[發(fā)明專利]用于磁共振成像的盆部射頻線圈

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010592006.4
• 申請(qǐng)日: 2010-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN102018512A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張松濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海辰光醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/055
• 分類號(hào): A61B5/055
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 王建國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)的射頻線圈，特別是涉及一種在磁共振成像系統(tǒng)中使用的具有12個(gè)單元的盆部射頻線圈。

背景技術(shù)

磁共振成像（MRI）系統(tǒng)采用來自主磁系統(tǒng)的均勻強(qiáng)磁場(chǎng)（稱為MRI系統(tǒng)主磁場(chǎng)—B₀）對(duì)人體中的氫原子核自旋進(jìn)行極化。磁極化原子核自旋在人體中產(chǎn)生磁矩i。該磁矩在穩(wěn)態(tài)時(shí)指向主磁場(chǎng)方向，如果沒有激勵(lì)擾動(dòng)則不會(huì)產(chǎn)生有用的信息。

通過均勻的射頻（RF）磁場(chǎng)（稱為激發(fā)磁場(chǎng)或B₁磁場(chǎng)）激發(fā)磁矩產(chǎn)生核磁共振（NMR）信號(hào)，從而獲取磁共振成像系統(tǒng)（MRI）數(shù)據(jù)。射頻發(fā)射線圈在所需探測(cè)的圖像區(qū)域產(chǎn)生B₁磁場(chǎng)，該射頻發(fā)射線圈由采用功率放大器的受計(jì)算機(jī)控制的射頻發(fā)射器驅(qū)動(dòng)。在激發(fā)過程中，原子核自旋系統(tǒng)吸收能量，使磁矩繞著主磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)。在激發(fā)后，進(jìn)動(dòng)的磁矩將經(jīng)歷自由感應(yīng)衰減（FID），釋放其吸收的能量并返回穩(wěn)態(tài)。在自由感應(yīng)衰減（FID）中，使用放置在人體受激部分附近的接收射頻線圈探測(cè)核磁共振（NMR）信號(hào)。該核磁共振（NMR）信號(hào)是處于接收射頻線圈中的第二電壓（或電流），該電壓（或電流）被人體組織的進(jìn)動(dòng)磁矩所誘導(dǎo)。接收射頻線圈可以是發(fā)射線圈本身也可以是只接收射頻信號(hào)的獨(dú)立線圈。通過集成在主磁場(chǎng)系統(tǒng)中的梯度線圈產(chǎn)生附加脈沖梯度磁場(chǎng)，選擇性地激發(fā)所需要位置的體素內(nèi)的原子核，并可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率編碼和相位編碼，從而確定其空間坐標(biāo)，最終經(jīng)過傅立葉變換，建立一幅完整的磁共振成像。

在磁共振成像系統(tǒng)（MRI）中，發(fā)射線圈和接受線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的均勻性是獲得高質(zhì)量圖像的一個(gè)關(guān)鍵因素。在標(biāo)準(zhǔn)的磁共振成像系統(tǒng)中，對(duì)于發(fā)射通常采用整體射頻線圈取得最佳激發(fā)場(chǎng)均勻性。整體射頻線圈是系統(tǒng)中最大的射頻線圈。但是，如果同時(shí)使用較大的線圈接收，則會(huì)產(chǎn)生較低的信噪比（SNR），這主要是因?yàn)檫@樣的線圈與成像的信號(hào)發(fā)生組織距離較遠(yuǎn)。因?yàn)樵诖殴舱癯上裣到y(tǒng)（MRI）中最重要的是高信噪比（SNR），所以采用專用線圈進(jìn)行射頻接收以提高所需探測(cè)部分的信噪比（SNR）。但是，由于人體各個(gè)生理部位的形狀各不相同，又十分不規(guī)則，而且尺寸大小也差別很大，所以如何根據(jù)人體各個(gè)部位的生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，巧妙地布置線圈電路，從而獲得較為均勻的磁場(chǎng)分布和較大的探測(cè)靈敏度一直是國(guó)際上線圈設(shè)計(jì)人員的最大任務(wù)。

在實(shí)用中，設(shè)計(jì)較佳的專用射頻線圈應(yīng)當(dāng)具有下列功能：高信噪比（SNR）、好的均勻性，諧振電路的高空載質(zhì)量因子（Q）。此外，盆部射頻線圈(10)必需設(shè)計(jì)成適于病人操作并具有舒適度，而且在病人與射頻電子設(shè)備之間提供保護(hù)屏障。一種提高信噪比的方法是正交接收。在這種方法中，由覆蓋所需探測(cè)的相同區(qū)域的兩個(gè)互相獨(dú)立的線圈探測(cè)兩個(gè)信號(hào)。采用正交接收的射頻信號(hào)信噪比是采用單個(gè)線性線圈情況時(shí)的????????????????????????????????????????????????倍。另外一種提高信噪比的方法是相控陣線圈技術(shù)。為了對(duì)一個(gè)較大的區(qū)域進(jìn)行成像，如果使用單個(gè)較大的線圈，線圈所覆蓋的所有區(qū)域的噪聲均進(jìn)入線圈，因此信噪比差。如果使用相控陣技術(shù)，使用多個(gè)獨(dú)立的小線圈一起覆蓋此區(qū)域，由于只有臨近線圈的很小區(qū)域的噪聲才能進(jìn)入線圈，因此能夠有效地提高信噪比。

盆部線圈在臨床磁共振成像中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，可用于診斷位于人體盆腔內(nèi)的器官、例如男性的前列腺和女性的子宮、卵巢等生理部位的病變。目前盆部磁共振成像主要有兩種方式，一種方式是使用體線圈進(jìn)行盆部成像，但是由于用體線圈進(jìn)行接收，接收時(shí)與成像的信號(hào)組織距離較遠(yuǎn)，填充因子較小，因此通常成像時(shí)信噪比較低。

另一種方式是使用專用插入式射頻線圈，在使用時(shí)將線圈插入人體內(nèi)部（如直腸，女性陰部等），這將導(dǎo)致病人感覺非常不適。而且，在使用過程中需要嚴(yán)格消毒，并要對(duì)病人進(jìn)行洗腸等處理，過程復(fù)雜。此外，除非對(duì)病人進(jìn)行麻醉處理，否則很難保持待成像區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)，同時(shí)由于這種插入式線圈的可觀察范圍較小，不便于診斷時(shí)的成像。

另外，傳統(tǒng)的磁共振相控陣線圈只能使用一個(gè)方向的磁共振信號(hào)，而磁共振信號(hào)本身是在垂直于靜磁場(chǎng)的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的，使得傳統(tǒng)的磁共振相控陣線圈采集的信號(hào)比較少，信噪比比較低，圖像清晰度不夠。

發(fā)明內(nèi)容