本申请涉及磁共振技术领域，尤其涉及射频线圈及磁共振系统。
背景技术：
在磁共振系统中，由于鸟笼线圈具有较好的磁场均匀性，故被广泛应用于激发核磁信号。现有的鸟笼线圈沿其轴向的磁场强度呈抛物线分布，故该磁场强度具有中间强两边弱的特点，所以现有的鸟笼线圈的磁场均匀性并不是非常好、射频均匀场的范围较小，得到的磁共振图像的清晰度也较差。
现有的鸟笼线圈可以通过加长其金属腿的长度的方式来改善其磁场均匀性较差的问题，但是金属腿过长，第一，会使鸟笼线圈的工作效率下降，第二，需要使用较大的电流来驱动鸟笼线圈，较大的电流会使射频发射链路上的器件发热较为严重，第三，还会使被扫描人体大面积的暴露在电磁环境中，导致SAR(电磁波吸收比值)过高，使人体吸收过多的电磁波辐射，有损人体的健康。另外，现有的鸟笼线圈需要同时兼顾大范围FOV扫描(视场角扫描)的检测和小范围FOV扫描(视场角扫描)的检测，当进行大范围FOV扫描时，会存在轴向射频均匀场的范围不够大的问题，从而导致磁共振图像的清晰度较低，图像质量较差，当进行较小范围FOV扫描时，会存在轴向射频均匀场的范围过大的问题，就会导致鸟笼线圈的工作效率差，以及SAR过高，不利于人体的健康。
技术实现要素：
本申请提供了一种射频线圈及磁共振系统，解决了射频线圈的磁场不均匀的问题。
本申请的第一方面提供了一种射频线圈，所述射频线圈包括至少两个鸟笼线圈，且各所述鸟笼线圈沿纵向依次排布，每个所述鸟笼线圈均包括：
第一金属环；
第二金属环；
多条金属腿，每条所述金属腿的两端分别与所述第一金属环和所述第二金属环连接，多条所述金属腿沿着所述第一金属环和所述第二金属环的周向间隔设置。
进一步地，所述射频线圈还包括调节机构，各所述鸟笼线圈分别连接于所述调节机构，所述调节机构用于调节所述鸟笼线圈与相邻的所述鸟笼线圈之间的距离。
进一步地，所述调节机构包括控制装置，所述控制装置向所述鸟笼线圈施加移动驱动力，以控制所述鸟笼线圈与相邻的所述鸟笼线圈之间的距离。
进一步地，多个所述鸟笼线圈共轴线设置，且每个所述鸟笼线圈的所述第一金属环所在的平面与所述第二金属环所在的平面平行；和/或
每个所述鸟笼线圈的多条所述金属腿沿着所述第一金属环和所述第二金属环的周向均匀设置。
进一步地，所述射频线圈至少包括三个所述鸟笼线圈，纵向依次设置的三个所述鸟笼线圈分别为第一鸟笼线圈、第二鸟笼线圈和第三鸟笼线圈，所述第一鸟笼线圈与所述第二鸟笼线圈之间的所述间距为第一间距，所述第二鸟笼线圈和所述第三鸟笼线圈之间的所述间距为第二间距，所述第一间距与所述第二间距相等；和/或
每个所述鸟笼线圈的所述金属腿均为条形金属腿，且至少一个所述鸟笼线圈的所述金属腿的长度与相邻的所述鸟笼线圈的所述金属腿的长度相等。
更进一步地，所述第一金属环与所述第二金属环均为圆环，两者的直径相等，且至少一个所述鸟笼线圈的所述第一金属环与相邻的所述鸟笼线圈的所述第二金属环的直径相等。
本申请的第二方面提供了一种磁共振系统，包括前述任一所述的射频线圈。
进一步地，所述磁共振系统还包括多个控制开关，多个所述控制开关与多个所述鸟笼线圈一一对应电连接，所述控制开关用于控制与其对应的所述鸟笼线圈是否通电。
本申请的第三方面还提供了一种磁共振系统，包括低温保持器、设置于所述低温保持器中的超导线圈、由所述低温保持器环绕成的收容腔，所述磁共振系统还包括安装在所述收容腔内的两个鸟笼线圈，所述两个鸟笼线圈沿所述收容腔的长轴方向布置，且所述两个鸟笼线圈的中心间距可调节。
进一步地，所述两个鸟笼线圈分别具有独立的馈电端口，且所述馈电端口的总数大于两个。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的射频线圈包括至少两个鸟笼线圈，且各鸟笼线圈沿纵向依次排布，每个鸟笼线圈均包括第一金属环、第二金属环和多条金属腿。并且，本申请还提供了磁共振系统，该磁共振系统包括前述的射频线圈。与现有技术相比，人体可以从一个鸟笼线圈的第一金属环进入到该射频线圈的扫描区中进行人体扫描，可以根据实际需要扫描的人体部位及需要扫描的范围，确定是否需要经过该鸟笼线圈的第二金属环，以及其他的鸟笼线圈的第一金属环和第二金属环。本申请所提供的射频线圈可以多个鸟笼线圈共同作用，这样一方面，可以加大该射频线圈的射频磁场的范围，可以更好的适应大范围FOV扫描，还可以加大磁共振系统中磁共振图像显示的范围，进而加大了人体的检查范围，从而提高了工作质量；另一方面，还可以提高射频线圈的轴向磁场的均匀性，进而提高磁共振图像的清晰度，还可以一定程度地提高磁共振图像的对比度，使磁共振图像的质量更好。
进一步地，本申请所提供的射频线圈及磁共振系统还可以通过手动调节的方式或者电控智能调节的方式对调节机构进行调节，以进一步提高射频线圈的磁场均匀性，进一步加大射频均匀场的范围，从而提高磁共振图像的清晰度，进而提高磁共振成像的质量，提高工作效率。
更进一步地，本申请所提供的磁共振系统还可以通过控制与鸟笼线圈电连接的控制开关来实现多种不同范围的FOV扫描，当进行较大范围的FOV扫描时，该射频线圈能够提供足够大的射频均匀场的范围，从而得到清晰度较高的磁共振图像，保障磁共振图像的质量，当进行较小范围的FOV扫描时，该射频线圈能够提供适当的射频均匀场的范围，可以提高射频线圈的工作效率，降低SAR，使人体的健康得到一定程度的保障。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的磁共振系统的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的射频线圈的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的射频线圈的射频场强原理图。
附图标记：
10-磁共振系统；
110-主磁体；
120-射频线圈；
150-鸟笼线圈；
150a-第一鸟笼线圈；
150b-第二鸟笼线圈；
151-第一金属环；
152-第二金属环；
153-金属腿；
154-第一间距；
190-调节机构；
130-体线圈；
140-局部线圈；
160-患者床；
170-第一区域；
180-通信总线；
210-脉冲控制单元；
220-射频脉冲产生单元；
230-开关控制单元；
240-射频接收单元；
250-图像重建单元；
260-处理器；
310-显示单元；
320-输入/输出设备；
330-存储单元；
340-通信端口；
20-成像对象。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1所示，本申请实施例所提供的磁共振系统10通常可以包括磁共振机架，磁共振机架内具有主磁体110，主磁体110可以由超导线圈构成，还可以由永磁体构成，主磁体110用来产生主磁场。具体的，主磁体110可以产生0.2特斯拉、0.5特斯拉、1.0特斯拉、1.5特斯拉、3.0特斯拉或者更高的主磁场强度。当主磁体110由超导线圈构成时，磁共振系统10还可以包括低温保持器、由低温保持器环绕成的收容腔，该低温保持器内装有液氦，超导线圈可以全部或者部分泡在液氦中，这样超导线圈就可以发挥其电阻几乎为零的超导性，这样通电后，其自身就几乎不会发热消耗能量，就可以尽可能的将电能用于超导线圈来产生磁场，进而保证其产生较大强度的磁场。该磁共振机架还可以包括患者床160，在磁共振成像时，成像对象20可以由患者床160来承载，该成像对象20可以随着该患者床160的移动被移入主磁场的磁场分布较为均匀的第一区域170内。为了更清楚地对本申请实施例进行说明，可以设置该成像对象20随着患者床160移动的方向为纵向(如图1及图2所示Z方向)。
上述的磁共振系统10还可以包括体线圈130、局部线圈140、脉冲控制单元210、射频脉冲产生单元220、开关控制单元230、射频接收单元240、图像重建单元250、处理器260、显示单元310、输入/输出设备320、存储单元330以及通信端口340。在磁共振成像的过程中，脉冲控制单元210可以控制射频脉冲产生单元220产生射频脉冲，射频脉冲可以由放大器放大后，经过开关控制单元230，最终由体线圈130或者局部线圈140发出，对成像对象20进行射频激发。该成像对象20由于前述的射频激发产生共振，从而产生相应的射频信号，体线圈130或者局部线圈140再接收该射频信号，再通过射频接收链路发送至射频接收单元240，前述的射频接收链路具体可以有多条可供选择，射频接收单元240再将射频信号发送至图像重建单元250进行图像重建，最终形成磁共振图像。
前述的脉冲控制单元210、图像重建单元250与处理器260、显示单元310、输入/输出设备320、存储单元330、通信端口340之间可以通过通信总线180进行数据传输，从而实现对磁共振成像过程的控制。其中，处理器260具体可以为一个，也可以为多个，多个处理器260可以相互电连接；显示单元310可以是用来为用户(如成像对象20)显示图像的显示器；输入/输出设备320可以是键盘、鼠标、控制盒等相关设备，以支持输入/输出相应数据流；存储单元330可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘等，存储单元330可以用来存储需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器260所执行的程序指令；通信端口340可以实现与其他部件之间进行数据通信，前述的其他部件可以是外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等。
如图2和图3所示，本申请实施例还提供了一种射频线圈120，该射频线圈120可以为前述体线圈130和/或前述局部线圈140，优选的，该射频线圈120可用作前述体线圈130。该射频线圈120包括至少两个鸟笼线圈150，该射频线圈120可以安装在前述的收容腔内，各鸟笼线圈150沿纵向(如图2所示Z方向)依次排布，该纵向与收容腔的长轴方向同向，也可以说，各鸟笼线圈150可以沿收容腔的长轴方向排布，在纵向上，各鸟笼线圈150可以沿一条直线依次排布，也可以沿多条直线彼此错开排布，各鸟笼线圈150的设置位置可以预先固定好，各鸟笼线圈150的位置关系具体可以根据实际需要扫描的范围进行确定；成像对象20可以依次从前述各鸟笼线圈150穿过。并且，每个鸟笼线圈150均包括第一金属环151、第二金属环152以及多条金属腿153，每条金属腿153的两端分别与第一金属环151和第二金属环152连接，多条金属腿153沿着第一金属环151和第二金属环152的周向间隔设置。可以理解的是，前述的第一金属环151、第二金属环152和多条金属腿153均可以由铝、铜、银等非磁性金属中的任意一种制成，也可以由多种非磁性金属结合制成。
上述本申请实施例提供了磁共振系统10，该磁共振系统10包括前述射频线圈120。与现有技术相比，成像对象20可以从一个鸟笼线圈150的第一金属环151进入到该射频线圈120的扫描区中进行扫描，可以根据实际需要扫描的成像对象20的部位及需要扫描的范围，确定是否需要经过该鸟笼线圈150的第二金属环152，以及其他的鸟笼线圈150的第一金属环151和/或第二金属环152。前述的成像对象20具体可以是动物体(如人体)，在此过程中，由于前述的多个鸟笼线圈150可以共同作用，这样一方面，可以加大该射频线圈120的射频磁场的范围，可以更好的适应大范围FOV扫描，还可以加大磁共振系统10中磁共振图像显示的范围，进而就加大了人体的检查范围，从而提高了工作质量；另一方面，还可以提高射频线圈120的轴向磁场的均匀性，进而提高磁共振图像的清晰度，还可以一定程度地提高磁共振图像的对比度，使磁共振图像的质量更好；再一方面，每个鸟笼线圈150的金属腿的长度比较适中，不会过长，这样不必使用过大的电流来驱动鸟笼线圈，也就不会使射频发射链路上的器件发热较为严重，从而保护器件，延长器件的使用寿命。
如图2所示，进一步地，该射频线圈120还可以包括调节机构190，该调节机构190可以包括导轨，该导轨具体可以是滑动导轨、滚动导轨等，各鸟笼线圈150可以分别活动连接于该导轨，以使各鸟笼线圈150可以在导轨上移动，从而调节鸟笼线圈150与相邻的鸟笼线圈150之间的距离。其中，一种可实施的方式是，工作人员可以根据提前设定好的各鸟笼线圈150的幅度及相位，通过计算及模态分析等方法得出较均匀的射频磁场对应的各鸟笼线圈150之间的距离，然后可以通过手动调节的方式移动各鸟笼线圈150的位置，对各鸟笼线圈150之间的距离进行调整，该距离参考如图2所示的第一间距154。通过调节各鸟笼线圈150之间的距离，可以进一步提高射频线圈120的磁场均匀性，进一步加大射频均匀场的范围，从而提高磁共振图像的清晰度，进而提高磁共振成像的质量。
另一种可实施的方式是，该调节机构190还可以包括控制装置，该控制装置具体可以是机械手、推动杆等，工作人员可以通过控制机械手或者推动杆等来向各鸟笼线圈150施加移动驱动力，从而使鸟笼线圈150在导轨上移动，进而调节鸟笼线圈150与其相邻的鸟笼线圈150之间的距离。与上一种可实施的方式相比，这种方式实现了对鸟笼线圈150的远程电控智能调节，具体的，该磁共振系统10可以先对人体进行预扫描，以确定人体实际需要扫描的部位及扫描范围，该控制装置再根据预扫描的图像信息自动调节鸟笼线圈150之间的距离，调节好后，准备开始正式的人体扫描。这种方式避免了由于人工手动调节带来的人为因素的影响，也节省了人工，可以提高工作效率，另外，这种方式不只可以在磁共振成像工作之前完成，还可以在磁共振成像过程中根据具体情况的需要对相邻的鸟笼线圈150之间的距离进行调节，实现随时调节，这样可以进一步提高工作质量及工作效率，还可以进一步提高射频线圈120的磁场均匀性，从而提高磁共振图像的清晰度。另外，上述两种可实施方式还均可以通过移动各鸟笼线圈150来调整各鸟笼线圈150的不同位置，不只是调节相邻的鸟笼线圈150之间的距离，这样可以增强鸟笼线圈150的灵活性，提高磁共振成像的质量。
一种优选的实施例是，多个鸟笼线圈150可以共轴线设置，也就是说，多个鸟笼线圈150可以沿同一轴线依次分布设置，这样射频线圈120的同一位置处产生的射频磁场可以更均匀；且每个鸟笼线圈150的第一金属环151所在的平面与第二金属环152所在的平面可以平行。这样，每一个鸟笼线圈150所产生的磁场对人体的覆盖更全面、更均匀，从而使该射频线圈120整体产生的射频磁场对人体细胞的覆盖更全面、更均匀，那么，得到的核磁共振图像就更全面、更均匀，核磁共振图像的清晰度也就更高，对比度也可以更高。
为了进一步提高每个鸟笼线圈150发出的射频脉冲的均匀性，以及提高由多个鸟笼线圈150组成的该射频线圈120的射频脉冲的均匀性，进而提高该射频线圈120的磁场的均匀性，每个鸟笼线圈150的多条金属腿153可以沿着第一金属环151和第二金属环152的周向均匀设置。这样，均匀设置的金属腿153通电后，人体接收到的射频脉冲所激发出的磁场就更均匀，射频线圈120接收到的人体所发射出的电磁波也就更均匀，所呈现的磁共振图像的各点处的清晰度也就更平均，防止出现忽而清晰忽而模糊的图像，提高了磁共振图像的质量。
另一种优选的实施例是，该射频线圈120的一种较均匀的射频场强分布的原理图如图3所示，该射频线圈120中沿纵向可依次设置多个鸟笼线圈150，图3为依次设置的第一鸟笼线圈150a和第二鸟笼线圈150b对应的第一射频场强和第二射频场强的分布的原理图，其中，横轴为射频线圈120的纵向长度，纵轴为射频场强强度，第一射频场强和第二射频场强可以相叠加形成叠加场强，叠加场强更均匀，那么均匀的射频场强范围也就更大，清晰度更高，对比度更好。
进一步地，该射频线圈120可以至少包括三个鸟笼线圈150，纵向依次设置的三个鸟笼线圈150分别为第一鸟笼线圈150a、第二鸟笼线圈150b和第三鸟笼线圈，第一鸟笼线圈150a与第二鸟笼线圈150b之间的间距为第一间距154，第二鸟笼线圈150b和第三鸟笼线圈之间的间距为第二间距，且该第一间距154与该第二间距相等，也就是说，各鸟笼线圈150之间的距离均相等。这样，各相邻的鸟笼线圈150之间相叠加的叠加场强的大小都相差不大，那么，多个前述叠加场强共同形成该射频线圈120的射频磁场就更均匀，该射频磁场的范围也更大，对应能够清晰检测的人体的范围也就更大，可以提高磁共振成像的工作质量及工作效率。
在上述实施例的基础上，根据实际情况需要，该射频线圈120的第一金属环151与第二金属环152可以均为圆环或者椭圆环等，规则形状的金属环更方便加工与集中生产，该实际情况可以是磁共振成像现场环境的需要等。具体的，该第一金属环151和第二金属环152可以为直径相等的圆环，且至少一个鸟笼线圈150的第一金属环151与相邻的鸟笼线圈150的第二金属环152的直径相等。这样至少相邻的鸟笼线圈150能够产生场强更加均匀的叠加磁场，这样可以进一步提高射频磁场的均匀性。还存在所有金属环(包括第一金属环151和第二金属环152)的直径均相等的情况，这样可以更进一步的提高射频磁场的均匀性以及射频磁场的范围。
一种更进一步的实施例是，每个鸟笼线圈150的金属腿153均为条形金属腿，且至少一个鸟笼线圈150的金属腿153的长度与相邻的鸟笼线圈150的金属腿153的长度相等，也就是说，各鸟笼线圈150的金属腿153的长度均可以相等。这样，一方面，更方便加工与集中生产；另一方面，每个鸟笼线圈150产生的射频磁场场强的分布均可以相同，那么每相邻的两个鸟笼线圈150的叠加场强的分布也均可以相同，这样整个射频线圈120的磁场强度的均匀性可以得到进一步地提升，磁共振成像的清晰度也可以有所提升。
另一种更优选的实施例是，该磁共振系统10还可以包括多个控制开关，多个控制开关可以与多个鸟笼线圈150一一对应电连接，该控制开关用于控制与其对应的鸟笼线圈150是否通电。具体的，工作人员可以通过开启或关闭对应的控制开关来对应的控制与之电连接的鸟笼线圈150通电或者断电，进而控制对应的鸟笼线圈150是否工作。
上述实施例中的射频线圈120可以选择任意一个或多个鸟笼线圈150通电工作，这样，就无需同时兼顾大范围FOV扫描(视场角扫描)的检测和小范围FOV扫描(视场角扫描)的检测，可以根据人体需要扫描的范围大小以及人体具体需要扫描的部位，对不同位置处的鸟笼线圈150以及不同数量的鸟笼线圈150进行选择。也就是说，该射频线圈120及磁共振系统可以进行多种不同范围的FOV扫描，当进行较大范围的FOV扫描时，该射频线圈120能够提供足够大的射频均匀场的范围，从而得到清晰度较高的磁共振图像，保障磁共振图像的质量，提高工作效率，当进行较小范围的FOV扫描时，该射频线圈120能够提供适当的射频均匀场的范围，可以提高射频线圈120的工作效率，降低SAR(电磁波吸收比值)，从而减少人体吸收的电磁波辐射，使人体的健康得到一定程度的保障。
另外，上述实施例的射频线圈120中的各鸟笼线圈150分别具有独立的馈电端口，磁共振系统10可以通过馈电端口为鸟笼线圈150进行供电，以及对鸟笼线圈150的射频磁场进行调节，且该馈电端口的总数大于两个。现有的射频线圈大多只具有两个馈电端口，通常分别设置在射频线圈沿其轴向的两端，这样的射频线圈就只能通过前述两个馈电端口为其供电及调节射频磁场，这样其调节磁场的方案就具有很大的局限性，甚至会影响到其射频磁场的均匀性。与现有的射频线圈相比，本申请所提供的射频线圈120可以通过调节多个馈电端口对射频磁场进行调节，这样其调节磁场的方案就更多，方案的选择更具灵活性，同时也可以保证其射频磁场的均匀性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。