[发明专利]一种用于高场和超高场的多通道发射接收头线圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁共振成像系统的线圈，特别是关于一种用于高场和超高场的多通道发射接收头线圈。

背景技术

磁共振成像技术是一种不需要射线和其它电离辐射就可以产生被测试者内部图像的一种成像技术，此种成像技术近年来迅速发展，它不仅成为临床医学诊断不可缺少的工具，更成为直接观测大脑认知活动的手段。目前，制约磁共振成像技术发展的主要瓶颈是图像的信噪比、分辨率和成像速度，现有技术中解决上述问题的途径主要是提高主磁场强度，改进线圈的发射接收功能和实现多通道的并行成像以提高成像速度。

当前高场(一般为3T)和超高场(7T及以上)磁共振成像系统是磁共振成像领域最令人瞩目的技术发展趋势，与低场(1.5T及以下)磁共振成像系统相比，高场和超高场磁共振成像系统在信噪比、信号强度和图像分辨率等方面有了很大的提高，7T磁共振成像系统可以达到0.2毫米以下的分辨率。但是高场成像也带来不少新的难题需要解决。在高场和超高场磁共振成像系统中，磁共振频率显著增加(与主磁场成正比)，对应的射频波长显著减小，由于被测试者的介电共振效应引起射频场发射的不均匀性以及被测试者对电磁能量的过度吸收(高SAR值)，这直接影响到磁共振成像系统的成像质量和人体安全。相对于传统的鸟笼式发射接收线圈，采用相控阵表面回路的接收线圈通常能获得更高的图像信噪比。但是传统线圈的相控阵表面回路之间是通过重叠面积去除耦合的，采用这样的相控阵线圈进行射频发射，在高场和超高场中得到的射频发射场局部区域不够均匀(重叠面积区域与相邻区域比较)。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种射频发射场均匀、保证人体安全且图像信噪比高的用于高场和超高场的多通道发射接收头线圈。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于高场和超高场的多通道发射接收头线圈，其特征在于：它包括一两端通透的线圈本体，所述线圈本体包括两个平行间隔设置呈Ω型的支撑体，其中一所述支撑体的顶部设置有一放置外部反射镜的凸台，两个所述支撑体之间设置一由偶数块有机玻璃板拼成而成的外壳，每一所述有机玻璃板上设置有一相控阵表面回路，每一相邻的两个所述相控阵表面回路之间分别加入一个以上的去耦电容，对应被测试者眼部位置在所述外壳的顶部对称设置有两个视窗。

每一个所述相控阵表面回路包括若干个固定电容和可调电容，在各相邻的所述电容之间分别设置有一电感，构成一串联谐振回路，在所述串联谐振回路中的一可调电容的一端通过另外一可调电容连接一并行发射接收射频接口电路中的发射接收转换开关。

所述固定电容采用无磁耐高压固定电容，所述可调电容采用无磁耐高压可调电容，所述电感由印制电路板覆铜构成。

所述外壳顶部的两个相邻相控阵表面回路分别是在所述两个视窗的边框与有机玻璃板之间布线，其它的所述相控阵表面回路的布线位置都与此相同。

所述外壳的形状为类椭圆形，所述外壳左右之间的距离为22～24cm，上下之间的距离为24～26cm。

所述并行发射接收射频接口电路中设置有线性相移器。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置有一由偶数块有机玻璃板拼成的外壳，且在外壳的顶部设置有两个对称的视窗，实验时外部的视觉图像通过固定在凸台上的外置反射镜反射并透过两个视窗分别发送到被测试者眼睛中，有利于对被测试者进行清晰的视觉刺激。2、本发明由于在外壳的每一块有机玻璃板上对应设置有一相控阵表面回路，且在每相邻的两个相控阵表面回路之间加入一个以上的电容以去除相互间的耦合，与传统的通过重叠面积去除耦合的方式相比，更容易得到均匀的射频发射场，保证图像的高信噪比。3、本发明由于在每一串联谐振回路中的一可调电容的两端通过另一可调电容连接一并行发射接收射频接口电路中的发射接收转换开关，以发射从并行发射接收射频接口电路输出的经线性相移后的多路射频信号，并将接收到的磁共振信号通过前置放大器输入磁共振系统，而且本发明可以通过调节以上两个可调电容，与前置放大器的相位和阻抗相匹配，进一步提高了图像的信噪比。4、本发明的外壳、电感、固定电容和可调电容均采用无磁性耐高压的机械材料和电子元器件，由于机械材料在磁共振实验中不成像，因此可以进一步提高图像信噪比。5、本发明的外壳由于是由偶数块有机玻璃板制成的类椭圆形结构，因此更加贴近人体头部的形状，有利于提高图像的信噪比。本发明可以广泛应用于各种磁共振高场成像系统的射频发射与接收，尤其是超高场磁共振成像系统中。

附图说明

图1是本发明机械结构示意图；

图2是本发明外壳上相控阵表面回路的分布示意图；