[发明专利]具有可选择视场的RF体线圈

说明书

下文涉及磁共振技术。它特别应用在高场磁共振成像和光谱分析应用中，比如在大约3特斯拉或更高时成像或进行光谱分析，并将特别参照此应用被描述。但是，它也应用在更低磁场中执行的磁共振成像或光谱分析中，以及类似的应用中。

在磁共振成像中，一个成像对象被放在一个在时间上恒定的主磁场中并受到射频(RF)激励脉冲以在成像对象中产生核磁共振。磁场梯度被叠加到主磁场上以空间编码磁共振。被空间编码的磁共振基于空间编码被读出和重建以产生磁共振图像。

设计具有更短的腔，典型地在1.2米左右或更短的腔的磁共振成像扫描仪具有各种实用上的和功能上的优点。类似地，设计在更高磁场下操作的磁共振成像扫描仪具有各种实用上的和功能上的优点。缩短腔长度和增加磁场强度都趋于导致更短的全身RF线圈。当全身线圈以它的z轴与磁体腔的轴相对准的方式进行安装时，B₁场非均匀性沿着全身线圈的z-轴趋于最大。这样，B₁场非均匀性限制了沿着磁体腔的可用视场。

全身射频线圈的两种常见类型是鸟笼线圈和TEM(横电磁波)线圈。鸟笼线圈具有与端环或端帽耦合的多个横条。一个环绕的射频屏蔽罩可以被提供以屏蔽线圈外部组件不受所产生的射频信号影响，以阻塞外部RF噪声使该噪声不能到达线圈，以抑制由于外部损耗的材料造成的线圈负载，等等。另外RF屏蔽罩不是鸟笼线圈的有源组件。被屏蔽的鸟笼线圈提供相对低的SAR(特定能量吸收率，或者特定吸收率)和高线圈灵敏度；但是，沿着z-轴的视场被限制。低SAR和高线圈灵敏度使鸟笼线圈在磁共振成像系统中作为全身射频线圈来使用很具有吸引力。

TEM线圈包括与一个环绕的射频屏蔽罩相连接的多个连杆。典型地，连接处被制作在连杆的端部。在TEM线圈中，因为屏蔽罩为TEM共振提供电流回路，射频屏蔽罩是线圈的一个有源组件。与尺寸相当的被屏蔽的鸟笼线圈相比，TEM线圈沿着z-轴提供一个更长的视场；但是，与类似的被屏蔽的鸟笼线圈相比，TEM线圈典型地具有更高的SAR和更低的线圈灵敏度。TEM线圈的大的轴向视场使这些线圈作为高磁场成像系统中的全身射频线圈来使用很具有吸引力。

根据一个方面，一种用于磁共振成像或者光谱分析的射频线圈被公开。多个通常平行的传导构件围绕一个感兴趣的区域。一个或多个端构件被通常置于与多个平行的传导构件横断的位置。一个通常是圆柱形的射频屏蔽罩围绕多个通常平行的传导构件。可转换电路可选择地具有：(i)第一转换配置，该配置中传导构件可操作地与一个或更多端构件连接；和(ii)第二转换配置，该配置中传导构件可操作地与射频屏蔽罩连接。射频线圈在第一转换配置中以鸟笼共振模式操作，而在第二转换配置中以TEM共振模式操作。

根据另一方面，一种磁共振扫描仪被公开。射频线圈包括：多个围绕感兴趣区域的通常平行的传导构件；一个或多个被通常置于与多个平行的传导构件横断的位置的端构件；一个围绕多个通常平行的传导构件的通常是圆柱形的射频屏蔽罩；和可转换电路，可选择地具有(i)第一转换配置，该配置中传导构件可操作地与一个或更多端构件连接，和(ii)第二转换配置，该配置中传导构件可操作地与射频屏蔽罩连接。射频线圈在第一转换配置中以鸟笼共振模式操作而在第二转换配置中以TEM共振模式操作。主磁体在感兴趣区域中产生一个静态磁场。磁场梯度线圈选择性地将所选的磁场梯度叠加在感兴趣区域中的静态磁场上。线圈转换电路可操作地与射频线圈的可转换电路相连接以在所选择的第一转换配置和第二转换配置之一中配置线圈。

根据另一方面，一种用于磁共振成像或光谱分析的射频线圈被公开。多个通常平行的传导构件被设置在一个感兴趣区域的周围。电路可选择地具有：(i)第一配置，该配置中传导构件以鸟笼共振模式操作；和(ii)第二配置，该配置中传导构件以TEM共振模式操作。

根据另一方面，一种磁共振方法被公开。在感兴趣区域中产生一个主磁场。使用一个射频线圈在感兴趣区域内激励磁共振，该射频线圈包括：被设置在感兴趣区域周围的多个通常平行的传导构件；和电路，该电路可选择地具有(i)第一配置，该配置中传导构件以鸟笼共振模式操作，和(ii)第二配置，该配置中传导构件以TEM共振模式操作。通过使用射频线圈，磁共振信号被接收。激励通过射频线圈在第一和第二配置之一中被执行，而接收则通过射频线圈在第一和第二配置的另一个中被执行。

一个优点在于提供一种具有可选择视场的射频线圈。

另一个优点在于提供一种使在(i)视场和(ii)SAR和线圈灵敏度之间的可转换的折衷成为可能的单个全身线圈。