专利名称：用于磁共振的双谐振高磁场射频表面线圈的制作方法
技术领域：
以下内容涉及磁共振技术。具体应用于在高磁场(例如，约3特斯拉或更高的磁 场)情况下的磁共振成像，并具体参照其进行描述。然而，以下内容更普遍地应用于磁共振 成像、磁共振波谱术以及在基本上任何磁场进行的类似方面。
背景技术：
表面线圈是已知的，并且在磁共振技术中用来激励或检测在物体的位置固定的区 域中的磁共振。表面线圈通常包括位于物体的感兴趣区附近的单个环形导电回路或者由多 个平面形导电回路构成的阵列。被驱动而流过单个环形导电回路或多个回路的布置的电 流产生了定向为横切B。场和线圈回路平面的B工场。相反地，在读出模式中，被定向为横穿 B。场和线圈回路平面的B工场在线圈回路中感生出电流，其可以用于检测磁共振。蝴蝶形或 "8"字形表面线圈也是已知的。这个线圈产生定向为横切B。场且平行于表面线圈平面的B工 场。在应用中，将一个或多个这种表面线圈设置在病人或其它对象附近或者设置在其上，以 便使得表面线圈的这种位置接近能够增强射频耦合或磁共振信号强度。
虽然现有表面线圈具有这些优点，但仍留下一些问题。 一个难题在于，在一个给定 研究中所用的表面线圈的数量会成为问题。每一个表面线圈都在单一磁共振频率处操作， 所以多核研究就需要使用被调谐到不同感兴趣核素的磁共振频率处的多个表面线圈。由于 线圈很靠近病人或者与病人接触或者搁在病人身上，因此表面线圈的庞大数量对于病人来 说会是不舒服的并会引起恐惧。通过按照需要换入或换出表面线圈，可以减小在任何给定 时间所安装的表面线圈的数量；然而，这样做的代价是增大了成像期持续时间，并增大了在 放置表面线圈时出现定位错误的风险。 现有回路表面线圈的另一个难题在于，它们以均匀谐振模式操作，在该模式中，B工 场定向为横切线圈平面。这种回路线圈在以下情况下是最有效的即，回路线圈被定向为使 得静态B。磁场处于表面线圈的平面中，从而使得在B。和B工场之间的角度最大。相反，鸟笼 型和TEM线圈通常是圆柱体线圈，其与由鸟笼型或TEM线圈所围绕的内部区域耦合，并且其 被定位为使得它们的轴大体上与B。磁场对齐。因此，这些线圈不适合用作表面线圈。
以下提供了克服以上指出的问题及其他问题的新的改进的装置和方法。
发明内容
根据一个方案，公开了一种大体上平面形的表面线圈，包括一个或两个环形导体， 其被布置为大体上与所述大体上平面形的射频线圈的线圈平面平行，并被配置为支持(i) 均匀电流分布，其产生指向所述线圈平面外的、在第一磁共振频率处的第一B工场，以及(ii) 正弦电流分布，其产生平行于所述线圈平面的、在第二磁共振频率处的第二 B工场。
根据另一个方案，公开了一种射频线圈，其包括环形导体，所述环形导体被配置为 支持(i)均匀电流分布，其产生指向所述环形导体的平面外的、在第一磁共振频率处的第 一B工场，以及(ii)正弦电流分布，其产生平行于所述环形导体的平面的、在第二磁共振频
5率处的第二B工场。 根据另一个方案，公开了一种磁共振扫描器，其包括磁体，其产生静态磁场；磁场梯度系统，其被配置为将选定的磁场梯度叠加到静态磁场上；以及环形导体，其被配置为支持用于产生方向平行于所述环形导体的平面的、在磁共振频率处的B工场的正弦电流分布，或者支持由方向平行于所述环形导体的平面的、在磁共振频率处的B工场所感生的正弦电流分布。 —个优点在于从单个表面线圈获得了双重谐振。 另一个优点在于有助于在磁共振数据采集过程中使用更少的表面线圈。
另 一个优点在于提供了正交表面线圈。 另一个优点在于提供了用于多核磁共振数据采集的双调谐的表面线圈。 本领域技术人员在阅读并理解了以下的详细描述后会意识到本发明更多的优点。
图1以图形方式显示了磁共振扫描器，其包括表面线圈，所述表面线圈被配置为支持在相同或不同磁共振频率处的均匀谐振和正弦谐振。 图2描绘了在没有介入电容或电感元件的情况下的连续的未屏蔽圆环形导体的正弦谐振频率，其是圆环形导体的半径的函数。 图3以图形方式显示了图1的表面线圈的环形导体的均匀谐振模式。 图4以图形方式显示了图1的表面线圈的环形导体的正弦谐振模式。 图5以图形方式显示了图1的表面线圈的一个实施例的侧视截面图。 图6以图形方式显示了图1的表面线圈的一个实施例的平面图，其包括连续的闭
环微带传输线环形导体。 图7以图形方式显示了图1的表面线圈的一个实施例的平面图，其包括分段的闭环微带传输线环形导体，其具有限定有分立的电容元件的间隙。 图8以图形方式显示了图1的表面线圈的一个实施例的平面图，其包括分段的闭环微带传输线环形导体，其具有限定有分立的电容元件的间隙，并且还包括串联电感元件。
图9以图形方式显示了大体上平面形的射频线圈的平面图，其包括两个平行的分段的闭环微带传输线环形导体，其每一个都具有限定有电容元件的间隙，其中一个还包括串联电感元件。 图10和11分别以图形方式显示了图1的表面线圈的一个实施例的侧视截面图和透视图，所述表面线圈包括由平面形射频线圈屏蔽体和横向环形屏蔽部两者所屏蔽的环形导体。 图12描绘了在以下几种情况下，所计算的横切的B工场与在15厘米半径圆环形导体上方10厘米点处的频率之间的关系(i)未屏蔽的环形导体("仅圆环")；(ii)由平面形射频屏蔽体屏蔽的环形导体("圆环+平面形屏蔽体")；以及(iii)由平面形射频屏蔽体和横切的环形屏蔽部两者所屏蔽的环形导体("圆环+平面形屏蔽体+横切的环形屏蔽部")。 图13-16描绘了分别为均匀谐振模式和正弦谐振模式计算的参数，用于类似于图8的具有14厘米直径的圆环形导体，其中，环形导体宽度为1厘米，介电基底具有1. 5厘米厚度和e r = 2. 1的介电常数，包含与电感元件串联的8个电容元件，并且其被调谐为支持
在120. 7MHz的磁共振频率处的均匀电流密度(对应于在7特斯拉静B。磁场中的"P)以及被调谐为支持在298MHz的磁共振频率处的正弦电流密度(对应于在7特斯拉静B。磁场中的力)。更具体的: 图13和14描绘了分别对于均匀谐振模式和正弦谐振模式而计算的
沿环形导体的电流分布； 图15描绘了所计算的Sn与频率之间的关系；以及 图16描绘了在平均脑组织中，所计算的被归一化到lBj (x= l厘米)的lBj (x)与沿着线圈轴向的位置之间的关系。
具体实施例方式
参考图1，示例性孔型磁共振扫描器8包括磁体10，其产生定向为平行于扫描器8的膛开口 12的静态磁场B。。磁体10可以是超导磁体或电阻性磁体。也可以实现除了所示的水平孔几何结构之外的其它几何结构。磁共振扫描器8还包括磁场梯度系统14，其被配置为将选定的磁场梯度叠加到静态磁场B。上。在一些实施例中，磁场梯度系统14包括用于选择性地产生三个正交磁场梯度的绕组，例如，沿着正交的、标记为x-、 y-和z-方向。通常，将磁场梯度系统布置在磁体内部，如将所示磁场梯度系统14布置在所示磁体10的内部；然而，也可以设想其它结构，例如在Overweg的国际专利申请号WO 2005/124381中所公开的布置，其中，将梯度线圈绕组布置在磁体外部，并且产生的磁场梯度由铁磁轭耦合到膛开口内。在图1中，将磁体10和磁场梯度系统14以图形方式显示为透明的，以显示出膛开口 12的内部。 在操作中，诸如集成在扫描器8中的示例性鸟笼型全身线圈18、或者横切的电磁(TEM)线圈(未示出)、或者表面线圈20等等之类的一个或多个射频线圈由在一个或多个磁共振频率处的适当的射频信号激励，以便在诸如^,C、"P，Na,F或其它核素的一个或多个核素中激发磁共振。通常由磁场梯度系统14施加一个或多个磁场梯度，以便在空间上限定和/或编码所激发的一个或多个磁共振。由一个或多个射频线圈18、20读出所激发的磁共振。这些读出或接收线圈可以与用于激发的射频线圈相同或不同。
表面线圈20包括环形导体22，其被配置为支持(i)均匀电流分布，其产生指向环
形导体22的平面外部的、在第一磁共振频率处的第一BL皿if。rm场，以及(ii)正弦电流分布，
其产生平行于环形导体22的平面的、在第二磁共振频率处的第二B^^磁场。如果第一和第二磁共振频率不同，则这个双模式结构的优点就在于允许将表面线圈20用作双调谐的表面线圈。这个双调谐的表面线圈的应用实例是多核磁共振成像或波谱术，在其中第一和第二磁共振频率是给定静态磁场B。中不同核素的合适的磁共振频率。 图1还以图形方式显示了环形导体22'，其类似于环形导体20，但是其被定向为使得环形导体22'的轴平行于静态磁场B。。换句话说，B。场的方向横切环形导体22'的平面。在这种布置中，通过用在相同磁共振频率处的相位差为90°的两个正弦模式来激发环形导体22'，可以将环形导体22'用作正交发送/接收线圈。例如，所示的环形导体22'适当地支持B^ine和Bl。。s场。这个双模式结构有利地允许将表面线圈20用作正交表面线圈。
参考图2，迄今为止还没有考虑连续的未屏蔽环形导体的正弦模式对于磁共振成
7像或波谱术的价值，因为谐振频率被认为过高且产生的B工场被认为太不均匀。然而，发明 人认识到，对于高磁场磁共振及对于具有足够大半径的环形导体来说，正弦模式在与多个 感兴趣的特定磁共振频率匹配的有用频率范围处振荡。例如，在7特斯拉的静态磁场B。中 ^磁共振频率是298MHz。如图2所示，具有约32厘米的合理直径的圆环形导体的正弦谐 振(c/298MHz/Ji)与这个^磁共振频率近似匹配。此外，发明人认识到，在较高磁场处，空 间均匀性很大程度上取决于设置有线圈的病人及其它物体的介电和导电特性；因此，在大 于3特斯拉的静B。磁场值处，可以接受B^^场的相对大的空载非均匀性。
参考图3，示出了图1的表面线圈20的环形导体22的均匀振荡模式。在该均匀模 式中，电流分布围绕环形导体22是均匀的。这个模式不需要圆环带，并且通常用导体中的 电容元件来调谐。由该电流产生的B工场取决于相对于该回路的位置。在图3中，参考方向 是逆时针方向的；然而，均匀电流分布在均匀振荡的第一磁共振频率处在顺时针与逆时针 方向之间在时间上进行振荡。均匀电流分布产生了被定向为横切穿入或横切穿出环形导体
22的平面的Bi^f。rm场。在图3所示的时间点上，所示的BL^f。rm场指向与均匀电流分布的
逆时针参考方向相对应的纸张页面外。 图4显示了图1的表面线圈20的环形导体22的正弦振荡模式。围绕圆环导体22 的电流分布是具有等于环形导体22的周长的空间周期的正弦曲线形。因此，在电流分布 波长与圆环周长一致情况下的谐振频率处，存在两个电流分布零值、一个最大正电流振幅 点和一个最大负电流振幅点。在图4所示的时刻，这两个电流分布零值位于标明为0。和 180°的点处，最大正电流振幅(+Imax)点在90°处，最大负振幅点(_Imax)在270°处。结果 产生的场的方向平行于环形导体22的平面。 表面线圈20的环形导体22的结构是为了便于同时支持均匀和正弦振荡电流模式 及其相关的磁场。因此，同一表面线圈20可以用于同时产生或检测在第一和第二磁共振频 率处的B工场。如果第一和第二磁共振频率不同，则表面线圈20就可以用于同时激发或获 得多核磁共振。 图5显示了表面线圈20的一个适合的实现方式，其中环形导体22被配置为在大 体上平面形的介电基底24上的环形微带传输线。接地面26或其它平面形射频屏蔽体与环 形导体22平行布置，并且是布置在与环形导体22相反的介电基底24的一侧上。屏蔽体26 的存在有利地提高了线圈的Q因数。在这些实施例中，环形导体22和接地面26是适合地 以光刻方式或其它方式形成图案的或选择性沉积的导电薄膜。 在图5所示的结构中，接地面26是环形接地面；然而，作为替代也可以使用圆盘 形或其它大面积接地面或射频屏蔽体。例如，可以使用覆盖了介电基底24背面的接地面， 但其被适当地分割以减小梯度感生涡流，但仍然经由电容性连接而在射频上呈现为是连续 的。图5还指示了影响线圈调谐的特定几何参数，例如，环形导体直径D、介电基底24的厚度 H和环形导体22的宽度W。环形导体22的直径D的标明为环形导体假设了圆形结构。在一 些实施例中，可以设想环形导体略微偏离完美圆形，例如，其可以略微是椭圆形的等等。然 而，相当大地偏离圆形通常是不利的，因为它会对B^^场的非均匀性造成不利影响。还应 注意，直径D对应于半径的两倍，即2R，这同样在图5中示出。 参考图6-8，环形导体22可以是有不同调谐自由度的多种结构。图6-8显示了多 种表面线圈实施例的平面图，其每一个都使用了图5的截面结构。在图6-8的平面图中，没有显示介电基底24，以使得环形导体显现在接地面26的顶部。实际上，介电基底24可以是不透明的、透明的或半透明的。 在图6的结构中，环形导体是连续的闭合环形导体22a。在这种布置中，不存在第一均匀模式，而只能使用第二正弦模式。该正弦模式的调谐是通过参数D、 W和H实现的。这使其难以精确调谐正弦模式；然而，在一些情况下，可以获得适合的几何结构以实现具体的选定地磁共振频率值。尽管本文中将环形导体22a称为闭合环形导体，但会意识到闭合环形导体22a可以包括环形导体中的间隙(未示出)，以便用诸如电容性耦合的源之类的适当耦合的源来为线圈提供输入。 在图7的结构中，环形导体是断开的环形导体22b，其具有(在所示的示例中)8个间隙30。间隙30限定有电容性元件，其对均匀模式的第一磁共振频率的影响大于对正弦模式的第二磁共振频率的影响。因此，在这种布置中，通过设计参数D、W、介电常数、和厚度H来适当地选择对应于正弦模式的第二磁共振频率，并且选择电容性元件30来调整对应于均匀模式的第一磁共振频率。尽管在图7的实施例中在微带传输线导体22b中的间隙30限定有电容性元件的电容值，但在其它实施例中，可以使用分立的电容器。因此，在这种布置中，几何设计参数D、 W、 e r和H影响了均匀模式的第一磁共振频率和正弦模式的第二磁共振频率二者。结合电磁模拟器，通过反复地调整电容值和一个或多个参数D、W、、和H直至实现预期的第一和第二磁共振频率为止，来适当地进行调谐设计。
在图8的结构中，环形导体再一次是断开的环形导体22c，其具有(在所示的示例中)8个间隙30，它们限定有电容性元件，所述电容性元件对均匀模式的第一磁共振频率的影响大于对正弦模式的第二磁共振频率的影响。另外，包括了串联的电感元件32，例如分立的电感器。电感元件32对正弦模式的第二磁共振频率的影响大于对均匀模式的第一磁共振频率的影响。因此，在这种布置中，可以首先确定几何设计参数D、W、、和H以便最佳地适合于负载对象。随后结合电磁模拟器，通过反复地调整电感和电容值直至实现预期的第一和第二磁共振频率为止，来适当地进行调谐设计。 参考图9，描述了类似于图8中所示的表面线圈。图9的表面线圈包括环形导体22c，还包括额外的同心共面环形导体22d。在图9中，环形导体22d具有比环形导体22c略小的半径。环形导体22c和22d具有相似的拓扑布局，在每一个环形导体中包括8个间隙，接地面26提供对环形导体22c、22d的屏蔽。使用电容元件将一个环形导体调谐到均匀模式的第一磁共振频率。使用诸如分立的电感器之类的串联电感元件将另一个环形导体调谐到正弦模式的第二磁共振频率。在图9的表面线圈的多核成像或波谱术应用中，均匀模式用于在较低的多核频率处的一个回路，而正弦模式用于在诸如^频率的较高频率处的另一个回路。在其它可以设想到的应用中，以正交方式驱动图9的表面线圈，环形导体22c、22d在相同频率处振荡。在适合的方案中，经由端口Pl来驱动内环形导体22d，而经由具有90。相移的端口 P2来驱动外环形导体。 两个所示的环形导体22c、22d是共面的(使得它们与对象等距)并同心地布置。然而，也可以用布置在空间上分离的平行平面中的多个环形导体、非同心地布置的多个环形导体、或者布置为在空间上分离的平行平面中并且非同心的多个环形导体，来实现所公开的操作模式，诸如正交谐振模式或多核谐振模式。在一个可以设想到的实施例中，大体上平面形的射频线圈包括分别支持均匀电流分布和正弦电流分布的两个环形导体。在这个射频线圈中，设想了这两个环形导体具有相同的半径，但被布置在空间上分离的平面中。这些环形导体可以是同心的或者非同心的。 参考图10和ll，可以通过包含支撑包围性更好的射频屏蔽体36的包围性更好的介电基底34来获得更好的谐振质量(即更高的谐振Q)，所述射频屏蔽体36包括类似于接地面26的平面形射频屏蔽体36a，其是圆盘形(如所示的)或环形(类似于接地面26)的，所述射频屏蔽体36还包括横切的环形(短圆柱体)射频屏蔽部36b，其横切于平面射频屏蔽体36a而延伸并且至少围绕环形导体22的外周界。当屏蔽体36b延伸到环形导体22的上平面或者更远的情况下，Q的改善就更高。导电回路部22还可以与底座圆盘36a相对地附着到短圆柱体36b上。可替换地，可以省略包围性更好的介电基底34，并可以使用自支撑式的环形屏蔽部。 参考图12，示出了计算得到的增大的屏蔽对于谐振质量Q的效果。图12描绘了在以下几种情况下，所计算的横切的B工场与在15厘米半径圆环形导体上方10厘米的点处的频率之间的关系(i)未屏蔽的环形导体("仅圆环")；(ii)由平面形射频屏蔽体屏蔽的环形导体("圆环+平面形屏蔽体")；和(iii)由平面形射频屏蔽体和横切的环形或短圆柱体屏蔽部屏蔽的环形导体("圆环+平面形屏蔽体+横切的环形屏蔽部")。对于每一次屏蔽的增大，即在未屏蔽的环形导体与具有接地面的环形导体之间以及在具有接地面的环形导体与添加了横切的环形屏蔽部的情况之间，都实现了谐振波峰的充分縮窄。模拟结果指出，当所添加的横切的屏蔽部延伸的距离等于或略大于环形导体22的高度的情况下，通过添加该横切的环形屏蔽部获得了最大的提高。 用电磁建模软件来建立如上所述的双谐振单回路线圈的模型。建模的表面线圈包括类似于图8的圆环导体并具有图5所示的截面。建模的线圈具有直径D = 28厘米(半径尺=14厘米)、宽度W二 1厘米的环形导体，以及具有厚度H二 1.5厘米(见图5的尺寸定义)和介电常数、=2. l的介电基底。建模的线圈具有与电感元件32串联的8个电容元件30，其被调谐以支持在120. 7MHz的第一磁共振频率处的均匀电流密度(对应于在7特斯拉静B。磁场中的31P)，并被调谐以支持在298MHz的第二磁共振频率处的正弦电流密度(对应于在7特斯拉静B。磁场中的力)。 图13和14描绘了均匀模式(图13)和正弦模式(图14)的电流分布量值。在图13和14中，较高的电流密度量值由较白的区域来表示。均匀模式示出了所预期的均匀环形电流分布。正弦模式示出了预期的两个电流分布零值和如预期的对应于+Imax和_Imax的两个电流分布极大值。 图15描绘了所计算的Sn(即反射功率)与频率之间的关系。可以清楚地认出均匀模式和正弦模式，其分别是在Sn曲线图的120. 7MHz和298MHz处的尖锐的负谷值。
图16描绘了在平均脑组织(o=0. 55S/m、 、 = 52)中所计算的被归一化到lBj (x = 1厘米)的|Bl+| (x)与沿着回路轴向的位置之间的关系，该平均脑组织放置在环形导体上方1厘米处。注意在图16中，对应于正弦模式的曲线图的实心圆圈仅仅是进行区分的指示点，并不是表示单个计算的点。图16的曲线图显示了典型环形lBj场的量变曲线，其中，lBj场随着深度而减小。这个双调谐线圈适合于近表面多核成像和波谱术。
通过将在不同频率处谐振的两个或更多个分离的线圈进行组合来构成传统的均匀电流的多核表面线圈。在这种布置中，这两个分离的回路可以彼此耦合，除非被适当地陷波和/或在几何结构上进行配置来减小耦合。本文公开的双调谐单回路线圈的一个优点在于，由于由同一环形导体支持均匀模式和正弦模式两者，因此无需顾虑线圈_线圈间的耦合。实际上，均匀模式和正弦模式在操作上是独立的。 另外，单个双调谐环形导体构成更为简单，并且与具有分离的谐振回路的双线圈相比具有更少的部件。再另外的优点在于，正弦模式可以以正交方式输入，以增大^成像的发射和接收效率，而以线性方式驱动用于31P或其它核素的均匀电流模式。正弦正交驱动的有效性会取决于该线圈相对于B。场的定向。 回来参考图1，B工场应大体上横切静态磁场B。，以使得激发的或检测到的磁共振最大。因此，如图l所示，应将环形导体22布置为使得B一if。rm大体上横切静态磁场B。。通过将表面线圈20布置为使得静态磁场B。大体上平行于环形导体22的平面，来适当地实现这种情况。正弦Bl sine场基本上会在包括与B。场对齐的z轴的平面中。Bl mifOTm和Bl sim每一个都起到用于核磁共振(NMR)的线性线圈的作用，而不是作为旋转场正交线圈。可替换地，可以通过使用参考图9所述的两个共面回路来实现正交操作。在另一个所述的方案中，将回路平面定向为大体上垂直于z轴，如图1的环形回路22'的情况。这种定向同样确保
了正弦场大体上横切静态磁场B。。在这个定向中，回路Bi皿if。rm模式对于NMR是没有
用的。能够想象到可以使用多种回路定向和模式组合。 如果第一和第二磁共振频率相同，例如使用两个共面回路，那么就产生了总体的
横切B工场，它是Bl siM和Bl皿 。 场的向量和的结果。与仅以均匀模式操作的传统表面线
圈的横切B工场相比，这个横切场的优点在于具有较小的定向依赖性。 尽管本文描述了表面线圈，但公开的大体上平面形的射频线圈也可以用于其它应用中，例如，SENSE线圈阵列或定相的线圈阵列的线圈元件，或者固定到孔上的局部线圈等等。在线圈阵列结构中，每一个线圈元件都可以是大体上平面形的环形导体，例如所示的环形导体22、22a、22b、22c、22d，但由多个这种大体上平面形的环形导体元件组成的线圈阵列可以具有非平面的形状，例如适合于身体的形状、圆柱形状等等。此外，本文所用的术语"大体上平面形(generally planar)"旨在涵盖这样的大体上平面形的环形导体其具有一定程度的弯曲或曲面，例如，以便有利于将这些大体上平面形的环形导体元件构成的阵列布置在预期适合于躯干的、圆柱形的或其它非平面的形状中。 已经参考多个优选实施例描述了本发明。其他人在阅读并理解了前面的详细描述后会想到加以修改和变化。旨在将本发明解释为包括所有这些修改和变化，只要它们落在所附权利要求及其等价物的范围内。
1权利要求
一种大体上平面形的射频线圈，包括一个或两个环形导体(22、22c、22d)，其被布置为大体上与所述大体上平面形的射频线圈的线圈平面平行，并被配置为支持(i)均匀电流分布，其产生指向所述线圈平面外的、在第一磁共振频率处的第一B1场(B1，uniform)，以及(ii)正弦电流分布，其产生平行于所述线圈平面的、在第二磁共振频率处的第二B1场(B1，sine)。
2. 如权利要求1所述的射频线圈，其中，所述一个或两个环形导体包括单个环形导体 (22)，其被配置为支持所述均匀电流分布和所述正弦电流分布两者，并且所述第二磁共振 频率高于所述第一磁共振频率。
3. 如权利要求1所述的射频线圈，其中，所述一个或两个环形导体包括两个环形导体 (22c、22d)，所述两个环形导体中的一个被配置为支持所述均匀电流分布，所述两个环形导 体中的另一个被配置为支持所述正弦电流分布。
4. 如权利要求3所述的射频线圈，其中，所述第二磁共振频率高于所述第一磁共振频率。
5. 如权利要求3所述的射频线圈，其中，所述第一磁共振频率与所述第二磁共振频率 相同，并且所述两个环形导体(22c、22d)定义了正交表面线圈。
6. 如权利要求3所述的射频线圈，其中，所述两个环形导体(22c、22d)是同心且共面的。
7. 如权利要求l所述的射频线圈，还包括大体上平面形的射频屏蔽体(26、36a)，其被布置为与所述一个或两个环形导体(22、 22c、22d)平行。
8. 如权利要求7所述的射频线圈，其中，所述大体上平面形的射频屏蔽体(26、36a)是 圆盘形和环形中的一种。
9. 如权利要求7所述的射频线圈，还包括横切的环形射频屏蔽部(36b)，其横切于所述大体上平面形的射频屏蔽体(36a)而延 伸并且至少围绕所述一个或两个环形导体(22、22c、22d)的外圆周。
10. —种磁共振扫描器，包含至少一个如权利要求1所述的大体上平面形的射频线圈。
11. 一种射频线圈，包括 环形导体(22)，被配置为支持(i) 均匀电流分布，其产生指向所述环形导体的平面外的、在第一磁共振频率处的第一 B工场(Bl一。J，以及(ii) 正弦电流分布，其产生平行于所述环形导体的平面的、在第二磁共振频率处的第
12. 如权利要求11所述的射频线圈，其中，所述第二磁共振频率高于所述第一磁共振 频率。
13. 如权利要求12所述的射频线圈，其中，所述第一磁共振频率对应于在选定的静态 磁场(B。)中的第一核素的磁共振，而所述第二磁共振频率对应于在所述选定的静态磁场 (B。)中的第二核素的磁共振。
14. 如权利要求13所述的射频线圈，其中，所述第二磁共振频率对应于在所述选定的 静态磁场(B。)中的^磁共振。
15. 如权利要求14所述的射频线圈，其中，所述第一磁共振频率对应于在所述选定的 静态磁场(B。)中的从由，,C、23Na和，组成的组中选出的核素的磁共振。
16. 如权利要求13所述的射频线圈，其中，所述选定的静态磁场(B。)大于3特斯拉。
17. 如权利要求11所述的射频线圈，其中，所述环形导体(22)包括 具有电容的一个或多个元件(30)，其对调谐所述环形导体(22b、22c)以支持用于产生指向所述环形导体的平面外的、在所述第一磁共振频率处的第一B工场(B^ifJ的均匀电 流分布有效；以及具有电感的一个或多个元件(32)，其对调谐所述环形导体(22c)以支持用于产生平行 于所述环形导体的平面的、在所述第二磁共振频率处的第二B工场(B^iJ的正弦电流分布 有效。
18. 如权利要求ll所述的射频线圈，其中，所述环形导体(22)具有一宽度和圆环直径， 并借助于具有介电宽度和介电常数的介电层来与接地面分离，并且还包括一个或多个电容 性元件(30)，其中，所述宽度、圆环直径、介电宽度、介电常数和电容性元件对调谐所述环形 导体(22)以支持在选定的相应第一和第二磁共振频率处的所述均匀电流分布和所述正弦 电流分布有效。
19. 如权利要求ll所述的射频线圈，其中，所述环形导体(22)包括环形微带传输线。
20. 如权利要求19所述的射频线圈，其中，所述微带环形微带传输线包括限定有电容 的一个或多个间隙(30)，所述电容对调谐所述环形导体(22b、22c)以支持用于产生指向所 述环形导体的平面外的、在所述第一磁共振频率处的第一B工场(B^if。rm)的均匀电流分布 有效。
21. 如权利要求ll所述的射频线圈，还包括 介电基底(24、34)，在其上布置所述环形导体(22);以及接地面(26、36a)，其被布置在所述介电基底(24、34)的与所述环形导体(22)相对的一
22. —种磁共振扫描器，包含如权利要求11所述的射频线圈。
23. —种磁共振扫描器，包括 磁体(IO)，其产生静态磁场(B。)；磁场梯度系统(14)，被配置为将选定的磁场梯度叠加到所述静态磁场上；以及 环形导体(22)，被配置为支持用于产生方向平行于所述环形导体的平面的、在磁共振频率处的B工场(B"^)的正弦电流分布，或者支持由方向平行于所述环形导体的平面的、在磁共振频率处的B工场所感生的正弦电流分布。
24. 如权利要求23所述的磁共振扫描器，其中，所述环形导体(22)还被配置为支持用 于产生指向所述环形导体的平面外的、在磁共振频率处的B工场(Bi^f。rm)的均匀电流分布， 或者支持由指向所述环形导体的平面外的、在磁共振频率处的B工场(Bi皿if。rJ感生的均匀 电流分布。
25. 如权利要求24所述的磁共振扫描器，其中，所述环形导体(22)的平面被布置为大 体上与所述静态磁场(B。)平行。
26.如权利要求23所述的磁共振扫描器，其中，所述环形导体包括两个平行的环形导体(22c、22d)，所述两个平行的环形导体中的一个被配置为支持方向平行于所述两个平行的平面环形导体的所述正弦电流分布，所述两个平行的环形导体中的另一个被配置为支持用于产生横切所述两个平行的平面环形导体的、在磁共振频率处的B工场(BL^f。J的均匀电流分布，或者支持由横切所述两个平行的平面环形导体的、在磁共振频率处的Bt场所感生的均匀电流分布。
全文摘要
一种射频线圈，包括一个环形导体或平行的多个环形导体(22、22c、22d)，其被配置为支持(i)均匀电流分布，其产生指向一个或多个环形导体的平面外的、在第一磁共振频率处的第一B1场(B1，uniform)，以及(ii)正弦电流分布，其产生平行于一个或多个环形导体的平面的、在第二磁共振频率处的第二B1场(B1，sine)。一种磁共振扫描器，包括磁体(10)，其产生静态磁场(B0)；磁场梯度系统(14)，其被配置为将选定的磁场梯度叠加到所述静态磁场上；以及所述射频线圈，其包括所述环形导体或平行的多个环形导体(22、22C、22d)。
文档编号G01R33/422GK101790693SQ200880006133
公开日2010年7月28日 申请日期2008年1月30日 优先权日2007年2月26日
发明者G·D·德梅斯泰, M·A·莫里希, Z·翟 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司