[發(fā)明專利]用于磁共振成像設(shè)備中的多頻點陣列式射頻接收線圈系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710326299.3
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107121652B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐進章;顧偉;竇艷;蘇光清
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G01R33/36
• 分類號: G01R33/36
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發(fā)明公開了一種用于磁共振成像設(shè)備中的多頻點陣列式射頻接收線圈系統(tǒng)，線圈系統(tǒng)主要由N個單通道平面線圈模塊組成；每個單通道平面線圈模塊包括：單通道平面線圈、M個調(diào)諧與匹配電路、頻點切換電路和前置放大電路；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)射頻線圈多頻點工作的功能，從而能在同一個線圈上實現(xiàn)多頻點之間的快速、穩(wěn)定切換，使得同一臺核磁共振設(shè)備上能夠?qū)崿F(xiàn)多個原子核的成像，進而拓寬的設(shè)備的用途、降低設(shè)備的成本、提高設(shè)備的可操作性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁共振成像領(lǐng)域，具體設(shè)計了一種多頻點陣列式射頻接收線圈系統(tǒng)，該線圈應(yīng)用于開放式磁共振成像設(shè)備中。

背景技術(shù)

核磁共振成像(MRI)是一種目前廣泛應(yīng)用的醫(yī)學成像設(shè)備。一般來說，開放式磁共振成像裝置的結(jié)構(gòu)可分為磁體系統(tǒng)、波譜儀系統(tǒng)和圖像顯示系統(tǒng)三大部分。其中，磁體系統(tǒng)是非常重要的核心部分，它由主磁體、梯度線圈、勻場線圈和射頻線圈組成。

在臨床的MRI掃描儀中，射頻線圈處于接收MRI信號的最前端，射頻線圈質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定MRI信號的強度，射頻線圈的主要功能有兩個，其一是激發(fā)核自旋，其二是探測核進動。在激發(fā)模式工作時，作為一個變換器，它把射頻功率變換為成像體積中的橫向旋轉(zhuǎn)的射頻磁場B1，該磁場的方向與靜磁場的方向B0垂直；在接收模式工作時，射頻線圈把進動的橫向磁化強度M轉(zhuǎn)換為適于處理的電壓信號。對于設(shè)計良好的射頻線圈，在成像區(qū)域中射頻場B1應(yīng)該是均勻的，且射頻線圈應(yīng)該有高信噪比。

傳統(tǒng)的射頻線圈的設(shè)計都是針對某一種特定的原子核的拉莫爾進動頻率來設(shè)計的，只能夠進行一種原子的成像；對于多個原子核的成像，通常是更換新的射頻線圈或者是重新對線圈進行調(diào)諧與匹配。不僅浪費成本，而且還需要有專業(yè)的設(shè)備與專門工作人員來進行相應(yīng)的操作，這對于實際的應(yīng)用非常不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種用于磁共振成像設(shè)備中的多頻點陣列式射頻接收線圈系統(tǒng)，以期能實現(xiàn)射頻線圈多頻點工作的功能，從而能在同一個線圈上實現(xiàn)多頻點之間的快速、穩(wěn)定切換，使得同一臺核磁共振設(shè)備上能夠?qū)崿F(xiàn)多個原子核的成像，進而拓寬的設(shè)備的用途、降低設(shè)備的成本、提高設(shè)備的可操作性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種用于磁共振成像設(shè)備中的多頻點陣列式射頻接收線圈系統(tǒng)的特點是由N個單通道平面線圈模塊組成；每個單通道平面線圈模塊包括：單通道平面線圈、M個調(diào)諧與匹配電路、頻點切換電路和前置放大電路；

所述單通道平面線圈分別連接所述M個調(diào)諧與匹配電路；所述M個調(diào)諧與匹配電路與所述前置放大電路連接；所述頻點切換電路串聯(lián)在所述單通道平面線圈和M個調(diào)諧與匹配電路之間；調(diào)諧與匹配電路由調(diào)諧電容和匹配電容組成；

所述單通道平面線圈模塊利用所述單通道平面線圈檢測到磁共振成像設(shè)備中被測體的核磁共振信號后，通過所述頻點切換電路選擇所述M個調(diào)諧與匹配電路中相應(yīng)的調(diào)諧與匹配電路接入到所述單通道平面線圈中，使得所述核磁共振信號經(jīng)過所選擇的調(diào)諧與匹配電路傳輸至所述前置放大電路中進行去耦和放大處理，從而得到處理后的核磁共振信號。

所述頻點切換電路包括：直流驅(qū)動電源、旋鈕式切換開關(guān)、M個射頻扼流圈、M個開關(guān)PIN二極管對以及M個接地PIN二極管對；

所述旋鈕式切換開關(guān)設(shè)置有M個檔位，每個檔位分別對應(yīng)不同的工作頻點；每個檔位上相應(yīng)設(shè)置有所述射頻扼流圈；所述射頻扼流圈與相應(yīng)的開關(guān)PIN二極管對相連通；所述開關(guān)PIN二極管對與相應(yīng)的接地PIN二極管對相連通；所述接地PIN二極管對在其中間位置處抽線接地；

所述頻點切換電路是利用旋鈕式切換開關(guān)選擇所需的工作頻點，所述直流驅(qū)動電源通過相應(yīng)工作頻點上的射頻扼流圈導通開關(guān)PIN二極管對以及接地PIN二極管對，從而使得與所需的工作頻點相對應(yīng)的調(diào)諧與匹配電路接入到所述單通道平面線圈中，實現(xiàn)多頻點之間的切換。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：