130，图中相邻线圈单元分别采用平面上的特定形状的导电金属条构成；两个线圈单元之间的重叠部分130使得工作状态下两个线圈单元之间产生电磁感应，根据法拉第电磁感应定律，两个相邻的线圈单元中感应出来的电流产生的磁场可以和线圈单元的重叠部分130产生的磁场相抵消，所以当两个线圈单元的相对位置固定时空间位置重叠方法可以消除相邻线圈单元间的强耦合。
[0035]调整相邻两线圈单元的重叠部分130的大小，可以使得在相邻线圈单元间的互感为零，实现空间位置去耦。相邻线圈单元的重叠导电铜带线产生电容，调整该部分导体相互之间的距离和重叠部分的大小，即可调整该电容值。一般的磁共振射频线圈装置采用具有一定宽度的铜带线构成每个射频线圈，物理学知识表明，平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比，和正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比，有:
[0036]C= ε.s/d
[0037]所以挖去重叠边框的导体的交叉部分的面积，调整交叉部分的重叠边框之间的距离，可以减少因为导体的重叠产生的电容，从而消除射频线圈之间的耦合。
[0038]具体地，当相邻的两个线圈单元均为圆形时，所述重叠部分130的面积占单个线圈单元总面积的10% ;当相邻的两个线圈单元均为矩形时，所述重叠部分130的面积占单个线圈单元总面积的25%，此时，去耦效果最佳。
[0039]第二种，请重点参考图3b，每两个相邻的线圈单元之间导电铜带线相邻处，分别接入相互耦合的电感L，或通过串并联电容相互连接，进一步消除两个相邻线圈单元之间的耦入口 ο
[0040]图中有两个线圈单元展示在平面上，在线圈单元相邻的边框上分别接入相互耦合的电感L，可以有效消除二者之间的耦合，在电路原理图上，相当于在两个相邻的线圈单元里插入一个变压器，变压器的原边和副边分别接入相邻线圈单元的竖直导体上，变压器产生的涡流可以抵消耦合产生的涡流。
[0041]第三种，请重点参考图3c，相隔一个线圈单元的两个线圈单元之间通过T型网络相互连接，也就是说，端口 A与一个线圈单元相连，端口 B与另一个线圈单元相连，端口 C接地，以两个同侧的第一线圈单元110之间有一个第二线圈单元为例，其中的一个第一线圈单元110与同侧的第一线圈单元110之间(相隔一个第二线圈单元)通过T型网络相互连接；同时，该第一线圈单元110也要与不同侧的第二线圈单元(相隔一个第一线圈单元110)通过T型网络相互连接，若第二线圈单元的数量增加，则按照上述方式，依此类推，此处不予赘述。
[0042]需要说明的是，上述去耦方式可以彼此单独使用，也可以同时使用，相互配合以得到最佳的去耦效果，从而提高线圈的信噪比。
[0043]较佳地，请重点参考图4，所述线圈单元中连接有调谐电路、匹配电路115和失谐电路。
[0044]具体地，所述调谐电路包括第一调谐电路111(由谐振电容组成)和第二调谐电路112(由两个串联的电容组成)；第一失谐电路113、第二失谐电路114(均由两个反向并联的二极管组成)和匹配电路115 (匹配电容)；调谐电路用于在某个线圈单元工作状态下，使该线圈单元谐振于磁共振频率fo;失谐电路用于当该线圈单元不工作时，将该线圈单元置于失谐状态；匹配电路115用于将线圈单元在工作状态下与连接电路相匹配。
[0045]在本实施例中，第一失谐电路113和第一电感116串联，之后再与第一谐振电路111并联，使谐振回路失谐；第二失谐电路114和第二电感117串联，之后再与匹配电路115并联，使匹配电路115失谐；其有益效果是，在发射线圈工作时，二极管导通，接收线圈处于失谐状态。
[0046]本实施例中，采用开关二极管来实现发射线圈与接收线圈的分时工作，当发射线圈工作时，作为接收线圈的各线圈单元会接收到很强的射频信号，使二极管导通，从而电容和电感构成并联谐振，在工作频率会产生一个很大的阻抗，从而线圈单元处于失谐状态。
[0047]实施例二
[0048]请重点参考图5和图6，本实施例中，每组第一线圈同样只包括一个线圈单元210 (即η = I的情况)，所述第一线圈单元210的弧长I较长，位于主磁场Btl方向同一侧的第一线圈单元210之间有重叠部分220，此时则不需要使用第二线圈。
[0049]较佳地，本实施例中，所述线圈单元围成的区域外侧套设有赫姆霍兹线圈230，所述赫姆霍兹线圈230产生的磁场Bh的方向与所述线圈单元的磁场方向垂直，具体地，所述线圈单元的磁场方向在主磁场Btl所在的水平面上，而所述赫姆霍兹线圈230的磁场方向则为垂向(即图中Bh所示的方向)，二者为正交关系，所述线圈单元与赫姆霍兹线圈230相结合，以进一步提高射频线圈的性能，当然，所述赫姆霍兹线圈230可以用鞍型线圈或环形线圈来替换，其结合方式一致，但电路结构略有不同，但现有技术中的方式即可实现，且此处并非本发明专利重点，因此不予赘述，所述线圈单元与鞍型线圈或环形线圈相结合，也可以达到提高射频线圈性能的效果。
[0050]综上所述，本发明提供的一种用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，工作于磁共振频率&，主磁场强度为Btl的开放式磁共振成像系统中，包括四组第一线圈，所述四组第一线圈围合在成像区域外围的柱面上，其中每两组所述第一线圈设置于主磁场方向的同一侧，所述主磁场方向两侧的第一线圈沿主磁场方向对称设置。本发明采用四组第一线圈对称分布的结构，使得多通道射频线圈作为一个整体结构统一，在感兴趣区域产生均匀的磁场，从而使得整个射频线圈成像区域的图像更加均匀，以适用于开放式磁共振成像系统中。
[0051]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，工作于磁共振频率f O，主磁场强度为Btl的开放式磁共振成像系统中，其特征在于，包括四组第一线圈，所述四组第一线圈围合在成像区域外围的柱面上，其中每两组所述第一线圈设置于主磁场方向的同一侧，所述主磁场方向两侧的第一线圈沿主磁场方向对称设置。
2.如权利要求1所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，每组第一线圈由η个第一线圈单元上下排列组成，其中η为正整数，每个第一线圈单元中心的磁场方向与主磁场方向的夹角均相同，且为50°?65°。
3.如权利要求2所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，每个第一线圈单元中心的磁场方向与主磁场方向的夹角为60°。
4.如权利要求1所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，位于主磁场方向同一侧的两组第一线圈之间还设有第二线圈。
5.如权利要求4所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，每组所述第二线圈由m个第二线圈单元上下排列组成，其中m为正整数。
6.如权利要求2或5所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，位于主磁场方向同一侧的相邻的两个线圈单元之间有重叠部分。
7.如权利要求2或5所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，每两个相邻的线圈单元之间导电铜带线相邻处，分别接入相互耦合的电感或通过串并联电容相互连接。
8.如权利要求2或5所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，相隔一个线圈单元的两个线圈单元之间通过T型网络相互连接。
9.如权利要求2或5所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，所述线圈单元中连接有调谐电路、匹配电路和失谐电路。
10.如权利要求1所述的用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，其特征在于，所述第一线圈围成的区域外侧套设有赫姆霍兹线圈、鞍型线圈或环形线圈，所述赫姆霍兹线圈、鞍型线圈或环形线圈产生的磁场方向与所述第一线圈产生的磁场方向垂直。
【专利摘要】本发明涉及一种用于开放式磁共振成像系统的多通道射频线圈，工作于磁共振频率f0，主磁场强度为B0的开放式磁共振成像系统中，包括四组第一线圈，所述四组第一线圈围合在成像区域外围的柱面上，其中每两组所述第一线圈设置于主磁场方向的同一侧，所述主磁场方向两侧的第一线圈沿主磁场方向对称设置。本发明采用四组第一线圈对称分布的结构，使得多通道射频线圈作为一个整体结构统一，能够在感兴趣区域产生均匀的磁场，从而使得整个射频线圈成像区域的图像更加均匀，以适用于开放式磁共振成像系统。
【IPC分类】G01R33-36, G01R33-3415
【公开号】CN104698411
【申请号】CN201510080057
【发明人】李明强, 袁仁博, 张俊, 裴红华
【申请人】江苏麦格思频仪器有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月13日