[发明专利]一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈

说明书

技术领域

本发明属于磁共振成像领域，具体涉及一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈。

背景技术

磁共振系统是一种高端的医学成像设备，它根据主磁体的磁场方向可分为水平场磁共振系统和垂直场磁共振系统。水平场系统指的是磁体的磁场方向跟人的躯干平行，从脑部指向脚底或相反。垂直场系统指的是磁体的磁场方向跟人的躯干方向垂直，比如从人的正面指向背面。磁体的磁场方向是设计射频线圈最重要的参考依据，因为线圈中的天线单元需要尽可能的跟磁体方向垂直，才能获得最好的射频激发或接收功能。从射频线圈的性能上来说，清晰度（即灵敏度或信噪比）和均匀性是两个最重要的衡量指标。从医生操作方便性和病人舒适性来说，膝关节线圈具有上下两部分开启是一个很重要的功能，因为这样病人的膝盖可以很方便的放置入线圈中。

磁共振成像中的并行采集技术（Parallel acquisition Technique，简称PAT）也可以有效提高图像质量。比如减少图像伪影，加快图像成像速度，是磁共振成像中的一项非常重要、有效的技术。但是PAT的成像效果（或能力）除了跟磁共振系列参数（如FOV，over-sampling等）的设置、层面的选择、相位编码方向（phase encoding direction）有关以外，还跟线圈的设计、线圈天线单元的数量和位置排列有很大的关系，因此膝关节线圈的线圈天线单元分布排列设计是其PAT成像效果的一个关键。

目前国际（含国内）磁共振市场上，常用的膝关节线圈有2款。一款是鸟笼型（birdcage）膝关节线圈，如图1所示；另一款是1×8的膝关节线圈，其线圈天线单元铜皮分布如图2所示，该图是圆柱形线圈的平面展开图，图2中的Ch是channel（通道）的缩写，代表一个通道或一个天线单元。图1所示的线圈天线单元分布是经典的Birdcage（鸟笼线圈），有2个正交分布（成90°分布）的射频信号提取点。这种线圈在过去由于均匀性高，比单个天线单元的线圈有41%的信噪比提高，曾得到广泛的应用。但在相控阵线圈得到广泛应用的今天，又因为信噪比相对较差，并行成像性能相对差等原因而落后了。现在用的最多的是图2所示的8通道相控阵线圈，它有8个独立的天线单元，在圆环方向成1×8的分布，它是一个相控阵线圈。它具有线圈电路调试简单、信噪比相对较高、并行成像也比较灵活的特点。但它也有3个明显的缺陷：1、做成上下半部分可分离结构时，上半部分总有至少2个通道的信号需要用射频同轴接头连接到下半部分，磁共振系统中使用的无磁射频同轴接头相对价格昂贵，用来在上下半部分连接时也比较容易损坏；2、不同的天线单元之中，只有在相邻或次相邻的天线单元之间能有良好的去耦效果，因为相邻的天线单元之间（比如Ch2与Ch1，或Ch2与Ch3之间），可以采用部分重合的方法来去耦；而在次相邻的天线单元之间比如Ch2与Ch8，或Ch2与Ch4之间），可以采用电容或电感去耦。但相离更远的天线单元之间（比如Ch2与Ch7、Ch6或Ch5之间）就很难采取去耦措施，使得各天线单元之间的耦合相对较大，降低了整个线圈的信噪比；3、因为它的8个天线单元排列都在圆环方向，这样使得它的并行成像方向只能在圆环方向有对应的加速因子，这样并行成像的选择性和效果并明显降低了。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，包括若干的天线单元，所述天线单元大于两个，所述天线单元分为可分离的上半部分和下半部分，相邻的所述天线单元部分重合。

优选的，上述的一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，其中：包括8个所述天线单元，所述上半部分和下半部分各为4个所述天线单元。

优选的，上述的一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，其中：所述天线单元呈2×4的方式排列，轴向方向分为2段，每段有4个所述天线单元。

优选的，上述的一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，其中：所述上半部分和下半部分围成圆筒形的线圈。

优选的，上述的一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，其中：直接相邻的所述天线单元之间设有采用部分重叠方式去耦的去耦装置；次相邻的所述天线单元之间设有采用电容方式或电感方式去耦的去耦装置；对角相邻的所述天线单元之间设有采用电容方式或电感方式去耦的去耦装置。

优选的，上述的一种水平场磁共振系统中的膝关节射频线圈，其中：所述上半部分和下半部分的射频信号均从下半部分的连接电缆输出到磁共振系统。