[發明專利]用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧電路和方法

無效

• 申請號: 201010133733.4
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101819263A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 姜忠德;梁求斌;唐昕
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區朗潤科技有限公司
• 主分類號: G01R33/36
• 分類號: G01R33/36
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種核磁共振系統中在接收階段使射頻發射線圈失諧的電路和方法。

背景技術

核磁共振成像(MRI)設備是上世紀八十年代以來發展起來的醫學診斷設備，它無創傷地獲取人體各部位任意斷層的圖像，可獲得清晰的軟組織圖像，得到人體解剖學信息，是當今發現和診斷早期癌癥及其他多種疾病最先進的臨床診斷設備，在國際醫學界和技術界均受到重視。

核磁共振系統中通常有兩個場，一個是由超導磁體產生的主磁場B0，一個是由射頻線圈產生的射頻場B1。產生射頻場的射頻線圈是核磁共振系統中非常重要的部件，同時也是比較容易受影響的部件。

射頻線圈也叫天線，具有將信號發射到空間和將空中的信號接收下來的功能。射頻線圈的主要性能就是電感性能，各個射頻線圈之間存在電感耦合的現象，及相互的磁通變化時都能影響附近射頻線圈的磁通變化，當它們靠近時就會相互影響，導致射頻線圈偏離原先的諧振點，不能接收期望接收的諧振信號。

在核磁共振成像系統中為了避免上述的現象發生，就需要一種可以使射頻線圈在接收階段處于失諧狀態的電路。所謂的失諧電路，就是使線圈頻率能偏離諧振頻率的電路，當線圈頻率遠離諧振點時就不會和其他線圈耦合相互影響了。

發明內容

本發明目的是：提供一種用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧電路和方法，使射頻發射線圈在發射階段性能不受影響，在接收階段偏離自身的諧振頻率，處于失諧狀態，避免線圈之間的耦合現象。

本發明提出的用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧電路的技術方案是：一種用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧電路，所述射頻發射線圈為鳥籠式，其具有第一端環、第二端環和若干根天線桿，所述天線桿均勻地分布在第一端環和第二端環上，兩天線桿之間的端環段被打斷用端環電容連接，每個端環上的端環段和端環電容的數量與天線桿的數量相同，所述失諧電路與第一端環和/或第二端環上的端環電容并聯；每個失諧電路包括限流單元、阻高頻耐高壓的扼流單元、失諧電容和耐高壓的PIN二極管，所述失諧電路由一脈沖控制模塊控制啟用或禁用；當PIN二極管導通時失諧電路啟用，失諧電容與端環電容并聯改變發射線圈的諧振頻率使發射線圈處于失諧狀態。

本發明提出的用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧電路的更詳細的技術方案是：所述失諧電路的第一輸入端與失諧電源驅動電路相連，第二輸入端接地，所述失諧電源驅動電路由脈沖控制模塊控制；

所述失諧電路中，限流單元為限流電阻，扼流單元包括第一扼流電感和第二扼流電感，所述限流電阻串聯在第一輸入端和第一扼流電感的輸入端之間，所述第二扼流電感的輸入端與第二輸入端相連，所述PIN二極管與第一扼流電感的輸出端和第二扼流電感的輸出端并聯，PIN二極管與失諧電容串聯后并聯在端環電容兩端；

所述失諧電路與天線桿的數量相同，失諧電路在第一端環和第二端環上分別是等間隔地與端環電容相并聯，且位于兩根天線桿之間的第一端環的端環電容和第二端環的端環電容不同時與失諧電路并聯；

所述失諧電路的數量至少為天線桿數量的一半，至多為天線桿數量的兩倍；所述失諧電路可以全部與第一端環上的端環電容并聯，也可以全部與第二端環上的端環電容并聯，還可以交替地與第一端環上的端環電容和第二端環上的端環電容并聯；

所述PIN二極管在脈沖控制模塊發出控制信號時呈低阻抗，失諧電路啟動，失諧電容接入發射線圈，發射線圈處于失諧狀態；在脈沖控制模塊不發出控制信號時呈高阻抗，失諧電路禁用，失諧電容未接入發射線圈，發射線圈處于諧振狀態；

所述失諧電容的電容值為端環電容的電容值的數倍以上；

所述第一扼流電感和第二扼流電感是由電感值相同的兩個電感串聯而成的，所述電感對射頻信號呈高阻抗，對直流信號呈低阻抗；所述限流電阻用于限制PIN二極管導通時失諧電路中的電流。

本發明提出的用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧方法的技術方案是：一種用于核磁共振系統中射頻發射線圈的失諧方法，所述天線桿的電感和端環電容匹配使發射線圈產生諧振；脈沖控制模塊不發出控制信號，失諧電源驅動電路在第一輸入端處加一正直流電壓，PIN二極管反向截止呈高阻抗斷路，第一扼流電感和第二扼流電感對射頻信號呈現高阻抗，失諧電路210未導通，發射線圈處于諧振狀態；脈沖控制模塊發出控制信號，失諧電源驅動電路在第一輸入端處加一負直流電壓，PIN二極管正向導通呈低阻抗通路，失諧電容與端環電容并聯接入發射線圈，發射線圈的線圈電容值改變，發射線圈的諧振頻率偏離，發射線圈處于失諧狀態。

本發明的優點是：