[其他]帶正交線圈系統的磁共振成象裝置

無效

• 申請號: 87108043
• 申請日: 1987-11-24
• 公開（公告）號: CN87108043A
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 埃迪·本杰明·博斯肯普
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號: G01N24/06
• 分類號: G01N24/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林長安,許新根

本發明涉及一種磁共振成象裝置，該裝置包括一產生穩恒磁場的磁系統、一產生磁梯度場的磁系統、一射頻發射線圈和一用以檢測在一物體中產生的磁共振信號的射頻正交表面線圈系統。

這種裝置在歐洲專利EP196134（PHN11329）為已知，該專利敘述了一種減少正交線圈系統各線圈之間不希望有的串擾的方法。這種方法比起以往周知的必須保持嚴格的正交的構形的解決方法擴大了這種系統的應用領域。但我們發現，對一部分線圈系統進行反復失諧的作法是不合適的，因為各線圈還要加上用于將發射線圈和測量線圈器件去耦的電子電路，這種作法尤其更加不合適。

本發明的目的是想減少上述種種限制，避免精確去耦的各種缺點;為達到此目的，根據本發明提出的這種磁共振成象裝置的特征在于，正交射頻線圈系統包括兩個堆置的平面線圈，該兩線圈帶有局部地相互垂直的磁場方向，且帶有對每個線圈是自補償的互易磁通。

因為在本發明的裝置中，每次兩個帶有相互垂直地取向的B場的線圈被結合在一起時，可以在兩個相互垂直的方向上進行測量，所以可以通過使兩線圈間一個線圈對應另一線圈有正確的取向而避免線圈之間的串擾。這種線圈系統可以很高的自由度在測量空間內進行配置，因為這時會自動地保持正確的相互取向。

應該指出的是，這種系統，雖然實質上取非平面線圈的形式，在醫學磁共振學會于1986年8月19日至22日在蒙特利爾召開的第五次年會出版的醫學磁共振學會文摘手冊第187和188頁中屬已知。平面線圈除在空間方面的要求不高外，其主要優點是具有高度的柔韌性，以致舉例來說曲面線圈系統也成為可能的。

在一個最佳實施例中，我們采用了包括一個蝶形線圈和一個普通線圈的堆垛。之所以選用蝶形線圈是因為當將一個蝶形線圈與一個單表面線圈放置在一個且相同的平面上時，該蝶形線圈的磁場與該單表面線圈的磁場正交。關于蝶式線圈更為詳細的敘述，請參看PHN11500，歐洲專利EP218290。當采用幾何形狀上剛性的蝶形線圈，將它們放置在一平面內，并在傳輸場中適當取向時，還具有這樣的好處，即當傳輸場是均勻時，這些線圈無需去耦以克服發射線圈的影響，因此去耦系統可以比較簡單。若不能充分滿足這些條件，例如象歐洲專利164164（PHN11042）所敘述的那樣，會按普通方式產生去耦作用。

只要對每個組成線圈適當地限定B場的方向，且能將該線圈這樣堆置使得兩磁場相互垂直地取向，且沒有有效互易磁場被感應通過各個線圈，就可以滿足本發明的準則。在此可能性的范圍內就可采用任何所希望的線圈形狀，例如也可采用矩形蝶式線圈和圓形或橢圓形單平面線圈或屋頂形蝶式線圈和適當地匹配的第二線圈。在后者的情況下，線圈系統會失去部分的柔韌性但會為該系統取得一定的形狀。

另一個最佳實施例除采用單平面線圈外，還采用通過電容器去耦的一蝶式線圈。這種線圈還可制成一平面柔韌的線圈，并可在如本發明的正交線圈堆垛中使用。

下面參照附圖敘述本發明的一些最佳實施例。附圖中：

圖1示出按照本發明包括著一堆置式線圈系統的磁共振成象裝置的示意圖;

圖2和圖3是用于該裝置的堆置式線圈系統的最佳實施例的示意圖。

圖1中所示的磁共振成象裝置包括一產生穩恒均勻磁場所用的磁系統2，一產生磁梯度場所用的磁系統4和分別用于磁系統2和磁系統4的電源6和8。磁線圈10用以產生射頻交變磁場，且連接到射頻源12上。為檢測在待觀察物體中由射頻傳輸場所產生的磁共振信號，裝設了表面線圈系統13。系統13接到信號放大器14上，供讀出之用。信號放大器14接到相敏檢波器16上，相敏檢波器16則接到中央控制器18上。中央控制器18也控制著射頻源12的調制器20、梯度線圈所用的電源8和顯示器所用的監視器22。射頻振蕩器24控制著調制器20和處理測量信號的相敏檢波器16。冷卻過程可由包括冷卻導管27在內的冷卻器26進行。這種冷卻器可制成冷卻電阻線圈所用的水冷卻系統或制成冷卻超導體線圈所用的液氦杜瓦系統。發射線圈10配置在磁系統2和4中，圍繞著測量空間28，該空間28具有足夠的空間為的是將病人容納在醫療診斷設備中。這樣就可以在測量空間28中產生一穩恒磁場、待成象切片的位置選擇所用的梯度場和一在空間上均勻分布的射頻交變場。用法拉第籠29將測量空間屏蔽以克服干擾場的影響。

采用由表面線圈組成的檢測線圈系統作為產生磁共振信號的發射線圈不是太合適的。因此其它類型線圈雙重功能的使用對這些線圈來說是不太合適，盡管該雙重功能在實踐中并不妨礙具體測量過程。

圖2是由一蝶式線圈30和一第二線圈32組成的正交表面線圈系統的示意圖。由于幾何結構上的原因，對待使用的傳輸場該蝶式線圈30是被去耦的，但因為第二線圈32不存在去耦的問題，因此在該第二線圈上增設了去耦電路34。每個線圈周邊的形狀可任意選擇，也可以是，舉例說，大致上呈圓形或橢圓形。在圖3所示的一實施例中，單平面線圈32被制成圓形，而且也連接到去耦機構34上。在此情況下復合線圈30包括兩具有相同電感的導體36和38，和在兩導體之間對稱配置的一導體40。該導體40包括電容器42，以致該線圈相對于在該兩半線圈施加同等載荷的傳輸場而言是被去耦的。從對稱的角度看，從而該線圈本身之間較小的殘余的耦合的風險，單平面線圈32的表面最好真正分布在復合線圈30的兩半之間。表面線圈和第二線圈可以是真正的平面線圈，這就是說，為了正確的運行，各個導體在垂直于線圈表面的方向上無需具有給定的尺寸。因此，每個導體可采用薄金屬帶，其結果為，當對它們提供以去耦電路并將它們一起配置在柔質支架上時，可得出極為良好變形的線圈系統。無論在空間上均勻分布的傳輸場取什么方向，這些線圈還可在任何方向上并在測量空間的任何位置上進行配置。為適當檢測，例如，物體中更深的部位，可采用由兩個對向配置在待觀察物體兩側的線圈堆垛組成的線圈系統。還可用這種線圈堆垛形成串聯聯接系統，以便擴大物體中待測定的部位，同時保持較好的信噪比。有關串聯聯接系統的更詳細的敘述請參看本申請人與本申請同時申請的PHN11935號申請書。對應用表面線圈的普通測量，例如，在局部地設置在待觀察物體上的柔質帶中可夾裝本發明的線圈系統。