[发明专利]用于磁共振设备的射频线圈

说明书

本发明涉及一种用于磁共振设备的射频线圈，包括天线单元和连接上述天线单元的导体端环单元及电容。其中，单个天线单元在平行于静磁场B₀方向(z轴正方向)的平面内是弯曲的，且所有天线单元在xy平面内的截面彼此按一角度间隔呈放射状阵列对称分布，相邻的天线单元在其两端由端环单元和电容连接，线圈整体呈开放穹顶形表面结构且与被扫描对象表面充分共形，不仅可使用一个馈电端口构成线性线圈，也可使用两个馈电端口实现正交线圈。本发明所涉及线圈在应用于具有穹顶形表面的被扫描对象时，能充分贴近被扫描对象激发较均匀的射频磁场，正交模式下还具有很高的灵敏度，用其所得的磁共振图像信噪比比传统鸟笼的高。

技术领域

本发明涉及一种用于磁共振成像(MRI)设备的射频线圈，特别涉及应用于人、猴和大小鼠脑部的射频线圈。

背景技术

磁共振是如下一种物理现象，一些原子核具有核磁矩μ，若外加静磁场B₀，核磁矩μ会绕B₀方向按与B₀大小相关的拉莫频率f_λ做进动，且有能级分裂。若再外加垂直于B₀方向且频率同为f_λ的射频磁场B₁，原子核可吸收射频电磁能，从低能级被激发到高能级。高能级会自发再次跃迁回稳定的低能级，对外辐射相同频率f_λ的电磁波。磁共振射频线圈(以下简称线圈)是在磁共振现象中发射、接收这些电磁波的天线。

磁共振成像是利用磁共振现象来获取物体内部断层图像的技术。当B₀附加一个梯度场，导致拉莫频率在空间有所区别，于是可通过选择频率来选择相应的层面。线圈发射包含激发所选层面所需共振频率的电磁波，随后线圈接收由相应层面辐射出的信号，这种信号再经过计算机进行空间傅立叶变换，就能构造所选层面的图像。

磁共振成像中图像信噪比和线圈所激发射频场的均匀性是两个非常重要的质量指标，都与线圈有直接关系。线圈可分为体线圈和表面线圈(也称局部线圈)。体线圈包含空间区域较大，多用于发射线圈，能激发相对均匀的射频磁场，但作为接收线圈时，噪声信号相对也多。表面线圈，直接放在被扫描对象局部表面，激发的射频磁场均匀性不如体线圈，但因为贴近关注的扫描区域，接收信号较强，线圈较小，噪声相对小，所以信噪比相对于体线圈高。

传统的用于脑部磁共振成像的射频线圈是鸟笼线圈，为一种体线圈，其相对封闭的空间不便对被扫描对象进行其它操作，如麻醉或手术等；在高场磁磁共振成像中，拉莫频率f_λ相对低场的高，对应波长短，大尺寸的鸟笼线圈由于驻波效应会影响射频场的均匀性，线圈两端信号相对中心弱；而且在鸟笼线圈两端，线圈不能充分贴近一些有弯曲表面的非圆柱体被扫描对象，例如人、猴子、大小鼠的头部等，此外，除了脑之外的其他组织结构如口腔、下颚等也占据了线圈空间，导致线圈填充率不高引入噪声多，导致图像信噪比相对表面线圈低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,设计一种应用于磁共振中的射频表面线圈,使其可以充分贴近被扫描的人、非人灵长类动物或大小鼠的脑部或者类似具有弯曲表面的被扫描对象，并获得较高的射频场均匀性和磁共振图像信噪比。

该技术问题可以通过本发明的以下技术方案解决。

1、一种用于磁共振设备的射频线圈，所述射频线圈包括：

i.2n条弯曲的天线单元，n为1以上的整数；

ii.连接于上述天线单元两端的导体端环单元；

iii.连接相邻端环单元的电容，

其中，上述2n条天线单元中的单条天线单元在与静磁场B₀方向平行的平面内呈相同或相似的弯曲弧形，当沿着静磁场B₀方向观看时，2n条天线单元呈放射状分布，相邻天线单元彼此成一角度间隔，且所有天线单元整体形成对称阵列，