[發(fā)明專利]并行發(fā)射接收射頻接口電路和相控陣發(fā)射接收頭線圈

有效

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• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101872001A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 薛蓉;朱華彬;李艷霞;馬昊立;左真濤;卓彥
• 申請（專利權）人: 中國科學院生物物理研究所
• 主分類號: G01R33/36
• 分類號: G01R33/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發(fā)明涉及磁共振高場和超高場成像系統(tǒng)，特別是指一種適用于磁共振高場和超高場成像系統(tǒng)中的并行發(fā)射接收射頻接口電路和相控陣發(fā)射接收頭線圈。

背景技術

磁共振成像技術在過去十余年間的發(fā)展速度迅速，它不僅成為臨床醫(yī)學診斷不可缺少的工具，更成為直接觀測大腦認知活動的“天文望遠鏡”或“顯微鏡”，徹底改變了腦與認知科學領域的研究面貌。制約磁共振技術發(fā)展的主要瓶頸是圖像的信噪比、分辨率和成像速度。目前解決這一問題的主要途徑是提高主磁場強度，改進線圈的發(fā)射與接收功能，實現多通道并行成像，提高成像速度。當前高場(一般為3T)和超高場(7T及以上)磁共振成像系統(tǒng)與并行成像技術是磁共振成像領域最令人注目的技術發(fā)展趨勢。

同現有的臨床主流1.5T磁共振系統(tǒng)比較，高場和超高場全身磁共振系統(tǒng)在信噪比、功能信號強度和頻譜分辨率等幾個關鍵指標上都有大幅度提高。7T磁共振成像系統(tǒng)目前可以達到0.1毫米以下的分辨率，為觀測更加細微的機體組織結構及其功能活動提供了可能。高場和超高場全身磁共振系統(tǒng)盡管有如此突出的能力，要充分發(fā)揮其作用，還有許多技術難題需要解決，如超高場系統(tǒng)中存在由于人體的介電共振效應引起射頻場發(fā)射的不均勻性，影響磁共振成像系統(tǒng)的圖像信噪比，人體對電磁能量的過度吸收，即高SAR值，靜磁場勻場的高難度等問題。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種射頻場發(fā)射均勻，圖像信噪比高，電磁能量發(fā)射低的并行發(fā)射接收射頻接口電路和相控陣發(fā)射接收頭線圈。

為實現上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：一種并行發(fā)射接收射頻接口電路和相控陣發(fā)射接收頭線圈，其特征在于：所述相控陣發(fā)射接收頭線圈包括兩端通透的一內殼和一外殼，所述內殼和外殼對應測試者眼部的位置均開設有一全開的視窗，所述內殼的外表面上設置有上、下兩圈共八個相控陣表面回路，其中一個所述相控陣表面回路圍繞所述視窗設置；所述并行發(fā)射接收射頻接口電路包括一功分器，將輸入的單通道射頻信號分成八路射頻信號；所述功分器連接八個移相器，每一所述移相器將輸入的每一路射頻信號進行線性相移，經相移后的每一路射頻信號通過一發(fā)射接收轉換開關的輸入/輸出端發(fā)射至所述相控陣發(fā)射接收頭線圈上的八個相控陣表面回路，使每圈中相鄰所述兩相控陣表面回路之間的相移差為定值，上、下兩圈對應的所述兩相控陣表面回路之間射頻信號的相位差為定值；所述八個相控陣表面回路發(fā)射射頻信號并接受人體氫原子產生八路磁共振信號，所述八路磁共振信號分別通過每一所述發(fā)射接收轉換開關的輸入/輸出端輸入一前置放大器；每一所述發(fā)射接收轉換開關的控制端均連接掃描儀的控制系統(tǒng)，以接收所述控制系統(tǒng)輸出的發(fā)射或接收的切換控制指令。

所述移相器為同軸電纜，所述同軸電纜的長度決定所述移相器的相移量。

每圈中相鄰所述兩相控陣表面回路之間的相移差為90°，上、下兩圈對應的所述兩相控陣表面回路之間射頻信號的相位差為180°。

所述內殼的外表面上的其中三對所述上、下相控陣表面回路為對稱設置。

所述并行發(fā)射接收射頻接口電路還包括連接在每一所述移相器與發(fā)射接收轉換開關之間的、調節(jié)各路射頻信號幅值用的八個衰減器。

所述相控陣發(fā)射接收頭線圈上每一所述相控陣表面回路包括三固定電容、三可調電容和電感，其中的三固定電容、二可調電容和電感串聯(lián)成一諧振回路。

所述諧振回路中的一可調電容的兩端通過另一所述可調電容連接所述射頻接口電路中的發(fā)射接收轉換開關；所述固定電容為無磁耐高壓固定電容，所述可調電容為無磁耐高壓可調電容；所述相控陣表面回路中電感由四段銅皮構成。