[發明專利]局部線圈及構造方法、磁共振儀及測量磁共振信號的方法

無效

• 申請號: 201110167405.0
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102288930A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 斯蒂芬.比伯;伊馮.坎迪達斯;卡斯滕.揚斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/36
• 分類號: G01R33/36;G01R33/3415
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種有磁共振天線組用于磁共振儀的局部線圈，磁共振天線組包括多個布置在平行的相鄰排內的天線線匝。此外本發明還涉及一種有這種局部線圈的磁共振儀、一種局部線圈的構造方法以及一種磁共振信號的測量方法。

背景技術

在磁共振檢查病人某些器官或身體部分時，為了接收磁共振信號(MR信號)和必要時也為了發送激勵核自旋必要的高頻信號，使用所謂的表面天線。檢查時這些表面天線安放在離要檢查的器官或身體部分比較近的地方，優選地直接放在病人身體表面上。因為它們安放在所關心的區域附近，這些表面天線與遠離病人設置的天線相比其優點是，它們有較大的填充系數。由此使有效信號較少衰減，并減小由于在病人身體內部的電損失引起的噪聲份額，因此與遠距離設置的天線相比，從根本上改善所謂的信噪比(SNR；Signal-to-Noise-Ratio)。但缺點是，單個表面天線只能在規定的、處于此表面天線線匝直徑數量級的空間尺寸內產生有效的圖像。因此，由于一個個這種表面天線受限制的觀察范圍，因而其使用可能性非常有限。盡管觀察范圍可以通過加大表面天線線匝的直徑擴展。但隨著線匝的增大，病人體內的電損失也同時加大，隨之而來的是更大的噪聲。因此在使用單個表面天線時，始終必須在一方面盡可能高的分辨率與另一方面盡可能大的觀察區之間選擇一種折中方案。

一種增大觀察范圍并與此同時不以相同的程度降低分辨率的可能性在于，使用有一個磁共振天線組的所謂局部線圈，磁共振天線組包括多個布置在相鄰排內可以逐個工作的天線線匝。

天線組的各個天線線匝大多設計為其內部設有縮短電容器的簡單線匝。但也可以涉及其他類型例如有許多圈的線匝，涉及所謂的Butterfly線匝或涉及鞍形線圈。通常一個這種局部線圈除天線組外還有一個或多個前置放大器、從局部線圈外殼通往接插件借助它局部線圈可以與磁共振設備接收系統連接的電纜、以及必要時在局部線圈外殼內部或在電纜上的其他電子器件，例如表面波阻斷器等。

在一個這種局部線圈內部各個天線元件準確的幾何形狀，相應地針對應用寬度，亦即針對局部線圈應使用于何種目的、針對圖像質量，尤其SNR，和為了通過使用圖像平行發送法有可能縮短測量時間。在這里不僅整個局部線圈，亦即全套天線組的尺寸，而且各個天線線匝的幾何設計及它們的相互位置，都起決定性的作用。局部線圈的總尺寸是重要的，因為它是照明的關鍵參數。若應當用一個局部線圈完全照明例如一個肝臟，則此局部線圈必須相應地沿z方向(平行于病人隧道的軸線)和沿x方向(在設備坐標系內第二個垂直于z方向的水平方向)確定尺寸。各個天線線匝的尺寸是重要的，因為與大的天線線匝相比，較小的天線線匝在其附近SNR的提升更強烈。天線線匝的數量對于圖像平行發送法有決定性作用，因為這種方法以各天線線匝剖面可利用的空間局限性為基礎。也就是說，在這種方法中各天線線匝同時提供可以在圖像平行發送法中利用的固有位置編碼。在圖像平行發送法中加速度通過省略相位編碼步驟實現。為了盡管如此仍能由所謂的“欠掃描”的k-空間生成圖像，局部線圈沿相位編碼方向必須有多個天線線匝。局部線圈沿相位編碼方向的天線線匝越多，可以實現越高的加速度系數以及測量時間越短。

然而在使用這種天線組時存在的問題是，在一個天線線匝內的高頻電流可以在一個相鄰的天線線匝內感應電壓。這通常稱為天線線匝的電感耦合。電感耦合導致在相鄰天線線匝之一中產生的信號，也自動引起相鄰天線線匝內的一個信號分量。因此電感耦合惡化信噪比。此外，在對耦合的天線線匝信號評估時的化費也大于未耦合的天線線匝。因此應盡可能避免天線線匝的電感耦合。

相鄰天線線匝去耦的可能性在于，使相鄰天線線匝重疊一個規定的尺寸，使得相鄰天線線匝之間的電感耦合在總體上最小。

當涉及在一排或一行天線組內部處于直接并列位置的天線線匝時，這種“幾何”或“電感”去耦無疑問是可能的。然而在相鄰排和行內彼此對角相鄰的線匝去耦存在困難。對角相鄰線匝的重疊導致中央區被四個線匝同時覆蓋。這導致在這些區域內不希望的信號超強，這尤其會造成偽影。

因此當前實際上大多使用有天線組的表面天線，其中，在天線組內部彼此對角相鄰的線匝根本不去耦，而是在其中僅通過對角相鄰天線線匝之間足夠的距離以及通過安裝在天線接頭上的前置放大器的適當去耦，試圖達到盡可能有效的去耦。