專利名稱：磁共振設(shè)備的線圈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于磁共振設(shè)備的線圈裝置，具有多個(gè)圍繞一個(gè)共同的中心區(qū)域設(shè)置的線圈單元，其中該線圈裝置的每個(gè)線圈單元與直接相鄰的線圈單元之間是去耦合的。
背景技術(shù)：
這種線圈裝置例如由USA 5153517公開。
在USA5153517公開的線圈裝置中具有4個(gè)線圈單元。每兩個(gè)直徑相對設(shè)置的線圈單元相互耦合。該耦合是這樣的，由一對直徑相對設(shè)置的線圈單元產(chǎn)生的磁場垂直于由另一對直徑相對設(shè)置的線圈單元產(chǎn)生的磁場。因此，這兩對分別直徑相對設(shè)置的線圈單元相互之間是去耦合的。
但在USA5153517中，線圈單元始終只能成對運(yùn)行，也就是說不是相互獨(dú)立的。只是因?yàn)檫@樣才實(shí)現(xiàn)了直接相鄰的線圈單元之間的去耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于磁共振設(shè)備的線圈裝置，其中線圈單元可以相互獨(dú)立地運(yùn)行。
該在本文開頭所述類型的線圈裝置的技術(shù)問題是這樣解決的，-線圈裝置的每個(gè)線圈單元與直接相鄰于該線圈單元的線圈單元電容或電感式的去耦合，-在中心區(qū)域設(shè)置一個(gè)具有電容器的電容器網(wǎng)絡(luò)，該電容器網(wǎng)絡(luò)將線圈裝置的線圈單元相互連接在一起，以及-這樣構(gòu)造該電容器網(wǎng)絡(luò)并確定其大小，使得該電容器網(wǎng)絡(luò)至少能減小線圈裝置的每個(gè)線圈單元與至少另一個(gè)不與該線圈單元直接相鄰的線圈單元之間的耦合。
如果這樣構(gòu)造電容器網(wǎng)絡(luò)并確定其大小，使得線圈裝置的每個(gè)線圈單元與至少另一個(gè)不直接相鄰的線圈單元去耦合，則可以更好地實(shí)現(xiàn)各個(gè)線圈單元的獨(dú)立運(yùn)行。特別是如果這樣構(gòu)造電容器網(wǎng)絡(luò)并確定其大小，使得線圈裝置的每個(gè)線圈單元與所有非直接相鄰的線圈單元去耦合時(shí)，則更為有效。
線圈裝置的每個(gè)線圈單元可以由專屬于該線圈單元的導(dǎo)體區(qū)域組成。優(yōu)選地，所述線圈裝置的直接相鄰的線圈單元分別具有一個(gè)共同的、關(guān)于中心區(qū)域基本上為徑向延伸的導(dǎo)體區(qū)域。
如果電容器網(wǎng)絡(luò)具有一個(gè)包含環(huán)段的環(huán)，線圈裝置的每個(gè)線圈單元的共同導(dǎo)體區(qū)域通過每個(gè)環(huán)段相互連接，并在每個(gè)環(huán)段中分別設(shè)置電容器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)電容器，則該電容器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)會特別簡單。
電容器網(wǎng)絡(luò)可以除了設(shè)置在環(huán)段中的電容器之外不包含其它的電容器。在這種情況下，必須在線圈單元本身中設(shè)置合適的去耦合元件。在電容式去耦合的情況下，例如優(yōu)選在共同的導(dǎo)體區(qū)域中設(shè)置去耦合電容器。但電容器網(wǎng)絡(luò)還可以包含其它電容器。在這種情況下尤其是去耦合電容器可以作為該電容器網(wǎng)絡(luò)的組件。
線圈裝置的線圈單元的數(shù)量可以是偶數(shù)或奇數(shù)。優(yōu)選為偶數(shù)。尤其可以是4個(gè)。
如果線圈裝置的線圈單元的數(shù)量是偶數(shù)，并且去耦合電容器是電容器網(wǎng)絡(luò)的組件，則當(dāng)每個(gè)去耦合電容器使線圈裝置的兩對分別直接相鄰的線圈單元相互去耦合時(shí)，可以使所需要的去耦合電容器的數(shù)量最小。


從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)。在此以原理圖示出圖1至圖9示出不同的線圈裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖4示出一種線圈裝置的相同原理結(jié)構(gòu)的不同實(shí)施方式。因此在圖1至圖4中(同樣在圖5至圖9中)，相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。
根據(jù)圖1至圖4，用于磁共振設(shè)備的線圈裝置具有多個(gè)線圈單元1。線圈單元1設(shè)置在共同的中心區(qū)域2周圍，并通過該中心區(qū)域2相互連接。線圈單元1的數(shù)量在圖1中是4個(gè)，在圖2中是5個(gè)，在圖3中是6個(gè)，而在圖4中是7個(gè)。還可以存在其它數(shù)量的線圈單元1，例如8、9、10...個(gè)線圈單元1每個(gè)線圈單元1都具有一個(gè)自身的、專屬于該線圈單元1的饋電電容器3。在此饋電電容器3設(shè)置在專屬于該線圈單元1的導(dǎo)體段4中。因此，通過相應(yīng)的饋電電容器3可以將高頻電流饋入或耦合到各個(gè)線圈單元1中。在這種情況下，相應(yīng)的線圈單元1以發(fā)送運(yùn)行方式運(yùn)行，從而在其周圍輻射出高頻磁場。或者，還可以通過專屬于相應(yīng)線圈單元1的饋電電容器3從該線圈單元1中耦合出高頻電流，該高頻電流在線圈單元1中由對應(yīng)的高頻磁場引起。在這種情況下，線圈單元1以接收運(yùn)行方式運(yùn)行。由于每個(gè)線圈單元1都配有一個(gè)自身的饋電電容器3，因此各個(gè)線圈單元1可以相互獨(dú)立地運(yùn)行。
看上去這些線圈單元1呈方位角地圍繞中心區(qū)域2設(shè)置。在此，“方位角”的意思與通常表示的一樣，表示圍繞一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)軸的方向，在上述情況下是圍繞中心區(qū)域2的方向。由于線圈單元1的這種設(shè)置，每個(gè)線圈單元1與線圈裝置的兩個(gè)線圈單元1直接相鄰。此外，對每個(gè)線圈單元1還存在至少另一個(gè)不直接與該線圈單元1相鄰的線圈單元1。在圖1中只存在一個(gè)這樣的另一個(gè)線圈單元，在圖2至圖4中，一個(gè)特定的線圈單元1分別與多個(gè)線圈單元2非直接相鄰。
如還可以從圖1至圖4中看出的，線圈裝置的直接相鄰的線圈單元1分別具有一個(gè)共同的、關(guān)于中心區(qū)域2基本上呈徑向延伸的導(dǎo)體區(qū)域5。在此“徑向”的意思與通常表示的一樣，表示離開一個(gè)特定的點(diǎn)或一個(gè)特定的軸的方向，或者說朝向一個(gè)特定的點(diǎn)或一個(gè)特定的軸的方向。在上述情況下“徑向”表示朝向中心區(qū)域2或離開中心區(qū)域2的方向。
為了使線圈單元1在相互獨(dú)立運(yùn)行時(shí)不發(fā)生相互影響，尤其應(yīng)當(dāng)使直接相鄰的線圈單元1相互去耦合。根據(jù)圖1至圖4這樣實(shí)現(xiàn)去耦合，即在共同的導(dǎo)體區(qū)域5中設(shè)置去耦合電容器6。在這種情況下實(shí)現(xiàn)電容去耦合。
但是也可以使線圈單元1在重疊區(qū)域6’中相應(yīng)地相互重疊，從而對在直接相鄰的線圈單元1之間否則會出現(xiàn)的電感耦合進(jìn)行補(bǔ)償。這在圖5中對具有4個(gè)線圈單元1的線圈裝置示意性示出。但圖5中的裝置還可以具有其它數(shù)量的線圈單元1。此外，作為通過相應(yīng)設(shè)置大小的重疊區(qū)域6’實(shí)現(xiàn)電感去耦合的另一種選擇，還可以借助變壓器線圈來實(shí)現(xiàn)電感去耦合。
根據(jù)圖1至圖5，在中心區(qū)域2中設(shè)置一個(gè)具有電容器8的電容器網(wǎng)絡(luò)7。該電容器網(wǎng)絡(luò)7將線圈裝置的線圈單元1相互連接起來。
根據(jù)圖1至圖5，電容器網(wǎng)絡(luò)7具有一個(gè)包含環(huán)段9的環(huán)。線圈裝置的線圈單元1的共同導(dǎo)體區(qū)域5在此分別通過一個(gè)環(huán)段9相互連接。在每個(gè)環(huán)段9中分別設(shè)置電容器網(wǎng)絡(luò)7的一個(gè)電容器8。根據(jù)圖1至圖5，電容器網(wǎng)絡(luò)7除了設(shè)置在環(huán)段9中的電容器8之外不再具有其它的電容器。
這樣相互調(diào)諧電容器網(wǎng)絡(luò)7的電容器8以及因此該電容器網(wǎng)絡(luò)7，使得這些電容器對于線圈裝置的每個(gè)線圈單元1至少減小該線圈單元1與至少另一個(gè)不直接相鄰于該線圈單元的線圈單元1之間的耦合。由此也這樣構(gòu)成了電容器網(wǎng)絡(luò)7和確定其大小。
通常情況下另一個(gè)本身不與相應(yīng)線圈單元1直接相鄰的線圈單元1與兩個(gè)線圈單元1中的至少一個(gè)相鄰，這兩個(gè)線圈單元1又與該相應(yīng)線圈單元1直接相鄰。因?yàn)樵谶@些線圈單元1中待補(bǔ)償?shù)碾姼惺今詈献畲蟆?br> 在理想情況下這樣構(gòu)造電容器網(wǎng)絡(luò)7并設(shè)計(jì)其大小，使得線圈裝置的每個(gè)線圈單元1與至少另一個(gè)不直接相鄰于該線圈單元1的線圈單元1去耦合。由于在圖1中總共只具有4個(gè)線圈單元1，因此這樣構(gòu)造電容器網(wǎng)絡(luò)7和設(shè)計(jì)其大小，使得線圈裝置的每個(gè)線圈單元1與所有不直接相鄰于該線圈單元1的線圈單元之間去耦合。在線圈裝置構(gòu)造為對稱的時(shí)，這在根據(jù)圖2的實(shí)施方式中、即在有5個(gè)線圈單元1的情況下也可以實(shí)現(xiàn)。
但在根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施方式中，借助于電容器網(wǎng)絡(luò)7的只構(gòu)造為具有環(huán)段9的環(huán)的這種結(jié)構(gòu)不能補(bǔ)償線圈單元1之間的所有耦合。所觀察的各個(gè)線圈單元1與直徑相對設(shè)置的線圈單元1(圖3)或者其共同導(dǎo)體段5與所觀察的各個(gè)線圈單元1直徑相對設(shè)置的線圈單元1(圖4)之間的耦合，不能利用根據(jù)圖3和圖4的電容器網(wǎng)絡(luò)7的結(jié)構(gòu)來補(bǔ)償。但該耦合很小，在實(shí)踐中大多可以容忍。但是如果電容器網(wǎng)絡(luò)7除了設(shè)置在環(huán)段9中的電容器8之外還具有其它電容器，則這種耦合也可以得到補(bǔ)償。
圖6和圖7示出對圖1和圖2的電容器網(wǎng)絡(luò)7的修改。圖6、圖7的電容器網(wǎng)絡(luò)7和圖1、圖2的電容器網(wǎng)絡(luò)7之間的差異在于，在圖6、圖7中去耦合電容器6是電容器網(wǎng)絡(luò)7的組件。除此之外保持了圖1和圖2中的結(jié)構(gòu)。
還需要提及的是，在圖6中去耦合電容器6之間的交叉點(diǎn)10還可以是一個(gè)純交叉點(diǎn)(也就是交叉的導(dǎo)線沒有電的交叉連接)，或者是一個(gè)節(jié)點(diǎn)(也就是交叉的導(dǎo)線具有電的交叉連接)。對于圖7的交叉點(diǎn)10也同樣如此。
圖8示出對圖6的修改。圖8與圖6之間的差異在于，根據(jù)圖8，每個(gè)去耦合電容器6使線圈裝置的兩對分別直接相鄰的線圈單元1相互去耦合。
圖9示出根據(jù)圖1的本發(fā)明的基本形式的擴(kuò)展。根據(jù)圖9，具有多個(gè)電容器網(wǎng)絡(luò)7。在每個(gè)電容器網(wǎng)絡(luò)7上鄰接有4個(gè)線圈單元1。4個(gè)線圈單元1與相應(yīng)的中心電容器網(wǎng)絡(luò)7一起分別構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的線圈裝置。
當(dāng)然，在根據(jù)圖9的結(jié)構(gòu)中還可以對圖5、6、8進(jìn)行修改。
借助本發(fā)明的線圈裝置可以以簡單的方式使線圈單元1最大程度地?zé)o耦合和相互獨(dú)立地運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于磁共振設(shè)備的線圈裝置，具有多個(gè)可相互獨(dú)立運(yùn)行的、圍繞一個(gè)共同的中心區(qū)域(2)設(shè)置的線圈單元(1)，其中，該線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與直接相鄰于該線圈單元(1)的線圈單元(1)之間電容式或電感式地去耦合，其中，在該中心區(qū)域(2)設(shè)置一個(gè)具有電容器(8)的電容器網(wǎng)絡(luò)(7)，該電容器網(wǎng)絡(luò)(7)將該線圈裝置的線圈單元(1)相互連接在一起，其中，這樣構(gòu)造該電容器網(wǎng)絡(luò)(7)并確定其大小，使得該電容器網(wǎng)絡(luò)(7)至少能減小該線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與至少另一個(gè)不直接相鄰于該線圈單元(1)的線圈單元(1)之間的耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈裝置，其特征在于，這樣構(gòu)造所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)并確定其大小，使得所述線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與至少另一個(gè)不直接相鄰的線圈單元(1)去耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線圈裝置，其特征在于，這樣構(gòu)造所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)并確定其大小，使得所述線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與所有非直接相鄰的線圈單元(1)去耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的線圈裝置，其特征在于，所述線圈裝置的直接相鄰的線圈單元(1)分別具有一個(gè)共同的、關(guān)于所述中心區(qū)域(2)基本上為徑向延伸的導(dǎo)體區(qū)域(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線圈裝置，其特征在于，所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)具有一個(gè)包含環(huán)段(9)的環(huán)，所述線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)的共同導(dǎo)體區(qū)域(5)通過每個(gè)環(huán)段(9)相互連接，并在每個(gè)環(huán)段(9)中分別設(shè)置所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)的一個(gè)電容器(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線圈裝置，其特征在于，所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)除了設(shè)置在所述環(huán)段(9)中的電容器(8)之外不包含其它的電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的線圈裝置，其特征在于，在所述共同的導(dǎo)體區(qū)域(5)中設(shè)置去耦合電容器(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的線圈裝置，其特征在于，用于使所述線圈裝置的直接相鄰的線圈單元(1)去耦合的所述去耦合電容器(6)是所述電容器網(wǎng)絡(luò)(7)的組件。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的線圈裝置，其特征在于，所述線圈裝置的線圈單元(1)的數(shù)量是偶數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的線圈裝置，其特征在于，所述線圈裝置的線圈單元(1)的數(shù)量是4個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8和9之一或權(quán)利要求8和10之一所述的線圈裝置，其特征在于，每個(gè)所述去耦合電容器(6)使所述線圈裝置的兩對分別直接相鄰的線圈單元(1)相互去耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于磁共振設(shè)備的線圈裝置，其具有多個(gè)可相互獨(dú)立運(yùn)行的、圍繞一個(gè)共同的中心區(qū)域(2)設(shè)置的線圈單元(1)。該線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與直接相鄰于該線圈單元(1)的線圈單元之間電容式或電感式去耦合。在中心區(qū)域(2)設(shè)置一個(gè)具有電容器(8)的電容器網(wǎng)絡(luò)(7)，該電容器網(wǎng)絡(luò)將線圈裝置的線圈單元(1)相互連接在一起。這樣構(gòu)造該電容器網(wǎng)絡(luò)(7)并確定其大小，使得該電容器網(wǎng)絡(luò)至少能減小線圈裝置的每個(gè)線圈單元(1)與至少另一個(gè)不直接相鄰于該線圈單元(1)的線圈單元(1)之間的耦合。
文檔編號G01R33/341GK1940587SQ20051010882
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者杜健軍, 阿恩·雷科夫斯基, 馬庫斯·維斯特, 汪堅(jiān)敏 申請人:西門子公司, 西門子(中國)有限公司