[发明专利]带有重叠线圈元件的磁共振线圈、磁共振装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发射和/或接收磁共振信号的磁共振线圈，其至少包括两个重叠的线圈元件、这些线圈元件的线圈导线，所述线圈导线在交叉区域相互交叉并布置在支承体上，其中，互相重叠的线圈元件布置在所述支承体的不同侧。本发明还涉及一种具有这种磁共振线圈的磁共振装置，以及一种制作这种磁共振线圈的方法。

背景技术

磁共振线圈用在磁共振装置中，作为发射线圈用于发射使原子核自旋发生偏转的磁共振信号，和/或作为接收线圈用于接收可确定磁共振图像的磁共振信号。本文中主要考虑的是接收线圈。

当前，为人们所熟知的是采用所谓的局部线圈，也就是天线系统，其被安置在待检查目标（特别是患者）的紧上面（前面）或紧下面（后面）。这种局部线圈可用来记录高信噪比（SNR）的磁共振图像。磁共振测量期间，所述局部线圈的各线圈元件里的励磁芯体感应的电压通常利用低噪声前置放大器（低噪声放大器，LNA）被放大，且传递给（特别是以线扎电缆的方式）接收电子系统。为了进一步改善信噪比（特别是在高分辨率图像中），采用所谓的高场系统，其可具有1.5特斯拉至12特斯拉及更高的基本场强。

如提及的那样，所述局部线圈的主要优点是靠近所述目标的非常小的线圈元件允许非常高的信噪比。由于这个原因，而且由于通过k-空间欠采样（并行成像等）的加速测量的可能性，所以人们对非常紧密的线圈元件阵列（因此带有许多读出通道的局部线圈）抱有很大兴趣。

在这些线圈元件阵列（天线阵列）中，希望所述的线圈元件尽可能有效地互相解耦。现有技术已公开了达到此目的的不同的可能方法，例如通过载波的感应解耦、通过普通线圈导线的电容解耦以及几何感应解耦，因为在相邻线圈元件间存在重叠。因此，在每个局部线圈里制作交叉区域，该局部线圈几何上包含解耦线圈元件，所述线圈元件的导线路径（线圈导线）在所述的交叉区域交叉。在那里可产生寄生电容，由此会引发介电损耗。

在线圈元件的极其紧密的封装阵列的情况下，例如，在带有32个或更多通道以及（因而）线圈元件的局部头线圈中，在从10个通道开始的肩线圈和所类似的线圈里，所述的线圈元件非常小，并且在所述交叉区域中的损耗机理获得越来越多的关于图像质量的影响。这类似地适用于线圈元件的其它阵列，其中，所述的各个线圈元件因为其它的原因必须非常小，例如在用于拍摄动物图像和化学应用中的磁共振线圈的情形中。

首先，所提到的在所述交叉区域里的损耗机理首先是是其它线圈元件导线里的由于线圈元件导线产生的涡流导致的电阻性损耗，但是，其次也有产生在所述交叉区域中的寄生电容导致的介电损耗。特别地，例如，当节省成本的电介质用作所述线圈导线的支承体时，在这些点处的损耗会特别显著，因为这些材料通常也有高损耗因数（tanδ）。

除了由于介电损耗和电阻性损耗导致的所述损耗之外，在交叉点处所述线圈元件的耦合也会产生不希望的模式，例如共模，其可在线圈元件的整个阵列上传播。在接收的情况下，这会导致信号损耗，在发射的情况下，这会导致所述局部线圈的不希望的共振并因而导致B₁均匀性的失真，也就是高频发射场均匀性的失真。

为了解决这个问题，有人建议使线圈导线在交叉点处变细并将它们设计得更窄，从而降低寄生电容。然而，对于线圈元件来说，这通常达不到预期目标，因为更宽的线圈导线总体上导致相对较低的损耗。

也有人建议在的交叉区域提供人工焊接的桥，以便在各线圈元件的线圈导线之间有更大的距离，而且，在线圈导线之间也有作为电介质的空气，空气具有非常好的损耗性能，特别是就损耗因数而论。然而，这是不利的，因为人工作业是昂贵且耗时的，而且其次会产生很难复制的结果。

发明内容

因此，本发明的目的之一是设计一种局部线圈以及制作所述局部线圈的方法，在不耗时且没有高昂的人工参与的情况下，可制作出局部线圈，不过仍然改进了所述交叉区域中的损耗性能。

为此，在背景技术部分中提到的这种磁共振线圈中，限定支承体至少由三层支承材料形成，其中，填充有空气或填充材料的腔在交叉区域处设置在中间层中，所述填充材料的介电常数低于所述支承材料的介电常数。

因此，本发明提出由多个层构造所述支承体，从而制造一种多层基板。这允许于交叉点处在所述支承体内的中间层中设置腔，即，腔至少填充在所述交叉区域处，可用空气或电介质填充所述腔。这种情况下，空气的介电常数和所述电介质填充材料的介电常数低于支承材料的介电常数，当所述填充材料的损耗因数也低于所述支承材料的损耗因数时，这是特别有利的。