[发明专利]使用一个或多个非标准匹配的线圈组件对射频线圈去耦合的系统、装置和方法

说明书

与相关申请的交叉引用 

本申请涉及并要求2012年2月22日提交的美国临时专利申请No.61601772的优先权，该临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。 

技术领域

本发明涉及一种医学成像，更具体地，涉及一种对一个或多个射频(Radio Frequency，RF)磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)线圈去耦合的示范性系统、装置和方法。 

背景技术

射频阵列线圈(参见，例如参考文献[1]])具有在并行磁共振成像中大的覆盖范围(FOI)内加速图像采集同时提高信噪比(SNR)的优势。例如，通过从部分数据交换中每个线圈元件的灵敏度分布曲线提取空间信息来实现这一点，而传统的MRI是通过相位编码来实现的(参见，例如参考文献[2-7]])。高SNR下快速成像这一优势对具有大量元件的阵列线圈提出了更高的要求，这是因为加速比和SNR都与线圈元件的数量成比例。 

尽管已经对具有多达128个元件的阵列线圈进行了论述(参见，例如参考文献[8-21])，由于消除线圈元件间互感的复杂性(参见，例如参考文献[22])，阵列线圈的设计仍是一个挑战。当阵列线圈产生感应耦合时，单个线圈元件的灵敏度曲线不再清晰，不足以提供精确的空间编码，导致在并行重建过程中几何因子不良。此外，对线圈元件同时调谐和匹配是不切实际的，因此降低了图像的SNR。 

已经提出了将互感降到最低的几个步骤，包括，例如交叠相邻线圈元件(参见，例如参考文献[1、23和24])，用电容/电感网络将线圈元件相互连接(参见，例如参考文献[25-29])，使用低阻抗前置放大器(参见，例如参考文献[1、30和31])，屏蔽线圈元件(参见，例如参考文献[32-34])，后期数字处理(参见，例如参考文献[35])，以及综合方法(参见，例如参考文献[36])。但每一步骤都有 其不足之处，其中包括，例如去耦时的低效率，或执行起来异常复杂(参见，例如参考文献[37和38])。这些步骤都采用一种方法，即使用低阻抗前置放大器，所述前置放大器通过减小流入每个元件的电流使互感降至最低，以此减小交叉磁通量。这种方法是将各线圈元件与高阻抗电路串联得以实现，所述高阻抗电路由匹配电感器、匹配电容器和一个低阻抗前置放大器组成。 

尽管这种使用低阻抗前置放大器的方法已应用于具有8个、16个、32个、96个和128个元件的阵列线圈中(参见，例如参考文献[9、10、13和15-20])，它仍然有不足之处。例如，在单独使用时，这些方法不能使线圈之间具备足够的绝缘性，因此它最好与交叠技术结合使用，这样相邻的线圈元件可审慎交叠以实现相邻元件间足够绝缘，否则当元件相互靠近时共振图案会发生断裂。交叠时需要达到的精确度会抑制快速成像期间几何因子的提高，这是因为线圈元件阵列的设置是固定不变的。而且，它会使线圈结构复杂化，这是因为互感对于交叠面积的变化非常敏感。此外，实际上，与前置放大器串联的匹配电感器的必要电感非常小，可以忽略不计。 

因此，需要解决并且/或者至少部分地克服一些上述不足。 

发明内容

为此，有必要提供可对一个或多个射频磁共振成像线圈去耦合的示范性系统、装置、方法和计算机可读介质，其可克服至少一部分前文所述的不足。 

根据本公开的某些示范性实施例，提供了使用非50欧姆匹配线圈元件与低阻抗前置放大器对一个或多个阵列线圈有效去耦合的系统、装置和方法。根据本公开的某些示范性实施例，可获得较高绝缘， 

例如高于约32dB，同时在线圈元件位置设置上拥有高度自由，因而使用阵列线圈获得的图像的信噪比在数值和均匀度上都得到提高。 

例如，根据本公开的某些示范性实施例，通过使线圈与高阻抗匹配同时使用低阻抗前置放大器对阵列线圈去耦合。例如，与50欧姆的传统匹配相比，线圈元件绝缘可获得超过21dB的提升，同时保持元件的优异灵敏度。这些在去耦合中的示范性提升还可以例如使线圈元件的设置更具灵活性，同时保持高的平均SNR，并且使用例如线圈元件间空间可调的最佳400欧姆匹配的阵列线圈提高所得图像的均匀性。这种线圈设置的灵活性可提高线圈的总体性能，例如几何因子，因此 能简化阵列线圈的设计和制作。 

本公开的这些目的和其他目的可通过示范性RF线圈去耦合系统、装置和方法来实现，所述RF线圈可包括多个射频线圈元件，这些射频线圈元件包括可与至少一个的前置放大器连接并进行非标准阻抗匹配的线圈元件。