[发明专利]用于MR图像生成的多谐振T/R天线

说明书

公开了一种双谐振或多谐振RF/MR发射和/或接收天线(1，2)，尤其是以平面天线或体积阵列天线(也称为天线阵列)形式，以用于至少两种不同原子核，例如¹H、¹⁹F、³He、¹³C、²³Na或具有不同拉莫尔频率的其他原子核的MR图像生成。基本上，借助电感耦合设备(L1)将所述天线与相关的发射/接收信道(T/R)耦合。通过这样的电感耦合，比电连接的情况更容易获得不同谐振频率处所述天线的调谐和匹配。此外，本发明涉及一种包括这种双谐振或多谐振RF/MR发射和/或接收天线的MR成像装置。

技术领域

本发明涉及双谐振或多谐振RF/MR发射和/或接收天线，尤其是以平面天线或体积阵列天线(也称为天线阵列)形式，以用于至少两种不同原子核，例如¹H、¹⁹F、³He、¹³C、²³Na或具有不同拉莫尔频率的其他原子核的MR图像生成。此外，本发明涉及一种包括这种双谐振或多谐振RF/MR发射和/或接收天线的MR成像装置。

背景技术

在MRI装置(或MR扫描器)中，在MRI装置的检查空间之内，将检查对象，通常是患者，暴露于均匀的主磁场(B₀场)，使得检查对象之内原子核的磁矩趋向绕施加的B₀场的轴旋转(拉莫尔进动)，其中，所有原子核的特定净磁化强度平行于B₀场。进动率被称为拉莫尔频率，这取决于所涉及原子核的具体物理特性和施加的B₀场的强度。

通过发射借助RF发射天线或线圈生成的与B₀场正交的RF激励脉冲(B₁场)，并匹配感兴趣原子核的拉莫尔频率，原子核的自旋被激励并达到同相，并且获得其净磁化强度从B₀场方向的偏斜，从而生成相对于净磁化强度纵向分量的横向分量。

在终止RF激励脉冲之后，净磁化强度纵向和横向分量的MR弛豫过程开始，直到净磁化强度回到其平衡状态为止。借助RF/MR接收天线或线圈探测由弛豫过程发出的MR弛豫信号。接收的MR信号是基于时间的幅度信号，其被傅里叶变换为基于频率的MR谱信号，并被处理以生成检查对象之内感兴趣原子核的MR图像。为了获得检查对象之内感兴趣切片或体积的空间选择以及接收的从感兴趣切片或体积发出的MR弛豫信号的空间编码，在B₀场上叠加梯度磁场，梯度磁场与B₀场具有相同的方向，但在正交的x、y和z方向上具有梯度。由于拉莫尔频率依赖于施加到原子核上的磁场强度，所以原子核的拉莫尔频率沿着并随着总叠加B₀场的减小的梯度相应减小(反之亦然)，使得通过适当地调谐所发射RF激励脉冲的频率(并通过相应地调谐RF/MR接收天线的谐振频率)，并通过相应地控制梯度磁场，能够获得沿x、y和z方向中的每个梯度在切片之内的特定位置处的原子核选择，并通过这样做，总体上获得在对象特定体素之内的原子核选择。

能够以所谓的身体线圈(也称为全身线圈)以及所谓的表面或局部线圈的形式提供以上RF/MR(发射和/或接收)天线，身体线圈牢固地固定于MRI系统的检查空间之内以对整个检查对象成像，表面或局部线圈直接布置于要检查的局部区域上或附近并被构造成例如柔性衬垫或套筒或笼体的形式，例如头部线圈。以上两种类型都能够实现为体积谐振器(像是鸟笼线圈或TEM谐振器)的形式或(平面或体积)阵列天线(或阵列线圈)的形式，阵列天线包括彼此解耦的一组线圈元件并且其每个都发射/接收其自己的局部磁场。