[實用新型]嵌入式梯度及射頻集成線圈及帶有該集成線圈的磁共振設備

有效

• 申請號: 201721261387.1
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN207366723U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 杜健軍
• 申請（專利權）人: 深圳鑫德瑞電氣科技有限公司
• 主分類號: G01R33/385
• 分類號: G01R33/385;G01R33/48
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本實用新型涉及一種嵌入式梯度及射頻集成線圈及帶有該集成線圈的磁共振設備。該嵌入式梯度及射頻集成線圈，包括至少一個梯度線圈和一個射頻線圈，梯度線圈的導體在一空心圓柱體的區域內延伸，其中梯度線圈由X梯度線圈、Y梯度線圈和Z梯度線圈組成，射頻線圈包括高頻天線和射頻屏蔽，高頻天線設置在空心圓柱體的中部區域，射頻屏蔽沿徑向在外面圍繞高頻天線延伸的布置，高頻天線由射頻屏蔽包裹形成諧振腔，梯度線圈穿過高頻天線與射頻屏蔽之間，或者射頻屏蔽卡固在梯度線圈內。本實用新型的優點在于：梯度線圈嵌入到諧振腔中，節省了空間，從而梯度線圈的性能可以設計得更高,并且節省了成本，相同成本制造的磁體給病人的空間可以更大。

技術領域

本發明涉及一種嵌入式梯度及射頻集成線圈及帶有該集成線圈的磁共振設備。

技術背景

在現代醫療技術中，磁共振成像設備是一種常用的醫療設備，其原理是利用磁共振現象來檢測被測的人體或樣品，檢查被測部分的密度分布、松弛時間分布等,并由測得的數據以圖像形式顯示出被檢查的人體或樣品部分的斷面圖像或三維圖像。在這種磁共振設備中，由一基本磁場磁體產生的靜態基本磁場，與由一梯度線圈系統產生的快速切換的梯度磁場重疊。在此磁共振設備中還包括一用于向被檢查的人體或樣品施加高頻旋轉磁場以激發磁共振信號或可以接受人體或樣品中產生的磁共振信號的射頻線圈裝置。

為了產生梯度磁場，需要調節在梯度線圈系統的梯度線圈中相應的電流，需要的電流根據不同的磁場場強及爬升率大約在幾十安培到幾百安培。由于梯度線圈系統通常會被導電結構包圍，因此切換的梯度磁場會在該結構中感應出渦流。伴隨渦流產生的磁場是不希望得到的，因為它會在沒有反向控制措施的情況下消弱梯度磁場，并且使它的隨時間變化的曲線失真，這將損害磁共振圖像的品質。

渦流磁場造成的梯度磁場失真可以通過控制參數的預失真來補償。此外，使用帶主動屏蔽的梯度線圈系統也是一種有效的方法。

為了消除高頻線圈和梯度線圈之間的耦合，通常在梯度線圈和高頻線圈之間有高頻屏蔽層，起到隔離及消除耦合的作用。這種高頻屏蔽層的特點是允許由梯度線圈系統產生的低頻段內的電磁場通過，但不允許由高頻天線產生的高頻區段內的磁場通過。

磁共振設備中的高頻天線有很多種類和不同形狀。通常的類型有鳥籠線圈、螺旋管線圈、鞍狀線圈、亥姆霍茲線圈、相控陣線圈、橫向電磁模線圈、環狀線圈等。

高頻天線一般來說，屏蔽層是和線圈是可分離的獨立的兩部分。

在水平場的超導磁體的磁共振系統中，常用的高頻發射天線通常需要直徑660mm的空間，內表面直徑600mm,對于帶有主動屏蔽的梯度線圈通常需要直徑880mm的空間。

在MRI系統中，梯度線圈(gradient coils)性能的好壞直接影響到MRI系統的成像速度和成像質量。線性磁場梯度用于空間編碼,梯度線圈用于產生這些線性磁場梯度。梯度線圈是核磁共振系統的關鍵部件，其性能決定著成像速度、清晰度、噪音大小等。而提高梯度線圈性能的關鍵在于梯度線圈的設計方法。

通常地，一個梯度線圈整體包括三個互為正交方向的X軸梯度線圈組件，Y軸梯度線圈組件以及Z軸梯度線圈組件，以對物體進行三維成像，其中各方向的梯度線圈組件分別可以包括一個梯度線圈和一個反向梯度線圈，反向梯度線圈也稱屏蔽線圈。圖1為Y軸梯度線圈組件的結構示意圖，包括Y梯度線圈106和Y反向梯度線圈102，其中Y反向梯度線圈包圍在Y梯度線圈的外側，對于X軸其結構示意圖是類似的，且圍繞中心軸相差90度布置。圖2為Z軸梯度線圈組件的結構示意圖，包括環形的Z梯度線圈107和環形的Z反向梯度線圈103，Z反向梯度線圈包圍在Z梯度線圈的外側。