一种用于磁共振成像的成像线圈及具有该成像线圈的电子谐振电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及通用医疗诊断成像领域，尤其设及一种用于磁共振成像的成像线 圈及具有该成像线圈的电子谐振电路。
【背景技术】
[0002] 过去几十年来，核磁共振成像仪的出现成为医疗影像设备领域的重大技术进步之 一，对现代医学科研和实践有着深远影响。它对各类软组织的成像作用明显，能提供无与伦 比的组织对比度和诊断能力，增强成像质量，包括更高的对比度和分辨率，且无需牺牲患者 舒适度或延长扫描时间，无疑会进一步促进核磁共振成像仪的广泛应用。
[0003] 一般而言，核磁共振成像仪的图像质量受几方面因素影响。其中一个重要因素为 信号采集过程中的信噪比，更确切地说，是用来接收射频信号的成像线圈的信噪比。一般情 况下，信噪比的提高能带来图像分辨率的提高，或者缩短扫描时间。成像线圈一般是用高导 电性金属如铜制成的，一个既定的成像线圈通常也是专为某项特定的临床或解剖应用设计 的。成像线圈的几何形状和整体形状通常都是针对相关的临床应用而优化的。现代的成像 线圈通常为阵列结构，由多个单一线圈元件构成阵列。一般情况下，多重线圈元件要W足够 高的信噪比覆盖相应的解剖组织体积。
[0004] 成像线圈的信噪比受限于线圈的电阻，更确切地说，是成像线圈和被观察的身体 组织的感应电流的有效电阻（通常分别称为线圈电阻和体电阻），因为成像线圈的噪声取 决于此有效电阻。信噪比还受限于核磁共振扫描仪磁体相关的中屯、频率附近频带相对于噪 声而言获得的信号能量的多少。在成像线圈元件阵列的情况下，成像线圈元件之间的电感 禪合会进一步降低信噪比，因而设计成像线圈阵列时需要考虑该种交互作用。
[0005] 现在的线圈性能已达极限。由于现在的核磁射频线圈在设计制造方面的局限，对 更高信号、更低噪声的性能更好的成像线圈的需求未被满足。
[0006] 因此，本实用新型即针对此需求，公开了一中新型的用于磁共振成像的成像线圈， 比常规线圈信噪比更高。 【实用新型内容】
[0007] 为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于磁共振成像的成像 线圈，其本身的信噪比进一步提高。
[000引本实用新型公开了一种用于磁共振成像的成像线圈，包括至少一个导电体，所述 导电体包括至少一个碳基纳米材料部，所述导电体还包括至少一个金属导电部；所述金属 导电部设于所述碳基纳米材料部的端部；所述碳基纳米材料部占所述导电体重量的10% 及W下。
[0009] 优选地，所述导电体还包括金属导电主体，所述金属导电部及碳基纳米材料部置 于所述金属导电主体之上；所述金属导电主体的厚度为形成所述金属导电主体的金属在其 工作频率下集肤深度的两倍及w上。
[0010] 优选地，所述金属导电主体的中部具有一条或多条折叠部，所述折叠部的设置方 向与所述碳基纳米材料部的排布方向基本平行，使所述金属导电主体沿所述折叠部折叠 时，位于所述折叠部一侧的金属导电主体覆盖所述碳基纳米材料部。
[0011] 优选地，所述导电体还包括金属导电主体，所述金属导电主体为空屯、，所述金属导 电部及碳基纳米材料部置于所述金属导电主体之内，且所述金属导电部与所述碳基纳米材 料部的长度之和等于所述空屯、的金属导电主体的长度。
[0012] 优选地，所述至少一个导电体W多应形式缠绕一支撑元件的方式形成所述成像线 圈。
[0013] 优选地，所述多应导电体的断开处插入一电容使得所述导电体的电阻最小。
[0014] 优选地，所述碳基纳米材料部外还设有铁磁性纳米颗粒。
[0015] 优选地，所述铁磁性纳米颗粒占所述导电体重量的0. 1% -8%。
[0016] 优选地，所述铁磁性纳米颗粒占所述导电体重量的0. 1 % -5%。
[0017] 优选地，所述碳基纳米材料部包括碳纳米管、己基纸或石墨締。
[0018] 优选地，所述金属导电部通过在所述碳基纳米材料部的端部电锻形成。
[0019] 优选地，所述金属导电部通过导电银膏涂敷于所述碳基纳米材料部的端部形成。
[0020] 优选地，所述导电体工作频率为2MHZ-800MHZ。
[0021] 优选地，所述金属导电部的长度为2mm-35mm。
[0022] 优选地，所述碳基纳米材料部呈带状、片状、矩阵状、弦状。
[0023] 优选地，所述金属导电部的厚度为形成所述金属导电部的金属在其工作频率下集 肤深度的3倍至5倍。
[0024] 优选地，所述金属导电部的单位长度的密度大于所述碳基纳米材料部的单位长度 的密度的至少10倍。
[0025] 本实用新型又公开了一种电子谐振电路，包括互相连接的电容、电感及上述的成 像线圈。
[0026] 优选地，所述电子谐振电路还包括发射阻断单元，与所述成像线圈连接。
[0027] 优选地，所述电子谐振电路还包括前置放大器单元，与所述成像线圈连接。
[002引优选地，多个所述成像线圈叠加形成成像线圈阵列。
[0029] 采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有W下有益效果：
[0030] 1.成像线圈的信噪比更高，具有该成像线圈的核磁共振成像仪的图像质量更精细 准确；
[0031] 2.成像线圈的感抗随频率提高而增长的速度被降低了；
[0032] 3.金属导体中射频电流的内在电阻被降低；
[0033] 4.金属导体外表面分流走部分的电荷流会使得导电体的自电容降低。
【附图说明】
[0034] 图la为符合本实用新型一优选实施例中成像线圈的结构示意图；
[0035] 图化为符合本实用新型另一优选实施例中成像线圈的结构示意图；
[0036] 图2a为符合本实用新型一优选实施例中成像线圈设置于金属导电主体内的结构 不意图；
[0037] 图化为符合本实用新型另一优选实施例中成像线圈设置于金属导电主体内的结 构示意图；
[003引图2c为符合本实用新型又一优选实施例中成像线圈设置于金属导电主体内的结 构示意图；
[0039] 图3为符合本实用新型一优选实施例中成像线圈与电容及电感形成的电子谐振 电路的等效电路不意图。
[0040] 图4为符合本实用新型一优选实施例中导电体W多应形式缠绕形成电子谐振电 路的电路结构不意图；
[0041] 图5为符合本实用新型一优选实施例中导电体W矩形形式安装形成电子谐振电 路的电路结构不意图；
[0042] 图6a-6d为符合本实用新型一优选实施例中成像线圈不同结构的示意图；
[0043] 图7为符合本实用新型一优选实施例中成像线圈形成阵列式的结构示意图。
[0044] 附图标记；
[0045] 10-成像线圈、11-导电体、12-碳基纳米材料部、13-金属导电部、14-金属导电主 体；
[0046] 20-电子谐振电路、21-电路板。
【具体实施方式】
[0047] W下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
[0048] 由于主要基于碳纳米材料制成的成像线圈在获取碳纳米材料时成本十分不合理， 因此，本实用新型中的成像线圈，其部分仍由碳纳米材料组成，具体地，成像线圈包括至少 一个导电体，该一个或多个导电体W多种形式或结构组成成像线圈。每一导电体包括有碳 基纳米材料部，或其相似材料，可表现出弹道电荷传输特性。导电体内还包括至少一个金属 导电部，其设置在碳基纳米材料部的端部，作为碳基纳米材料部与外部导电元件的导电接 头。由于增加了金属导电部，则原先导电之用的碳基纳米材料部的部分作用已被该金属导 电部替代，因此，可减少碳基纳米材料部的使用，其在导电体内的重量百分比可降至10%甚 至更低，从而降低获取碳基纳米材料的成本。继而，本实用新型中导电体的主体变为金属导 电部。采用了金属导电部作为导电体的主体后，由于原先基于碳基纳米材料的导电体本身 不表现出趋肤效应，使电阻随频率的增加而增加，因此，在将金属导电部设置在碳基纳米材 料部的端部后，碳基纳米材料与金属导电部组成的复合导体部可表现出集肤效应，避免了 电阻随频率的增加而增加。
[0049] 上述实施例中，为了使得碳基纳米材料部在导电体内的重量百分比占10 %甚至更 低，可将金属导电部配置为其单位长度的密度大于碳基纳米材料部的单位长度的密度的10 倍W上。由此，虽然金属导电部于导电体内所占的体积不及碳基纳米材料，但质量百分比却 可占足90%及W上。可想到的是，选择如铜、金、银等金属便可达到上述要求。
[0化0] 同样优选或可选地，大约2mm-35mm的金属导电部的长度，和至少几ym的金属导 电部的厚度是恰到好处的，此配置下，能够在碳基纳米材料部和金属导电部或其它电子器 件或电路元件之间产生良好的电子连接，机械强度也合适。该种整体的考虑有助于设置工 艺参数的范围（如电锻过程中的电流），w在碳基纳米材料部的端部形成所需的金属导电 部的长度和厚度。
[0051] 上述实施例中，可采用的碳基纳米材料如碳纳米管、己基纸或石墨締等。
[0052] 具有上述配置的实施例中，导电体的电阻（阻抗的实部）随频率增长而增长的速 度比尺寸相近的仅由金属构建的导电体的电阻随频率增长而增长的速度要低。且在一定频 率范围内，其感抗（阻抗的虚部）随频率增长而增长的速度比尺寸相近的仅由金属构建的 导电体的感抗随频率增长而增长的速度要低。
[005引参阅图la,为一优选实施例中成像线圈的结构示意图。该实施例中，导电体11包 括的碳基纳米材料部12呈带状结构，该带状结构可W是由大量单独