[发明专利]磁共振线圈阵列和自补偿射频扼流圈

说明书

本发明涉及磁共振系统的磁共振线圈阵列(30)，磁共振系统具有由自补偿射频扼流圈(10)实现的分布式电缆敷设。磁共振线圈阵列(30)包括多个磁共振接收线圈(32)、输入‑输出单元(34)和将磁共振接收盘管(32)与输入‑输出单元34互连的多根同轴电缆(14)。同轴电缆(14)包括自补偿射频扼流圈(10)。自补偿射频扼流圈(10)允许替换在常规的磁共振线圈阵列中使用的常规的大体积共振射频陷波器，并且允许实施分布式电缆敷设。自补偿射频扼流圈(10)包括具有环形外形的扼流圈壳体(12)以及同轴电缆(14)，其中，同轴电缆(12)以自补偿绕线模式缠绕扼流圈壳体(12)。自补偿绕线模式为磁共振系统的B₁激励场提供补偿，并且不需要自补偿射频扼流圈(10)与B₁激励场共振。

技术领域

本发明涉及磁共振(MR)领域，并且特别涉及具有由自补偿射频扼流圈实现的分布式电缆敷设的磁共振线圈阵列。

背景技术

对于磁共振(MR)系统，特别是对于磁共振成像(MRI)系统，正在不断努力增加所使用的射频(RF)接收线圈的数量，以便提高图像采集的速度。在磁共振线圈阵列中具有多达64个RF接收线圈的情况并不罕见。RF接收线圈通常通过同轴电缆连接到RF接收器，该RF接收器对接收到的RF信号进行采样和数字化。由于RF通道数量的增加，MRI系统设计者在减少RF接收线圈所使用的部件和子组件的尺寸方面承受着持续的压力。

WO 2018/077679 A1提供了一种平衡-不平衡转换器，其适合与微型同轴电缆一起使用并且不需要为了安装平衡-不平衡转换器而切割电缆。从RF接收线圈延伸到RF接收器的每根同轴电缆的部分多次缠绕设备以形成电感器。

美国专利申请US 2012/0079944涉及一种用于多共振MRI系统的布线布置。公开了一种合适的谐振电路实施例，其包括限定其耦合到的电缆的阻抗的环形线圈导体。

发明内容

磁共振成像(MRI)是一种基于核磁共振原理(即，具有非零自旋的原子核具有磁矩)的成像技术。在医学MRI中，具有非零自旋的原子核通常是氢原子核，它存在于人体或动物体内。形成B₁激励场的射频(RF)波在外部磁场中指向原子核，从而引起质子激励和随后的质子弛豫过程。质子弛豫引起原子核发射RF信号，这些RF信号能够被检测到并且被处理以形成图像。

典型的MRI系统通常包括产生强静态磁场的磁体(例如，超导电磁体)、在静态磁场中产生线性变化的梯度线圈、产生B₁激励场的RF发射线圈，以及检测由弛豫的原子核发射的磁共振RF信号的RF接收线圈。通常，在MRI系统中使用同轴电缆来控制线圈内的RF信号的传输。同轴电缆具有通过电介质材料彼此分离的外屏蔽和内导体。外屏蔽的目的是保护内导体而使其不拾取不期望的频率。

然而，同轴电缆外部的源能够在外屏蔽中感应出非预期的电流并因此生成非预期的磁场，这会不利地影响RF接收线圈阵列的信噪比。出于这个原因，在MRI系统中，将RF陷波器(例如，平衡-不平衡扼流圈或RF扼流圈)与同轴电缆一起使用。

通常，在MRI系统中使用多个RF接收线圈来形成接收线圈阵列。传统的RF接收线圈和RF接收线圈阵列往往是大体积的和/或刚性的，并且被配置为分别相对于线圈阵列中的其他RF接收线圈以及相对于成像对象保持在固定位置处。笨重和缺乏柔性的状况常常妨碍RF接收线圈与成像对象的期望解剖结构最有效地耦合，并且往往使成像过程对成像对象来说不舒服。