[发明专利]一种环形器及磁共振成像设备

说明书

本发明公开了一种环形器及磁共振成像设备，所述环形器包括设有容纳腔、第一端口、第二端口和第三端口的壳体，所述壳体的腔体内设有中心导体、位于所述中心导体下方的第一铁氧体、位于所述中心导体上方的第二铁氧体以及微波传输线；所述微波传输线包括第一传输线、第二传输线和第三传输线；所述第一传输线连接所述第一端口与所述中心导体，所述第二传输线连接所述第二端口与所述中心导体，所述第三传输线连接所述第三端口与所述中心导体；所述壳体内或壳体上不设置永磁体。该环形器能够使射频功率放大器可以设置在MRI磁体室内，从而克服由于不能设置在MRI磁体室内而导致的各种缺陷。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是磁共振成像设备的环形器。本发明还涉及设有所述环形器的磁共振成像设备。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种利用核磁共振原理的医学成像技术。在磁共振成像设备中，射频发射系统产生射频磁场，激发待检查部位产生磁共振信号，射频接收系统采集磁共振信号，用于磁共振成像。射频发射系统包括射频功率放大器和射频发射线圈，其中射频功率放大器用于激励射频发射线圈产生射频磁场。

如图1所示，环行器是一个有单向传输特性的三端口器件，信号从第一端口1到第二端口2，从第二端口2到第三端口3和从第三端口3到第一端口1是导通的，反过来信号从第二端口2到第一端口1，从第一端口1到第三端口3和从第三端口3到第二端口2是隔离的。

为了保护射频功率放大器的工作状态不受负载阻抗的影响，通常会在射频功率放大器和发射线圈之间设有环行器，其第一端口1与射频功率放大器的输出端相连，第二端口2与射频发射线圈相连，第三端口3与专用负载相连。环行器工作时，射频功率放大器的输出功率可以几乎无损地传输到射频发射线圈，而反射功率则会被专用负载接收，无法进入射频功率放大器，因此射频功率放大器得到了保护。

在现有的磁共振设备中，环行器由微波传输线、铁氧体和永磁铁组成。偏置场由永磁体提供，传输线内置入铁氧体中，置于偏置场中的铁氧体能实现传输信号的单向传输。因为这种环行器中有永磁体，所以环行器不能放置于MRI磁体室内。在现有的磁共振设备中，环行器和射频功率放大器均放置在主机电子学室，射频发射线圈放置在磁体室。

目前现有的磁共振设备中，环行器的偏置场均由内置的永磁体提供，导致射频功率放大器和环行器只能放置在主机电子学室而不能放置在磁体室内，因而会有如下缺点：

首先，对射频功率放大器的输出功率要求高，增大设计难度：射频功率放大器与磁体室内射频发射线圈的连接线较长，造成了射频功率放大器输出功率的损耗较大，因此射频功率放大器的输出功率通常要比射频发射线圈需要的功率高20％左右。

其次，对射频功率放大器的散热性能要求高，增大设计难度：射频功率放大器与射频发射线圈的连接线损耗会转换成热能，且射频功率放大器的输出功率要求高，这些均会给射频功率放大器的散热增加一定的难度。

再者，磁共振设备装机接线复杂：因为射频功率放大器与射频发射线圈之间的接线较多，且需要从主机电子学室接到磁体室，增大了磁共振设备的装机难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种环形器。该环形器能够使射频功率放大器可以设置在MRI磁体室内，从而克服由于不能设置在MRI磁体室内而导致的各种缺陷。

本发明的另一目的是提供一种设有所述环形器的磁共振成像设备。

为实现上述目的，本发明提供一种环形器，包括设有容纳腔、第一端口、第二端口和第三端口的壳体，所述壳体的腔体内设有中心导体、位于所述中心导体下方的第一铁氧体、位于所述中心导体上方的第二铁氧体以及微波传输线；所述微波传输线包括第一传输线、第二传输线和第三传输线；所述第一传输线连接所述第一端口与所述中心导体，所述第二传输线连接所述第二端口与所述中心导体，所述第三传输线连接所述第三端口与所述中心导体；所述壳体内或壳体上不设置永磁体。