、f’有相反的電位極性。
按照該射頻線圈，通過射頻扼流電路形成的射頻等電位點(diǎn)的互連，對(duì)每個(gè)通道內(nèi)流過的射頻電流沒有影響。
基于這種特性，形成了一個(gè)截止電路直流偏置饋電通道。它可簡(jiǎn)單解釋為，射頻扼流電路將射頻等電位點(diǎn)互連起來(簡(jiǎn)單地稱為”等電位點(diǎn)”)，形成了直流偏置饋電通道。
圖9所示為截止電路的一個(gè)例子。這張圖是安裝在圖8所示射頻線圈內(nèi)的截止電路的電路原理圖。截止電路是圖8所示射頻線圈的部件。
如該圖所示，電容器404與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)，該串聯(lián)電路由一個(gè)電感器442和一個(gè)二極管444組成。二極管444上并聯(lián)有一個(gè)電阻446。該電阻446為高阻值電阻。
由電容器404、電感器442、二極管444及電阻446組成的電路形成了一個(gè)截止電路。這個(gè)截止電路是本發(fā)明所述截止電路的一個(gè)例子。
二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電容器404與電感器442形成一個(gè)LC電路。該LC電路的諧振頻率調(diào)諧到磁共振信號(hào)的頻率上，并由于并聯(lián)諧振而處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)截止功能。二極管處于反偏置狀態(tài)時(shí)，電容器404與電感器442的并聯(lián)關(guān)系被解除，無法起截止功能。
類似的截止電路還可按如下方式形成由一個(gè)電容器406并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路(由一個(gè)電感器462與一個(gè)二極管464組成)，一個(gè)電容器408并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路(由一個(gè)電感器482與一個(gè)二極管484組成)，一個(gè)電容器406’并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路(由一個(gè)電感器462’與一個(gè)二極管464’組成)，一個(gè)電容器408’并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路(由一個(gè)電感器482，與一個(gè)二極管484’組成)，上面的每個(gè)二極管都并聯(lián)有高阻值電阻。
等電位點(diǎn)a與a’由射頻扼流電路602連接。等電位點(diǎn)c與e由射頻扼流電路604連接。等電位點(diǎn)b與f由射頻扼流電路606連接。等電位點(diǎn)c’與e’由射頻扼流電路604’連接。等電位點(diǎn)b’與f’由射頻扼流電路606’連接。等電位點(diǎn)d與d’由射頻扼流電路608連接。
射頻扼流電路602，604，604’，606，606’，608是本項(xiàng)發(fā)明的射頻扼流電路的一個(gè)具體例子。射頻扼流電路602，604，604’，606，606’，608中，每個(gè)都由一個(gè)電感器形成，該電感器在射頻頻段內(nèi)為高阻抗值，但在直流下為低阻。
射頻扼流電路不限于上面的安排，例如，還可如下安排圖10所示的調(diào)諧到磁共振信號(hào)頻率上一個(gè)LC并聯(lián)電路，或者，如圖11所示，一個(gè)在射頻頻段為高阻抗的電感器與一個(gè)二極管串聯(lián)。所有這些射頻扼流電路在射頻頻段內(nèi)都有高阻抗值，但在直流下為低阻。
在返回通道上，靠射頻扼流電路602，604，604’，606，606’，608實(shí)現(xiàn)等電位點(diǎn)互連，基于這種互連，形成一個(gè)電路通道，由電容器402左端開始，順序通過射頻扼流電路602，二極管444’，電感器442’，射頻扼流電路606’，電感器482’，二極管484’，射頻扼流電路604’，二極管464’，電感器462’，射頻扼流電路608，電感器462，二極管464，射頻扼流電路604，二極管484，電感器482，射頻扼流電路606，二極管444，電感器442，最后終止在電容器402的右端。
這一電流通道上沒有電流流通，是由于有射頻扼流電路602，604，604’，606，606’，608，它們都連在通道的等電位點(diǎn)上。
電路通道上所有二極管的方向相同(極性相同)。故通過電流通道向二極管施加正問直流偏置電流時(shí)，會(huì)形成并聯(lián)截止電路，因而有截止功能。反之，對(duì)電流通道施加直流反向偏壓，會(huì)使截止電路失效。每個(gè)二極管上并聯(lián)有一個(gè)高阻值電阻，以穩(wěn)定該二極管的反向偏置電壓。
在射頻線圈采用如圖5，圖6，及圖7所示線圈模式時(shí)，截止電路與輔助偏置信號(hào)饋電電路形成如前面介紹的同樣的形式，作為例子，圖12示出了這一電路。與圖8所示情況比較，圖5，圖6，及圖7內(nèi)所示的射頻線圈中包含的截止電路與射頻扼流電路數(shù)量較少，返回通道數(shù)量也較少。
安排這些電路的時(shí)候，為激活與失效截止電路，偏置信號(hào)可加到電容器402的端點(diǎn)上，即按與射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)同樣的點(diǎn)加，按此，射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)與偏置信號(hào)二者均可通過一般的信號(hào)線供電，不需要單獨(dú)的偏置信號(hào)饋電線。
直流偏置信號(hào)只經(jīng)過很少一部分返回通道，且不經(jīng)過主通道，因而，偏置信號(hào)產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)對(duì)成象空間的靜磁場(chǎng)沒有不利的影響。
圖13示出了一對(duì)模式化的發(fā)射線圈部件108，截止電路及射頻扼流電路都相互面對(duì)面的配置在成象空間SV的兩側(cè)。圖上僅示出了線圈的大致模式，情況對(duì)下面的圖都一樣。
成對(duì)的發(fā)射線圈部件108內(nèi)有反極性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由發(fā)射線圈部件108產(chǎn)生的總合射頻磁場(chǎng)加到成象空間SV上。射頻磁場(chǎng)在對(duì)象300體內(nèi)感應(yīng)出自旋。在不用總合射頻磁場(chǎng)時(shí)，可以去掉成對(duì)發(fā)射線圈108中的一個(gè)線圈。
成對(duì)的發(fā)射線圈部件108的主通道182，184及186是本發(fā)明中第一電流通道的一個(gè)具體例子，主通道182’，184’及186’是本發(fā)明中第二電流通道的一個(gè)具體例子，返回通道192，194，196，192’，194’，196’是本發(fā)明中第三電流通道的一個(gè)具體例子。
另一對(duì)的發(fā)射線圈部件108的主通道182，184及186是本發(fā)明中第四電流通道的一個(gè)具體例子，主通道182’，184’及186’是本發(fā)明中第五電流通道的一個(gè)具體例子，返回通道192，194，196，192’，194’，196’是本發(fā)明中第六電流通道的一個(gè)具體例子。
發(fā)射線圈部件108伴隨有另一個(gè)發(fā)射線圈部件118，二者面對(duì)面，發(fā)射線圈部件118也在XY平面上，線圈模式旋轉(zhuǎn)90°，作為例子，如圖14所示，明顯地，二個(gè)線圈部件相互絕緣。
圖15示出了發(fā)射線圈部件118的一種線圈模式。如該圖所示，發(fā)射線圈部件118可由圖8所示的線圈模式旋轉(zhuǎn)90°推導(dǎo)出耒。
較詳細(xì)地說，發(fā)射線圈部件118，在它靠近中心“o”處，包含有平行于X軸方向的線性主通道282，284，286，282’，284’，286’。主通道282，284，286按距中心“”的次序距離逐漸增大，主通道282’，284’，286’的情況一樣。
主通道282，284，286是本發(fā)明中第七電流通道的一個(gè)具體例子，主通道282’，284’，286’是本發(fā)明中第八電流通道的一個(gè)具體例子。
返回通道292，294，296，292’，294’，296’，是園的，分布在主通道周邊。返回通道292，294，296，292’，294’，296’，是本發(fā)明中第九電流通道的一個(gè)具體例子。
返回通道292與主通道282，284串聯(lián)，因而電流方向相同，返回通道294與主通道284，286串聯(lián)，因而電流方向相同，返回通道296與主通道286，282’串聯(lián)，因而電流方向相同。
返回通道292’與主通道282’，284’串聯(lián)，因而電流方向相同，返回通道294’與主通道284’，286’串聯(lián)，因而電流方向相同，返回通道296’與主通道286’，282串聯(lián)，因而電流方向相同。
返回通道296的一端與主通道282’連接，主通道282’與電容器502與504串聯(lián)，返回通道296’的一端與主通道282連接，主通道282與電容器502’與504’串聯(lián)。
返回通道294的一端通過電容器506與主通道286交叉地串連，，返回通道294’的一端通過電容器506’與主通道286’交叉地串連。
返回通道292的一端通過電容器508與主通道284交叉地串連，返回通道292’的一端通過電容器508’與主通道284’交叉地串連。
主通道(由282至286’)與返回通道(由292至296’)的合適的點(diǎn)上，可以插入更多的電容器。所有主通道(由282至286’)與返回通道(由292至296’)上的電容器形成一個(gè)LC電路。該LC電路的諧振頻率調(diào)諧至磁共振頻率上。
電容器502與504有自己的接地點(diǎn)，對(duì)地產(chǎn)生的，耒自射頻驅(qū)動(dòng)部分140的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)向電容器502饋電。
主通道282，284，286，282’，284’，286’通過返回通道292，294，296，292’，294’，296’串聯(lián)，因而內(nèi)部電流方向相同。從而，所有流過主通道282，284，286，282’，284’，286’的電流都一樣。
成象空間內(nèi)射頻磁場(chǎng)的分布取決于XY平面上主通道(由282至286’)的布線。為了建立一個(gè)均勻的射頻磁場(chǎng)分布，或者，為了形成一種希望有的射頻磁場(chǎng)分布，主通道(由282至286’)的布線可由計(jì)算確定。
還有，在這一射頻線圈上，電容器502的低端“a”與電容器502’的高端“a’”處在相同的射頻電位上。電容器504的高端“b”與電容器504’的低端“b’”處在相同的射頻電位上。點(diǎn)“a”與“a’”，以及點(diǎn)“b”與“b’”為相反的電位極性。
電容器506的低端“c”與電容器506’的高端“c’”處在相同的射頻電位上。電容器506的高端“d”與電容器506’的低端“d’”處在相同的射頻電位上。點(diǎn)“c”與“c’”，以及點(diǎn)“d”與“d’”為相反的電位極性。
電容器508的低端“e”與電容器508’的高端“e’”處在相同的射頻電位上。電容器508的高端“f”與電容器508’的低端“f’”處在相同的射頻電位上。點(diǎn)“e”與“e’”，以及點(diǎn)“f”與“f’”為相反的電位極性。
點(diǎn)a、c、e、a’、c’、e’處在相同的射頻電位上，點(diǎn)b、d、f、b’、d’、f’處在相同的射頻電位上，點(diǎn)a、c、e、a’、c’、e’與點(diǎn)b、d、f、b’、d’、f’處在相反電位極性上。
還有，在射頻線圈118上，截止電路與輔助偏置信號(hào)饋電電路按射頻線圈108同樣的式樣形成。偏置信號(hào)饋電電路可通過與發(fā)射線圈部件108及118串聯(lián)形成。
一對(duì)模式化的發(fā)射線圈部件118，截止電路及射頻扼流電路都相互面對(duì)面的配置，與成對(duì)的發(fā)射線圈108在一起，分布在成象空間SV的兩側(cè)，作為例子，如圖16所示。反極性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)加在成對(duì)的發(fā)射線圈部件118上，發(fā)射線圈部件118產(chǎn)生的總合射頻磁場(chǎng)加到成象空間SV。射頻磁場(chǎng)在對(duì)象300體內(nèi)感應(yīng)出一種自旋。不需要總合射頻磁場(chǎng)時(shí)，成對(duì)發(fā)射線圈部件118中的一個(gè)線圈可略去。
成對(duì)發(fā)射線圈部件118內(nèi)的主通道282、284、286是本發(fā)明中第七電流通道的一個(gè)具體例子，主通道282’、284’、286’是本發(fā)明中第八電流通道的一個(gè)具體例子，返回通道292、294、296、292’、294’、296’是本發(fā)明中第九電流通道的一個(gè)具體例子。
成對(duì)發(fā)射線圈部件118的另一對(duì)線圈的主通道282、284、286是本發(fā)明中第十電流通道的一個(gè)具體例子，主通道282’、284’、286’是本發(fā)明中第十一電流通道的一個(gè)具體例子，返回通道292、294、296、292’、294’、296’是本發(fā)明中第十二電流通道的一個(gè)具體例子。
發(fā)射線圈部件108與118的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在相位上差90°，進(jìn)行所謂的正交工作，產(chǎn)生的射頻磁場(chǎng)在成象空間內(nèi)在XY平面上旋轉(zhuǎn)，射頻磁場(chǎng)在對(duì)象300體內(nèi)感應(yīng)出自旋。
這里以發(fā)射線圈部件為例進(jìn)行了解釋，另一種用耒接收磁共振信號(hào)的射頻線圈實(shí)際上結(jié)構(gòu)相同。磁共振信號(hào)由電容器402及502的二個(gè)終端引出。
本發(fā)明涉及到的范圍很寬的各種具體方案均離不開前述發(fā)明的精神與范疇。應(yīng)該知道，除在附加的權(quán)利要求書內(nèi)限定的范圍外，本發(fā)明不限于上面詳細(xì)介紹內(nèi)所討論過的那些具體方案。
權(quán)利要求
1.一種帶多個(gè)截止電路的射頻線圈，每個(gè)截止電路由一電容器和一串聯(lián)電路并聯(lián)組成，所述串聯(lián)電路由一個(gè)電感和一個(gè)二極管組成，所述截止電路串聯(lián)到線圈回路；所述射頻線圈包含形成直流偏置饋電通道的射頻扼流電路，通過線圈回路上等射頻電位連接點(diǎn)向所述二極管饋電。
2.一種按照權(quán)利要求1的射頻線圈包括有許多在一個(gè)平面上相互平行的線性主電流通道；在所述的平面上有園環(huán)形交叉電流通道，分布在所述的主電流通道周邊，將所述的主電流通道串聯(lián)，使所述的主電流通道內(nèi)電流方向相同；所述的截止電路在所述的園環(huán)形交叉電流通道上。
3.一種按照權(quán)利要求1的射頻線圈包括第一電流通道，由許多在一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；還有第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道旁，，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；所述的截止電路在所述的第三電流通道上。
4.按照權(quán)利要求1的一種射頻線圈的結(jié)構(gòu)包括第一電流通道，由許多在一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；還有第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，所述的截止電路在所述的第三與第六電流通道上。
5.按照權(quán)利要求1的一種射頻線圈包括第一電流通道，由許多在一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；還有第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，所述的截止電路在所述的第三與第九電流通道上。
6.按照權(quán)利要求1的一種射頻線圈包括第一電流通道，由許多在一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，第十電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫四平面內(nèi)所述笫四電流通道的方向分布，該第四平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第十一電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第四平面內(nèi)與所述的第十電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第十二電流通道，分布在所述的第十與第十一電流通道周邊，沿所述的第四平面分布，將所述第十與第十一電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，所述的截止電路在所述的第三、笫六、笫九與第十二電流通道上。
7.按照權(quán)利要求1的一射頻線圈，在所述射頻線圈內(nèi)，所述的射頻扼流電路包含一個(gè)電感。
8.按照權(quán)利要求1的一射頻線圈，在所述射頻線圈內(nèi)，所述的射頻扼流電路由一個(gè)并聯(lián)電路組成，并聯(lián)電路由一個(gè)電感與一個(gè)電容器組成。
9.按照權(quán)利要求1的一種射頻線圈，在所述射頻線圈內(nèi)，所述的射頻扼流電路由一個(gè)串聯(lián)電路組成，串聯(lián)電路由一個(gè)電感與一個(gè)二極管組成。
10.一種基于磁共振信號(hào)的磁共振成象裝置，所述裝置利用靜磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)與射頻磁場(chǎng)獲得磁共振信號(hào)形成一種圖像；所述的裝置包含有一個(gè)產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)的射頻線圈；所述的射頻線圈含有截止電路，每個(gè)截止電路是一個(gè)并聯(lián)電路，由一個(gè)電容器與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)組成，串聯(lián)電路由一個(gè)電感與一個(gè)二極管組成，截止電路串連到線圈回路上，所述的射頻線圈還包含有射頻扼流電路，通過線圈回路上等射頻電位連接點(diǎn)形成直流偏置饋電通道給所述的二極管饋電。
11.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，在該裝置中所述的射頻線圈包括在一個(gè)平面上的許多相互平行的線性主電流通道；還有園環(huán)形交叉電流通道，在所述的主電流通道周邊，分布在所述的平面上，將所述的主電流通道串聯(lián)，使所述的主電流通道內(nèi)的與電流方向相同；所述的截止電路在所述的園環(huán)形交叉電流通道上。
12.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，在該裝置中所述的射頻線圈包括第一電流通道，由許多在一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；所述的截止電路在所述的第三電流通道上。
13.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，在該裝置中所述的射頻線圈包括第一電流通道，由許多在第一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，所述的截止電路在所述的第三與第六電流通道上。
14.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，在該裝置中所述的射頻線圈包括第一電流通道，由許多在第一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述第一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；還有第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；所述的截止電路在所述的第三與第九電流通道上。
15.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，在該裝置中所述的射頻線圈包括第一電流通道，由許多在第一個(gè)平面上相互平行的線性電流通道組成；第二電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第一平面內(nèi)與所述的第一電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第三電流通道，分布在所述的第一與第二電流通道周邊，沿所述的第一平面分布，將所述第一與第二電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第七電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫三平面上所述笫一電流通道的方向分布，該第三平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第八電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第三平面內(nèi)與所述的第七電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第九電流通道，分布在所述的第七與第八電流通道周邊，沿所述的第三平面分布，將所述第七與第八電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；第四電流通道，它由許多在一第二平面內(nèi)的線性電流通道組成，其方向平行于所述的第一電流通道的方向，該第二平面與所述笫一平面平行相對(duì)，相互隔開；第五電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，它在所述的第二平面內(nèi)與所述的第四電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；第六電流通道，分布在所述的第四與第五電流通道周邊，沿所述的第二平面分布，將所述第四與第五電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同，第十電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，沿垂直于笫四平面內(nèi)所述笫四電流通道的方向分布，該第四平面與所述笫一平面平行相對(duì)并且緊挨著；第十一電流通道，它由許多相互平行的線性電流通道組成，在所述的第四平面內(nèi)與所述的第十電流通道為平行鏡面圖像關(guān)系；還有第十二電流通道，分布在所述的第十與第十一電流通道周邊，沿所述的第四平面分布，將所述第十與第十一電流通道上的所有線性電流通道串聯(lián)，使所述的線性電流通道內(nèi)電流方向相同；所述的截止電路在所述的第三，第六，第九與第十二電流通道上。
16.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，其中所述的射頻扼流電路含有一個(gè)電感。
17.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，其中所述的射頻扼流電路含有一個(gè)由一個(gè)電感和一個(gè)電容器組成的并聯(lián)電路。
18.按照權(quán)利要求10的一種磁共振成象裝置，其中所述的射頻扼流電路含有一個(gè)由一個(gè)電感和一個(gè)二極管組成的串聯(lián)電路。
全文摘要
一種能防止截止電路的偏置電流對(duì)靜磁場(chǎng)產(chǎn)生不利影響的射頻線圈。該截止電路由一個(gè)電容器與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)組成,所述串聯(lián)電路由一個(gè)電感器與一個(gè)二極管組成,截止電路串聯(lián)到線圈回路上,通過射頻扼流電路將射頻回路上的等射頻電位點(diǎn)互連起來,形成對(duì)二極管的直流偏置饋電通道。
文檔編號(hào)G01R33/36GK1339703SQ0111741
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月26日
發(fā)明者佐藤健志 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司