專利名稱：具有輔助解耦元件的多通道tem線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振領(lǐng)域。本發(fā)明說明性地應(yīng)用于磁共振成像和譜分析，并特別參 考其進(jìn)行描述。但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他磁共振和射頻應(yīng)用。
背景技術(shù)：
磁共振頻率和自由空間波長(zhǎng)依賴于靜(Btl)磁場(chǎng)(也被稱為主磁場(chǎng))，特別地，自由 空間波長(zhǎng)隨著磁場(chǎng)增強(qiáng)而減小。在高磁場(chǎng)(例如大約3Tesla或更高)下，相對(duì)短的自由空 間波長(zhǎng)可以在射頻激勵(lì)中引入很大的空間非均勻性，該射頻激勵(lì)可以由諸如鳥籠或TEM線 圈的常規(guī)正交驅(qū)動(dòng)體積線圈提供。因此，隨著磁共振產(chǎn)業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到較高磁場(chǎng)，例如在7Tesla下工作的磁共振掃描 器，感興趣的是包括被分別驅(qū)動(dòng)的多個(gè)導(dǎo)體的多通道線圈。在多通道線圈中，不同的驅(qū)動(dòng)射 頻信號(hào)可以被調(diào)整以提供更好的空間均勻性。但是，名義上分離的線圈元件之間的感應(yīng)耦合可能是個(gè)問題。在鳥籠線圈的情況 下，這些元件是由端環(huán)連接的橫檔，這加劇了有問題的耦合。因此，多通道線圈傾向于是橫 電磁(TEM)構(gòu)型，其中每個(gè)TEM元件包括用射頻屏蔽或屏在末端連接的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)體，該射頻屏 蔽或屏提供返回電流路徑。因?yàn)門EM元件僅由為電接地平面的射頻屏蔽或屏互連，所以充 分降低了元件之間的耦合。但是，相鄰的TEM元件之間的感應(yīng)耦合對(duì)與一些構(gòu)型和在一些掃描器中仍然是有 問題的。進(jìn)一步降低TEM元件之間的感應(yīng)耦合的方案在本領(lǐng)域中是已知的。在一種方案中，靠近每個(gè)TEM元件添加小的耦合線圈或環(huán)，且通過傳輸線連接用 于任何兩個(gè)相鄰的TEM元件的一對(duì)這樣的線圈或環(huán)。通過適當(dāng)?shù)牟季趾驼{(diào)整，可以利用這 種方案充分消除TEM元件的互感。但是，該調(diào)整通常必需使用可變電抗。這些電抗和解耦 線圈或環(huán)是增加TEM線圈的復(fù)雜性的部件，且不容易合并到基本TEM線圈布局中。此外，線 圈或環(huán)的連接引入相互依賴性，這使得線圈調(diào)諧過程變得復(fù)雜，并可能引入其他問題。另一種方案是在相鄰的TEM元件之間插入串行連接的補(bǔ)償變壓器。但是，這種方 案不期望地增加了 TEM元件的電感。另一種方案是在TEM元件的反應(yīng)終端之間插入電容性網(wǎng)絡(luò)。通過適當(dāng)選擇電容性 耦合，可以充分消除TEM元件之間的感應(yīng)耦合。同樣地，電容性網(wǎng)絡(luò)向TEM線圈中引入了不 期望的復(fù)雜性并且難以調(diào)整以實(shí)現(xiàn)解耦。因此，現(xiàn)有技術(shù)中仍存在對(duì)改進(jìn)的多通道TEM線圈和對(duì)用于解耦TEM元件的改進(jìn) 的方法的未滿足的需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本文中作為示例示出和描述的某些說明性實(shí)施例，公開了一種射頻線圈，其 包括射頻屏；多個(gè)可操作橫電磁(TEM)元件，其由與射頻屏耦合的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件限 定，并被配置為可操作連接多通道射頻驅(qū)動(dòng)器；以及多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，其每一個(gè)對(duì)準(zhǔn)(即平行于)兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件并設(shè)置在這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件之間，并且 被調(diào)諧以充分解耦這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件。根據(jù)本文中作為示例示出和描述的某些說明性實(shí)施例，公開了一種射頻激勵(lì)系 統(tǒng)，其包括橫電磁(TEM)線圈，該TEM線圈包括射頻屏、由與射頻屏耦合的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元 件限定的多個(gè)可操作TEM元件，和多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，每個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件平行于 兩個(gè)相鄰的可操作TEM元并設(shè)置在這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件之間，并且被調(diào)諧以充分 解耦這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件；以及多通道發(fā)射器，其與TEM線圈耦合以獨(dú)立于其他可 操作TEM元件來驅(qū)動(dòng)每個(gè)可操作TEM元件，或者獨(dú)立于其他組的可操作TEM元件來驅(qū)動(dòng)多 個(gè)不同組的可操作TEM元件中的每一組。根據(jù)本文中作為示例示出和描述的某些說明性實(shí)施例，公開了一種磁共振掃描 器，其包括產(chǎn)生靜(Btl)磁場(chǎng)的磁體；被配置為將磁場(chǎng)梯度疊加到靜磁場(chǎng)上的磁場(chǎng)梯度系 統(tǒng)；以及如前一段中所述的射頻激勵(lì)系統(tǒng)。根據(jù)本文中作為示例示出和描述的某些說明性實(shí)施例，公開了一種磁共振激勵(lì)方 法，其包括獨(dú)立地激勵(lì)多個(gè)平行可操作橫電磁(TEM)元件以在磁共振掃描器的檢查區(qū)域 中產(chǎn)生射頻場(chǎng)；以及利用輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件來解耦所述多個(gè)平行可操作TEM元件中的相鄰 的可操作TEM元件，每個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件與兩個(gè)相鄰的平行可操作TEM元件對(duì)準(zhǔn)(即平 行)并被設(shè)置在這兩個(gè)相鄰的平行可操作TEM元件之間。根據(jù)本文中作為示例示出和描述的某些說明性實(shí)施例，公開了一種解耦多通道 TEM線圈的可操作橫電磁(TEM)元件的方法，該方法包括在多通道TEM線圈的相鄰的可操 作TEM元件之間設(shè)置輔助傳導(dǎo)元件以便感應(yīng)地耦合相鄰的可操作TEM元件；以及調(diào)諧輔助 傳導(dǎo)元件以解耦多通道TEM線圈的可操作TEM元件。一種優(yōu)勢(shì)在于提供了具有TEM元件之間的改進(jìn)的解耦的多通道TEM線圈。另一優(yōu)勢(shì)在于提供了用于解耦TEM元件的改進(jìn)的方法。另一優(yōu)勢(shì)在于提供了簡(jiǎn)化的多通道TEM線圈。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀和理解以下詳細(xì)描述后將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的更多優(yōu)勢(shì)。


下文中將以示例的方式基于下面的實(shí)施例并參考附圖來詳細(xì)描述這些和其他方 面，其中圖1圖解示出磁共振掃描器系統(tǒng)；圖2圖解示出具有適用于圖1中的掃描器系統(tǒng)的介入式解耦TEM元件的多通道 TEM線圈的透視圖；圖3圖解示出圖2中的多通道TEM線圈的一部分的透視圖，該多通道TEM線圈包 括兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件和具有細(xì)長(zhǎng)條導(dǎo)體的介入式解耦TEM元件，圖2的柱狀線圈 在圖3中示出的這一部分為了圖示說明方便而被示出為是基本展開或變平的；圖4圖解示出可替代的TEM線圈的一部分的透視圖，該透視圖示出兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件和包括細(xì)長(zhǎng)桿導(dǎo)體的介入式解耦TEM元件；圖5圖解示出可替代的TEM線圈的一部分的透視圖，該透視圖示出兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件和包括細(xì)長(zhǎng)雙桿導(dǎo)體的介入式解耦TEM元件；
圖6圖解示出可替代的TEM線圈的一部分的透視圖，該透視圖示出兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件和包括細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)的介入式解耦元件；圖7圖解示出可替代的TEM線圈的一部分的透視圖，該透視圖示出兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件和包括細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)與細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)桿的組合的介入式解耦TEM元件；以及圖8圖解示出可替代的TEM線圈的一部分的透視圖，該透視圖示出兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件和包括兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)條的介入式解耦元件，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)條可操作地在其末端與可操 作TEM元件之一耦合。在不同圖中使用的對(duì)應(yīng)參考數(shù)字表示圖中的對(duì)應(yīng)元件。
具體實(shí)施例方式參考圖1，磁共振掃描器10包括在檢查區(qū)域14中產(chǎn)生靜(Btl)磁場(chǎng)的主磁體12， 在該檢查區(qū)域中設(shè)置對(duì)象16 (在圖1中以體模示出)。所圖示的磁共振掃描器10是水平 腔型掃描器，其以剖面示出以暴露所選擇的部件；但是，也可以使用其他類型的磁共振掃描 器。磁共振掃描器10任選地是強(qiáng)場(chǎng)掃描器，其中主磁體12在檢查區(qū)域14中產(chǎn)生靜(Btl)磁 場(chǎng)，其磁場(chǎng)強(qiáng)度大于或大約為3Tesla，且在一些實(shí)施例中大于或大約為5Tesla。在一些實(shí) 施例中，主磁體12在檢查區(qū)域14中產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度為7Tesla的靜(Btl)磁場(chǎng)。也可預(yù)期更 高或更低的磁場(chǎng)強(qiáng)度。磁共振掃描器10還包括磁場(chǎng)梯度系統(tǒng)18，該磁場(chǎng)梯度系統(tǒng)將所選擇的磁場(chǎng)梯度 疊加到靜(Btl)磁場(chǎng)上以執(zhí)行各種任務(wù)，諸如空間限制磁共振激勵(lì)、空間編碼磁共振頻率和/ 或相位、損壞磁共振等。在一些實(shí)施例中，磁場(chǎng)梯度系統(tǒng)18包括多個(gè)線圈，這些線圈被配置 和布置成在例如x、y、和ζ方向的三個(gè)正交方向上產(chǎn)生所選擇的磁場(chǎng)梯度。任選地，磁共振 掃描器可以包括圖1未示出的其他元件，諸如腔襯墊、有源線圈或無源鐵磁墊片等。通過將 對(duì)象16放置在可移動(dòng)的對(duì)象支架20上來適當(dāng)準(zhǔn)備該對(duì)象，且然后將該支架與所支撐的對(duì) 象16 —起推進(jìn)到圖示位置以進(jìn)行磁共振數(shù)據(jù)采集。例如，對(duì)象支架20可以是托架或臺(tái)，其 最初設(shè)置在鄰近磁共振掃描器10的躺椅22上，將對(duì)象16放置在支架20上且然后滑動(dòng)地 從躺椅22轉(zhuǎn)移到磁共振掃描器10的腔中。繼續(xù)參考圖1并進(jìn)一步參考圖2，多通道橫電磁(TEM)線圈30由多通道發(fā)射器32 激勵(lì)以在對(duì)象16的所選擇的區(qū)域中激勵(lì)磁共振。任選地，TEM線圈30還被用于利用接收 器(未示出)來接收磁共振信號(hào)，該接收器能夠可切換地耦合到TEM線圈30，或者可替代地 可以以表面線圈或其他局部線圈的形式提供分離的接收線圈(未示出)。所圖示的多通道 TEM線圈30是整體線圈，其具有大致柱狀形狀并與磁共振掃描器10的腔基本共軸地定位。 在其他實(shí)施例中，與多通道發(fā)射器32連接的多通道TEM線圈可以是局部線圈，諸如頭部線 圈、肢體線圈等。所圖示的多通道TEM線圈30包括射頻屏蔽或屏34和由平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36限 定的多個(gè)可操作TEM元件35，這些細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36與射頻屏34在細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36的末端 處或末端附近耦合。細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36被配置為與多通道射頻發(fā)射器或驅(qū)動(dòng)器32可操作連 接。在一些實(shí)施例中，由細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36之一限定的每個(gè)TEM元件35被多通道射頻發(fā)射 器或驅(qū)動(dòng)器32的專用通道獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，TEM元件35可以在電學(xué)上被布置 成兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)組，每組包括兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36，其中每組被多通道射頻發(fā)射器或驅(qū)動(dòng)器32的通道適當(dāng)?shù)鬲?dú)立驅(qū)動(dòng)。通過適當(dāng)?shù)鬲?dú)立激勵(lì)多個(gè)平行TEM元 件35，可以在磁共振掃描器10的檢查區(qū)域14中產(chǎn)生基本空間均勻的射頻場(chǎng)，即使在高磁場(chǎng) 強(qiáng)度下以及在對(duì)象負(fù)載的情況下。所圖示的TEM線圈30的射頻屏34具有柱狀形狀和圓形 橫截面。但是，也可預(yù)期具有橢圓、非徑向?qū)ΨQ或其他橫截面的柱狀射頻屏。此外，可預(yù)期 射頻屏不限定封閉環(huán)。繼續(xù)參考圖1和圖2并進(jìn)一步參考圖3，針對(duì)有效的多通道操作，期望由與射頻屏 34耦合的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36限定的可操作TEM元件彼此解耦。為實(shí)現(xiàn)這一目的，多個(gè)輔 助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40被布置為每個(gè)都平行于兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件35并設(shè)置在這兩個(gè) 相鄰的可操作TEM元件35之間的中央處。輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40中的每一個(gè)與射頻屏34 耦合以限定輔助TEM元件，該輔助TEM元件被調(diào)諧以充分解耦兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件 35。該輔助元件應(yīng)該被調(diào)諧以承載足夠有效的電流來阻擋相互耦合的電流在相鄰的可操作 TEM元件35中流動(dòng)。所圖示的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40在長(zhǎng)度和與射頻屏34的分離方面類似于可操作 TEM元件35 ；但是，也可預(yù)期與可操作TEM元件35相比充分更長(zhǎng)、更短或與屏34不同地間 隔開的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件。所圖示的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40比可操作TEM元件35的平行細(xì) 長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36窄，但是同樣也可預(yù)期其他幾何結(jié)構(gòu)，包括具體化為比可操作TEM元件的條 更寬的條的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件。通過將由輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40限定的輔助解耦TEM元件 調(diào)諧到低于多通道TEM線圈30的預(yù)期工作頻率(即感興趣的磁共振頻率)的適當(dāng)共振頻 率，可以充分抑制相鄰的TEM元件35之間的耦合。雖然未示出，多通道TEM線圈30可以包括本領(lǐng)域已知的其他部件，諸如用于可操 作TEM元件35的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件36的調(diào)諧電容、失諧電路、阻抗匹配電路等。參考圖2和圖3，在一種適當(dāng)?shù)姆桨钢?，每個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40包括可調(diào)整的調(diào) 諧電容42。由輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40限定的輔助TEM元件一般是電感性的，且可調(diào)整的調(diào) 諧電容42使能這一電感的可調(diào)整調(diào)諧的局部消除以調(diào)諧輔助TEM元件的電抗從而充分解 耦兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件35。在一個(gè)說明性調(diào)諧方案中，使用網(wǎng)絡(luò)分析器44來監(jiān)測(cè) 多通道TEM線圈30的相鄰的可操作TEM元件35的共振，該網(wǎng)絡(luò)分析器在適當(dāng)用戶界面46 上輸出顯示(該用戶界面在圖2中示出為分離的部件，但是任選地與網(wǎng)絡(luò)分析器44集成在 一起)，而且輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40的可調(diào)整的調(diào)諧電容42被調(diào)整以消除相鄰的TEM元件 的耦合導(dǎo)致的(所監(jiān)測(cè)的共振的)共振劈裂。還任選地檢查輔助TEM元件的經(jīng)調(diào)諧的共振 頻率以確保該頻率不是有可能干擾工作在射頻下的掃描器電子裝置或其他部件的共振頻 率。如所圖示的示例，在使用與圖3所示的類似的輔助條導(dǎo)體40實(shí)際構(gòu)建的一種7Tesla 多通道TEM線圈中，其中多通道TEM線圈被調(diào)諧到298MHz (即被調(diào)諧到7Tesla下的1H磁 共振頻率)，發(fā)現(xiàn)將由輔助條導(dǎo)體限定的輔助TEM元件調(diào)諧到大約230MHz的共振頻率將提 供7Tesla多通道TEM線圈的可操作TEM元件的有效解耦。采用網(wǎng)絡(luò)分析器44的所述解耦程序不是通過將輔助TEM元件調(diào)諧到預(yù)定頻率來 完成的，而是通過考慮可操作TEM元件35與網(wǎng)絡(luò)分析器44的傳遞函數(shù)并且改變輔助細(xì)長(zhǎng) 傳導(dǎo)元件40中的可變的或可調(diào)整的電容42的值直到初始觀察到的共振劈裂消失。在一種 適當(dāng)?shù)姆桨钢?，可操作TEM元件35被分別調(diào)諧到MR系統(tǒng)的頻率。然后使得兩個(gè)相鄰的可 操作TEM元件35和作為解耦元件的介入式解耦輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40可操作，并且使得所有其他可操作TEM元件和輔助元件無效(即電學(xué)上斷路)。然后通過調(diào)整輔助元件中的電 容42而解耦第一對(duì)TEM元件，直到在TEM元件之一中觀察到的共振劈裂消失。然后使得所 監(jiān)測(cè)的元件的其他相鄰的可操作TEM元件和對(duì)應(yīng)的輔助元件可操作，并且該輔助元件中的 電容器被調(diào)整以最小化或去除共振劈裂。第一輔助條的電容器的調(diào)整可能使得必需小的校 正。然后通過使能下一個(gè)相鄰的可操作TEM和輔助元件并監(jiān)測(cè)之前被使能的那一個(gè)來重復(fù) 這一程序，直到所有的對(duì)都已經(jīng)被使能。當(dāng)線圈鏈形成諸如圖2所示的柱狀線圈30的封閉 環(huán)時(shí)，第一輔助元件的電容器接收最終重新調(diào)整。進(jìn)行TEM元件共振和解耦器電容器設(shè)置 的精細(xì)調(diào)整的最終“往返行程”可以提供進(jìn)一步改進(jìn)。但是，單程有時(shí)足以提供解耦，在這 種情況下任選地省略該程序的這種進(jìn)一步迭代。相反，已知的是，在解耦部件之間具有有線電連接或其他緊密連接的電容性解耦 網(wǎng)絡(luò)等易于表現(xiàn)出高度的相互耦合，從而使得調(diào)諧解耦網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)被充分解耦的多通道 TEM線圈是冗長(zhǎng)的、反復(fù)的、耗時(shí)的過程。雖然所述的調(diào)諧過程采用網(wǎng)絡(luò)分析器44且并不直 接參考輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件的共振頻率，但是也可預(yù)期采用其他解耦過程，例如在解耦過程 中監(jiān)測(cè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件的共振頻率。在一些實(shí)施例中，諸如圖2所示的具有圓形橫截面的說明性柱狀多通道TEM線圈 30，射頻屏34限定封閉環(huán)，多個(gè)TEM元件35包括N個(gè)TEM元件，且因?yàn)槎嗤ǖ繲EM線圈是 封閉環(huán)，因此多個(gè)TEM元件35包括N對(duì)相鄰的TEM元件，多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件40包括N 個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，在每對(duì)相鄰的TEM元件之間設(shè)置一個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件。一般來說， 如本文所用的，N是大于或等于4的整數(shù)，其對(duì)應(yīng)于多通道TEM線圈的TEM元件的數(shù)目。在一些可預(yù)期的實(shí)施例中，多通道TEM線圈不是封閉環(huán)，而是開放環(huán)。在這種實(shí)施 例中，可操作TEM元件不形成封閉環(huán)，且因此N個(gè)TEM元件限定(N-I)對(duì)相鄰的TEM元件。 相應(yīng)地，在這種實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)夭捎?N-I)個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件來解耦多通道TEM線圈的 可操作TEM元件。參考圖4-8，輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件可以以不同方式被具體化，其中每個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo) 元件被布置為平行于兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件并設(shè)置在這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件之 間的中央處，并且被調(diào)諧以充分解耦這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件。圖4-8示出更多的說 明性實(shí)施例。圖4示出被具體化為細(xì)長(zhǎng)桿50的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，該細(xì)長(zhǎng)桿在末端或靠近 末端處連接到射頻屏34以限定輔助TEM元件，并具有可利用可調(diào)整的調(diào)諧電容42進(jìn)行調(diào) 整的共振。圖5示出被具體化為細(xì)長(zhǎng)雙桿60的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，該細(xì)長(zhǎng)雙桿在末端或靠 近末端處連接到射頻屏34以限定輔助TEM元件。在圖5所示的實(shí)施例中，每個(gè)部件桿具有 相關(guān)聯(lián)的可調(diào)整的調(diào)諧電容42a、42b以便調(diào)諧。使用具有單獨(dú)的可調(diào)整的調(diào)諧電容42a、 42b的雙桿60允許更精確地調(diào)諧相鄰的可操作TEM元件35的解耦。圖6示出被具體化為細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，該細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)是電漂浮 的。具體化為細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70的輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件不與射頻屏34連接以限定輔助TEM元件。 每個(gè)細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70限定平行于包含兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件35的平面的環(huán)平面。指定 圖6中環(huán)70的取向的另一種方式是說該環(huán)平面平行于射頻屏34的靠近部分。在圖6所示 的實(shí)施例中，通過利用插入到傳導(dǎo)環(huán)70中的一個(gè)或多個(gè)可調(diào)整的調(diào)諧電容42c、42d將細(xì)長(zhǎng) 傳導(dǎo)環(huán)70調(diào)諧到共振頻率來實(shí)現(xiàn)有效解耦，該共振頻率高于多通道TEM線圈被調(diào)諧到的磁 共振頻率。可以利用圖2中的網(wǎng)絡(luò)分析器44和顯示器46基于經(jīng)驗(yàn)確定用于進(jìn)行解耦的精確調(diào)諧。在圖6所示的實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70的長(zhǎng)度類似于可操作TEM元件35的長(zhǎng)度。圖7示出一實(shí)施例，其中輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件被具體化為圖4的細(xì)長(zhǎng)桿50與圖6的 細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70的組合。細(xì)長(zhǎng)桿50限定輔助TEM元件，而細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70是電漂浮的。相應(yīng) 地，圖7中所示的復(fù)合輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件50、70是TEM元件和漂浮的細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)的組合，這 二者通過對(duì)稱性而彼此解耦。雖然未示出，一個(gè)或多個(gè)可調(diào)整的調(diào)諧電容的各種布置可以 被包括在細(xì)長(zhǎng)桿50、細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)70或這二者中。圖8示出一實(shí)施例，其中輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件被具體化為設(shè)置在相鄰的TEM元件35 之間的第一和第二平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件80a、80b。第一細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件80a與相鄰的可操作TEM 元件35中靠近的一個(gè)間隔開并與其平行，并且在靠近其末端處與其耦合。第二細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元 件80b與相鄰的可操作TEM元件35中不同的靠近的一個(gè)間隔開并與其平行，并且在靠近其 末端處與其耦合。雖然未示出，可調(diào)整的調(diào)諧電容可以合并到細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件80a、80b中以 使能調(diào)諧復(fù)合輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件80a、80b來解耦相鄰的可操作TEM元件35。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在一些實(shí)施例中，一個(gè)、一些或所有的可調(diào)整的調(diào)諧電容42、42a、 42b、42c、42d可以用固定的或不可調(diào)整的調(diào)諧電容替換，這些固定的或不可調(diào)整的調(diào)諧電 容具有適于實(shí)現(xiàn)期望共振頻率以便實(shí)現(xiàn)解耦的固定值。輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件具有很多優(yōu)勢(shì)， 例如包括有優(yōu)勢(shì)的對(duì)稱性、沿著TEM元件的長(zhǎng)度的解耦分布、輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件在多通道 TEM線圈的TEM元件之間存在的細(xì)長(zhǎng)間隙中的良好幾何結(jié)構(gòu)適配等。已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀和理解前面的詳細(xì)描 述后容易想到各種修改和變化。意在將本發(fā)明解讀為包括所有這些修改和變化，只要它們 處于隨附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)內(nèi)的任何參考數(shù)字都不 應(yīng)被解讀為限制該權(quán)利要求。詞語“包括”并不排除不同于權(quán)利要求列出內(nèi)容的元件或步 驟的存在。元件前面的詞語“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)這種元件的存在。所公開的方法 可以通過包含若干不同元件的硬件以及通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置 的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以具體化為同一項(xiàng)計(jì)算機(jī)可讀軟件或硬件。在 相互不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的事實(shí)并不表示不能使用這些措施的組合來取 得優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
一種射頻線圈，其包括射頻屏(34)；多個(gè)可操作橫電磁(TEM)元件(35)，其由與所述射頻屏耦合的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(36)限定，并被配置為與多通道射頻驅(qū)動(dòng)器(32)可操作連接；以及多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)，其每一個(gè)平行于兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件并設(shè)置在這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件之間，并且被調(diào)諧以充分解耦所述兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其中，所述射頻屏(34)限定封閉環(huán)，所述多個(gè)可操作 TEM元件(35)包括N個(gè)可操作TEM元件和N對(duì)相鄰的可操作TEM元件，并且所述多個(gè)輔助 細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)包括N個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件，在每對(duì)相鄰的TEM元 件之間設(shè)置平行于這對(duì)相鄰的TEM元件的一個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其中，所述多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70， 80a，80b)包括細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60)，其被設(shè)置在兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件(35)之間并且與所 述射頻屏(34)耦合以限定輔助TEM元件，該輔助TEM元件被調(diào)諧以充分解耦所述兩個(gè)相鄰 的可操作TEM元件。
4.如權(quán)利要求3所述的射頻線圈，其中，所述細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60)具有與所述可 操作TEM元件(35)的長(zhǎng)度大約相等的長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其中，所述多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70， 80a，80b)包括細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)(70)，其被設(shè)置在兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件(35)之間并被調(diào)諧以充分解 耦所述兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻線圈，其中，所述細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)(70)在伸長(zhǎng)方向上的長(zhǎng)度大 約等于所述相鄰的TEM元件(35)的長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其中，所述多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70， 80a，80b)包括細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)(70)，其被設(shè)置在兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件(35)之間并且被調(diào)諧以充分 解耦所述兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件，所述細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)環(huán)限定與包含所述兩個(gè)相鄰的可操作 TEM元件的平面平行的環(huán)平面。
8.如權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其中，所述多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70， 80a，80b)包括第一和第二平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(80a，80b)，其被設(shè)置在第一和第二相鄰的TEM元件 (35)之間并被調(diào)諧以充分解耦所述兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件；所述第一細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(80a)與所述第一相鄰的可操作TEM元件間隔開并與其平行， 并且在靠近所述第一相鄰的可操作TEM元件的末端處與其耦合；并且所述第二細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(80b)與所述第二相鄰的可操作TEM元件間隔開并與其平行， 并且在靠近所述第二相鄰的可操作TEM元件的末端處與其耦合。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻線圈，其中，所述射頻線圈是柱狀的，并且每個(gè)可操作TEM 元件(35)具有在一側(cè)上靠近其末端處與其耦合的所述第一細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(80a)中的一個(gè)，并具有在相對(duì)側(cè)上靠近其末端處與其耦合的所述第二細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(80b)中的一個(gè)。
10.一種磁共振系統(tǒng)，其包括用于產(chǎn)生主磁場(chǎng)(Btl)的主磁體(12)；以及如權(quán)利要求1所述的射頻線圈。
11.一種射頻激勵(lì)系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1所述的射頻線圈；以及多通道發(fā)射器(32)，其與所述TEM線圈耦合以獨(dú)立于其他可操作TEM元件來驅(qū)動(dòng)所述 可操作TEM元件中的每一個(gè)，或者獨(dú)立于其他組的可操作TEM元件來驅(qū)動(dòng)多個(gè)不同組的可 操作TEM元件中的每一組。
12.一種磁共振激勵(lì)方法，其包括獨(dú)立地激勵(lì)多個(gè)平行可操作橫電磁(TEM)元件(35)以在磁共振掃描器(10)的檢查區(qū) 域(14)中產(chǎn)生射頻場(chǎng)；以及利用輔助傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)來解耦所述多個(gè)平行可操作TEM元件中的 相鄰的可操作TEM元件，每個(gè)輔助傳導(dǎo)元件與兩個(gè)相鄰的平行可操作TEM元件平行并被設(shè) 置在這兩個(gè)相鄰的平行可操作TEM元件之間。
13.如權(quán)利要求12所述的磁共振激勵(lì)方法，其還包括在所述激勵(lì)之前，調(diào)諧所述輔助傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)以解耦所述相鄰的 平行可操作TEM元件(35)。
14.如權(quán)利要求13所述的磁共振激勵(lì)方法，其中，所述調(diào)諧包括利用網(wǎng)絡(luò)分析器(44)來監(jiān)測(cè)相鄰的平行可操作TEM元件(35)的共振；以及調(diào)諧所述輔助傳導(dǎo)元件(40，50，60，70,80a, 80b)以消除由相鄰的平行可操作TEM元件 的耦合引起的所監(jiān)測(cè)的共振的共振劈裂。
15.如權(quán)利要求13所述的磁共振激勵(lì)方法，其中，所述輔助傳導(dǎo)元件平行于所述可操 作TEM元件(35)伸長(zhǎng)，并且所述調(diào)諧包括調(diào)整所伸長(zhǎng)的輔助傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)的電容(42,42a, 42b, 42c, 42d) 以解耦所述相鄰的平行可操作TEM元件(35)。
全文摘要
射頻線圈(30)包括射頻屏(34)、多個(gè)可操作TEM元件(35)以及多個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(40，50，60，70，80a，80b)，所述多個(gè)可操作TEM元件由與射頻屏耦合的平行細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件(36)限定并且被配置為與多通道射頻驅(qū)動(dòng)器(32)可操作連接。每個(gè)輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件被布置為平行于兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件并在這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件之間，并且被調(diào)諧以充分解耦這兩個(gè)相鄰的可操作TEM元件，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的可操作TEM元件之間設(shè)置有輔助細(xì)長(zhǎng)傳導(dǎo)元件。
文檔編號(hào)G01R33/36GK101903789SQ200880121397
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
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