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专利名称：磁共振成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有RF线圈的磁共振成像系统。
背景技术：
一种用于发送发射脉冲的RF线圈安装在磁共振成像系统之内。RF线圈的直径与其中承载对象的孔的尺寸有关。因此，RF线圈直径的值非常重要。可通过做大RF线圈的直径来使孔变大，从而有可能减少对象被承载到孔中时的压迫感。然而，如果RF线圈直径做得大了，就需要增加供给到RF线圈的电能，从而引发了电能消耗增加的问题。此外，因为 RF屏蔽环绕RF线圈布置，因此如果RF线圈直径做得大了，介于RF线圈和RF屏蔽之间的间隔就变得较为狭窄。RF屏蔽起到了抵消RF线圈生成的磁场的作用，并且介于RF线圈和RF 屏蔽之间的间隔越狭窄，RF屏蔽的作用就越明显。因此，这带来了介于RF线圈和RF屏蔽之间的间隔越狭窄，供给到RF线圈的电能就越大的问题，导致了电能消耗的进一步增加。已经提出了使用椭圆RF线圈作为解决上面问题的方法(参见专利文件1)。现有技术文献专利文件日本待决专利公开第平成7年(1995)-2227 号。

发明内容
本发明要解决的问题然而，由于专利文件1中描述的RF线圈是椭圆形的，因此在椭圆短轴方向中的线圈直径不能做大。因此，存在孔不能在椭圆短轴方向中做大，并且因此承载到孔中的对象容易感到压迫感的问题。用于解决问题的装置实现用于解决该问题的装置的本发明置于磁共振成像系统中，本发明包括用于容纳对象的孔；围绕孔布置的RF线圈；以及围绕RF线圈布置的RF屏蔽，RF线圈构造成使得与布置在孔上表面侧上的RF线圈的部分相比，布置在孔下表面侧上的RF线圈的部分与 RF屏蔽间隔更大的距离。本发明的效果通过如上构造RF线圈，可能在保证需要的孔尺寸的同时，降低RF线圈的电能消
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图1是示出根据本发明一实施例的、磁共振成像系统的透视图。图2是解释鸟笼线圈22和RF屏蔽23之间位置关系的简图。
图3是示出RF屏蔽23已相对于鸟笼线圈22向后移位的状态的简图。图4是示出鸟笼线圈22的简图。图5是解释鸟笼线圈22形状和RF屏蔽23形状的简图。图6是解释环Dl的上半部Da形状和环Dl的下半部Db形状的简图。图7是用于解释由实施例中使用的鸟笼线圈22获得的效果的简图。图8是示出用于仿真鸟笼线圈22阻抗分布的情况的曲线图。图9是示出仿真结果的简图。图10是示出具有另一形状的环Dl的示例的简图。
具体实施例方式本发明的实施例将在下面进行描述，但本发明并不仅限于下列实施例。图1是示出根据本发明一实施例的、磁共振成像系统的透视图。指示为100的磁共振成像系统(下文中称为“MRI系统”，MRI 磁共振成像)具有磁场发生器2和工作台3。磁场发生器2配备有用于容纳对象的孔21。在磁场发生器2之内，安装了用于发射RF脉冲和接收来自对象的磁共振信号的鸟笼线圈22，以及用于降低辐射到MRI系统100 之外的RF功率的RF屏蔽23。图2是解释鸟笼线圈22和RF屏蔽23之间位置关系的简图，而图3是示出RF屏蔽23已相对于鸟笼线圈22向后移位的状态的简图。磁场发生器2具有用于支撑鸟笼线圈22的线圈支架220。线圈支架220是圆柱形的，并且在线圈支架220内装配了用于在孔21之内支撑托架31 (参见图1)的托架支撑底座221。由线圈支架220环绕的空间与托架支撑底座221形成了用于容纳对象的孔21。鸟笼线圈22提供在线圈支架220的外表面220a上。RF屏蔽23围绕鸟笼线圈22布置。图4是示出鸟笼线圈22的简图。图4(a)是鸟笼线圈22的透视图，而图4(b)是示出当从前侧观察鸟笼线圈22时， 支腿Ll至L16假想的位置的简图。鸟笼线圈22具有两个环Dl、D2和用于使两个环Dl和D2彼此连接的数量为η的支腿Li (i = 1到η)。在该实施例中，η设定为16。因此，鸟笼线圈22具有16个支腿Ll至 L16。鸟笼线圈22具有回路电路Ci，j。每一回路电路Ci，J使用相邻的支腿Li、Lj和环D1、D2组成。例如，回路电路Cl，2使用两个相邻支腿L1、L2和两个环D1、D2组成，以及 (16，1使用两个支腿1^16、1^1和两个环01、02组成。在附图4(a)中，使用点划线示意性示出了回路电路Cl，2的路径(route)和回路电路C16，l的路径。接着，下面将给出有关鸟笼线圈22形状和RF屏蔽23形状的描述。图5是解释鸟笼线圈22形状和RF屏蔽23形状的简图。图5 (a)是在ζ方向中观察的图2的示图，而图5(b)是在图5(a)中的线A-A上取得的截面图。为便于说明，线圈支架220和托架支撑底座221并没有在图5(b)中示出。如图5(a)中所示，当在ζ方向中观察时，RF屏蔽23具有圆形形状。更特别地，RF 屏蔽具有以参考轴线A为中心、rl为半径的圆形形状。
另一方面，鸟笼线圈22的环Dl被构造成使得环Dl的上半部Da (位于孔21的上表面21a侧上的部分)和环Dl的下半部Db (位于孔21的下表面21b侧上的部分)提供非对称形状。图6是解释环Dl的上半部Da形状和环Dl的下半部Db形状的简图。图6 (a)是解释环Dl的上半部Da形状的简图，而图6 (b)是解释环Dl的下半部Db 形状的简图。在图6(a)中，环Dl的上半部Da以实线指示，而环Dl的下半部Db以虚线指示。另一方面，在图6(b)中，环Dl的上半部Da以虚线指示，而环Dl的下半部Db以实线指
示ο如图6(a)中所示，环Dl的上半部Da具有以参考轴线A为中心、ra为半径的圆的上半部分的形状(半圆形形状)。另一方面，如图6(b)中所示，环Dl的下半部Db具有长轴长度为2ra(ra的两倍)、短轴长度为rb( < ra)的椭圆的下半部分的形状(半椭圆形形状)。因此，与上半部Da相比，环Dl的下半部Db与RF屏蔽23间隔更大的距离。在该实施例中，环Dl的上半部Da与RF屏蔽23间隔口 ra，但环Dl的下半部Db与RF屏蔽23间隔最大为Arb( = Ara+Δχ)。因此，环Dl的下半部Db具有与RF屏蔽23的、最大值为Δχ的进一步的间隔。尽管在图6中示出环D1，但是另一个环D2也具有与环Dl相同的形状。因此，如图5(b)中所示，相对于鸟笼线圈22的上半部(位于孔21的上表面21a 侧上的部分)22a,鸟笼线圈22的下半部(位于孔21的下表面21b侧上的部分)22b具有与 RF屏蔽23的、最大值为ΔΧ的进一步的间隔。通过这样构造鸟笼线圈22，在使得对象容纳孔尽可能宽的同时，可获得鸟笼线圈22的电能消耗降低的效果。获得这一效果的原因将在下面参照图7进行说明。图7是用于解释由该实施例中使用的鸟笼线圈22获得的效果的简图。图7 (a)是示出RF屏蔽23和具有圆形环DC的鸟笼线圈22的简图，而图7(b)是示出RF屏蔽23和用于本实施例的鸟笼线圈22的简图。在图7(a)中示出的鸟笼线圈22’的情况下，线圈直径ra越大，孔21就可以越宽， 因此对象在孔21之内具有的压迫感可减少。然而，存在线圈直径ra越大，线圈中心生成的磁场越小的问题。而且，由于线圈直径ra被做得较大，因此鸟笼线圈22’和RF屏蔽23之间的间隔Ara就变得更狭窄。RF屏蔽23起到了抵消由鸟笼线圈生成的磁场的作用，而间隔Ara越狭窄，作用就越显著。因此，为了阻止线圈中心处生成的磁场变小，就必须向鸟笼线圈22’供给更大的电力。结果，带来了电能损耗增加的问题。另一方面，在图7(b)中，鸟笼线圈22的下半部22b被构造成使得相对于鸟笼线圈22的上半部22a，鸟笼线圈22的下半部22b与RF屏蔽23具有最大值为Δ χ的、进一步的间隔。因此，通过Δ χ的量，由RF屏蔽23抵消磁场的作用可减少，并因此可能减少鸟笼线圈22的电能损耗。由于鸟笼线圈22的下半部22b和鸟笼线圈22的上半部2 在形状上是非对称的， 有时候存在磁场均勻性紊乱的情况。一旦磁场均勻性紊乱，不利影响将施加到图像质量上。 因此，期望磁场尽可能均勻。可通过调整鸟笼线圈22的阻抗分布，以使得鸟笼线圈22的上半部2 的阻抗变高、同时鸟笼线圈22的下半部22b的阻抗变低，来使磁场尽可能均勻。例如，关于鸟笼线圈22的回路电路Ci，j (参见图4(b))，可通过使回路电路Cl，2至C8，9在
5阻抗上高、而回路电路C9，10至C16，1在阻抗上低，来获得上面的阻抗分布。通过这样调整鸟笼线圈22的阻抗分布，可能增强磁场的均勻性。接着，实施仿真来验证通过调整阻抗分布可增强磁场的均勻性。下文描述提供了关于该仿真的情况和结果。图8是示出用于仿真鸟笼线圈22阻抗分布的情况的曲线图。在图8的曲线图中，鸟笼线圈22的回路电路Ci，j沿横坐标轴绘制，而回路电路 Ci, j的阻抗沿纵坐标轴绘制。如图8的曲线图中示出的，回路电路Cl，2至C8，9在阻抗上被设定为高，而回路电路C9，10至C16，1在阻抗上被设定为低。具体地，在本次实施的仿真中，阻抗被设置成使得位于最高位置处的回路电路C4，5和C5，6在阻抗上是最高的，而位于最低位置处的回路电路C12，13和C13，14在阻抗上是最低的。在图7(b)中，鸟笼线圈22和RF屏蔽23之间的间隔Ara禾Π Arb设置成满足 Ara Δrb = 1 2 的关系。图9是示出仿真结果的简图。在图9的曲线图中，在AP方向中的孔21的位置沿横坐标轴绘制，鸟笼线圈生成的磁场Bl的强度沿纵坐标轴绘制。曲线图中的实曲线(solid curve)Al指示了图7(a)中示出的传统鸟笼线圈22’生成的磁场Bl的强度，而曲线图中的点划线曲线A2指示了根据具有图8中示出的阻抗分布的本实施例的鸟笼线圈22生成的磁场Bl的强度。曲线Al和A2之间的对比示出获得了几乎相同的磁场强度。因此，可以看出，通过调整本实施例中使用的、 像图8中的鸟笼线圈22的阻抗分布，可使磁场强度分布足够均勻。例如，可通过调整鸟笼线圈22的电容和电感，来调整鸟笼线圈22的阻抗分布。在根据本实施例的鸟笼线圈22中，环Dl的上半部Da具有半圆形形状(参见图 6(a))，而环Dl的下半部Db具有半椭圆形形状(参见图6(b))。然而，环Dl的形状并不限于图6中示出的形状。它可以是另一个形状。下面将参考具有另一形状的环Dl的示例。图10是示出了具有另一形状的环Dl的示例的简图。环Dl的上半部Da具有像图6中示出的环Dl的半圆形形状。然而，与图6中示出的环Dl不同的是，环Dl的下半部Db’具有直线延伸部P。因此，可对鸟笼线圈22的环形状进行多种改变。尽管在上面的实施例中示出了使用鸟笼线圈22作为RF线圈的示例，但本发明中使用的RF线圈可以是不同于鸟笼线圈的RF线圈。参考标记说明2磁场发生器3工作台21 孔22鸟笼线圈23 RF 屏蔽100 MRI 系统220线圈支架220a夕卜表面221托架支撑底座
权利要求
1.一种磁共振成像装置(100)，包括 孔(21)，其用于容纳对象；RF线圈(22)，其围绕所述孔布置；以及 RF屏蔽(23)，其围绕所述RF线圈02)布置，其中，所述RF线圈0 具有布置在所述孔下表面侧上的部分，并且所述部分与布置在所述孔上表面侧上的所述RF线圈02)的部分相比，与所述RF屏03)间隔更大的距离。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置(100)，其中，布置在所述孔下表面侧上的所述RF线圈02)的所述部分在阻抗上小于布置在所述孔上表面侧上的所述RF线圈0 的所述部分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的磁共振成像装置(100)， 其中，所述RF线圈0 包括都围绕所述孔布置的第一环(Dl)和第二环(拟)；以及使所述第一环和所述第二环(D1、D》彼此连接的多个支腿(L)。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像装置(100)，其中所述第一环(Dl)的上半部和所述第二环(拟)的上半部在形状上是半圆形的；并且， 所述第一环(Dl)的下半部和所述第二环(拟)的下半部在形状上是半椭圆形的。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的磁共振成像装置(100)，其中所述RF线圈0 包括多个回路电路，所述多个回路电路由所述第一环和所述第二环 (DU D2)及多个支腿(L)组成；以及布置在所述孔下表面侧上的回路电路在阻抗上小于布置在所述孔上表面侧上的回路电路。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置(100)，其中，在所述多个回路电路中，位于最高位置处的回路电路具有最大的阻抗，并且位于最低位置处的回路电路具有最小的阻抗。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的磁共振成像装置(100)， 其中，所述RF线圈02)是鸟笼线圈。
全文摘要
本发明名称为“磁共振成像系统”。一种磁共振成像装置(100)包括用于容纳对象的孔(21)，围绕孔(21)布置的RF线圈(22)，以及围绕RF线圈(22)布置的RF屏蔽(23)。RF线圈(22)具有布置在孔(21)下表面侧上的部分，并且该部分与布置在孔(21)上表面侧上的RF线圈(22)的部分相比，与RF屏蔽(23)间隔更大的距离。
文档编号G01R33/341GK102401886SQ20111023848
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者岩间美奈, 浅羽佑介, 石黑孝至 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司