[实用新型]一种用于磁共振成像系统的头部射频线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于磁共振成像系统的头部射频线圈，尤其涉及到一种采用液氮制冷并用具有接收或发射/接收的线圈导体对头部进行诊断的射频线圈。 

背景技术

目前，磁共振成像技术已广泛应用于世界上各个大型医疗机构并且在医学实践中取得了巨大而独特的效益。这些磁共振成像技术不仅具有在识别和评估病理、判断受测组织健康状况方面的医学诊断价值，还广泛应用于临床和研究中；虽然通过不懈的努力，磁共振成像已获得长足的进步，但是磁共振成像还有进一步改善的需要，如更高的对比度、增强的信噪比、更快的采集速度和/或更高的空间和时间分辨率。 

线圈是拾取磁共振信号的核心部件，线圈拾取信号的能力大小以及质量的高低，对成像质量有直接的至关重要的影响，磁共振成像系统中，人体中质子受激发后发出的磁共振信号是很微弱的。线圈的一个重要的指标是品质因子，一般简写为Q，它由线圈的谐振峰的中心频率除以谐振峰的宽度而得，它反映的是线圈接收信号和排除干扰的能力，在线圈可用带宽大于磁共振系统所需带宽的前提下，空载Q通常是越高越好。决定线圈的Q的主要因素是整个线圈回路中的电阻，主要是导体中的电阻，导体电阻越大，线圈的Q也就越低，成像品质越差。 

现有采用的方法为：通过改进布线来降低线圈重叠部位耦合电容，从而提高线圈的Q值，但因受限于常温铜导体内固有电阻，Q值仍然不够高，与电子热噪声关联的图象噪声影响成像清晰度，使用的导体为常温铜导体，成像过程中，为了减弱铜导体中与电子热噪声以及固有电阻带来的影响，必须通过延长扫描时间来提高信噪比，从而导致设备使用成本的提高；目前常用的线圈设计主要基于常温导体，普遍都不能获得较高的空载Q。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于磁共振成像系统的头部射频线圈，该线圈与各类磁共振系统配合使用，主要用于头部各部位包括大脑、小脑、脑干、额窦、上颌窦部位的临床扫描，辅助医务人员进行诊断。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于磁共振成像系统的头部射频线圈，该射频线圈包括线圈外壳、真空罩、液氮装置、线圈导体和低噪声前置放大器，该射频线圈为至少一个射频接收线圈或至少一个可操作性的既可发射也可接收的射频线圈，所述线圈导体由端环、连接端环两端的互相平行的偶数个腿和谐振电容组成，所述谐振电容与线圈导体相连，可根据主磁场方向的不同选择不同结构的线圈导体，所述线圈导体采用高通、低通和带通三种结构，根据谐振电容在线圈导体中不同位置来判定线圈导体结构；所述液氮装置包括液氮罐和液氮加注管，所述液氮装置设置于线圈导体上并通过液氮对线圈导体制冷，所述线圈导体的信号输出端与低噪声前置放大器相连。 

所述线圈导体采用冷却至0K-77K温度时导电性比铜高的一种非超导材料和超导材料，所述线圈导体采用高温超导材料。 

所述真空罩上设有抽口并与抽真空设备连接，所述线圈导体放置在由非磁性非金属构成的液氮罐和真空罩隔离出的一个公共真空室内，所述公共真空室内设有非磁性非金属的保温材料，所述保温材料为珠光砂或气凝胶毡。 

所述液氮加注管穿过真空罩并与液氮罐呈连接状态，所述液氮罐通过非磁性非金属材料设置于真空罩内部，所述线圈导体为圆筒状，所述线圈导体上设有作为扫描检测区域的一个开孔。 

作为本实用新型的进一步改进，所述线圈导体部分或全部设置在液氮罐内部或外部，线圈导体部分或全部通过非磁性电绝缘低温传导材料与液氮罐外表面接触。  

与现有技术相比，本实用新型具有下列优点。

（1）本实用新型中涉及的线圈导体采用冷却至0K-77K温度时导电性比铜高的一种非超导材料和超导材料，所述线圈导体采用高温超导材料，线圈导体可以做为接收线圈使用，也可以做为接收/发射线圈使用，产生的电磁场高度均匀，而且线圈有高度对称性，容易实现正交发射和接收，具有较好的正交接收以及激发性能，正交发射时，其功耗低，正交接收时，信噪比较非正交接收的线圈高。 

（2）所述线圈导体采用高通、低通和带通三种结构，高通型鸟笼线圈的谐振电容均焊在端环导体上，低通型的谐振电容焊在每根腿导体中间，带通型线圈则在端环和腿上都布有电容，根据不同的主磁场方向可以选择不同类型的线圈导体。 

（3）通过对线圈导体用液氮制冷，降低导体的电阻，使用普通导体在低温下、电阻会明显降低，而当使用可在液氮温度下工作的高温超材料作为导体时，电阻可以降低到忽略不计的程度，从而大幅提高线圈的Q；导体中的电子热噪声正比于温度和电阻的乘积，当温度从室温降低到液氮温度时，线圈导体中的电子热噪声会大幅降低。