专利名称：一种用于磁共振成像的线圈组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种线圈组件，尤其涉及一种用于磁共振成像的线圈组件。
背景技术：
在磁共振成像中，需要用到射频线圈来发射信号或接收来自成像组织的信号，多个线圈单元(即谐振回路)组成一个线圈组件。一般来说，成像的信噪比与单位面积上的线圈个数有关。但是多个线圈单元之间会产生磁耦合现象，对信号产生干扰。根据安培定律，导体中的电流会产生磁场，磁感应强度B的方向与电流方向满足右手螺旋准则，沿着围绕导体的闭合环路积分，得到磁感应强度公式如下:^ Bdl = U 01磁感应强度的大小与场点与导体的距离r成反比。由于磁场的有旋特性，对于两个非正交线圈(电流环路)而言，如图4所示，第一线圈I产生的磁场会在第二线圈2上激发感应电流，反之亦然，称为磁耦合。耦合的大小与两个线圈之间的相对位置有关。只有当两个线圈正交，则第一线圈I产生的磁场在中心线上与第二线圈2所在平面平行，即没有磁通量通过第二线圈2所围绕的面积，这样第二线圈2上就不会激发感应电流，二者才不存在耦在磁共振成像技术中，线圈单元之间的耦合会在线圈单元回路中激发感应电流，此感应电流不是来自成像组织内部的信号，因此不能反映成像组织的真实影像，会造成信噪比下降或产生伪影，所以在多线圈单元组成的线圈组件中必须采取去耦合措施。图1为现有平面线圈组件结构示意图，第一线圈1、第二线圈2依次部分交叠排列。这种线圈单元间磁耦合较强，因而需要在后接电路中加入去耦合结构，比如前置放大器去耦合电路，以满足系统去耦合要求，前置放大器去耦合电路如图5所示，每个线圈单元和由电容Cl、二极管D1、电感LI和放大器AM构成的去耦合电路相连，由该电路的抑制线圈单元之间的耦合，避免对成像造成影响。由于每个线圈的去耦合电路的参数都需要分别调试，调试较为复杂。对于现有的立体线圈组件结构，如图2所示，线圈单元间也可能会存在磁场矢量正交关系，同时这种线圈单元往往需要覆盖样品的外表面，使得非正交单元往往多于两个，而且线圈围绕的面积比较大，因而同样会使单元间的耦合变得难以处理。现有的正交线圈结构如图3所示，第一线圈I和第二线圈2直接正交分布，它们之间没有磁耦合，但是如果线圈单元个数增加，新增加的线圈单元无法与第一线圈I和第二线圈2同时正交，必然会造成线圈感应磁场间的非正交，从而产生较大的磁耦合，因而这种结构对于线圈单元个数有限制。因此，需要提供一种改进的线圈组件，以解决线圈间的磁耦合问题。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于磁共振成像的线圈组件，不但能够降低线圈单元间的耦合，简化后接的去耦合电路，易于调试，线圈单元与线圈单元之间设置灵活，线圈单元个数可灵活设置；而且能够提高线圈内部的磁感应强度，从而提高信号接收灵敏度。本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于磁共振成像的线圈组件，包括多个相交的线圈单元，其中，所述每个线圈单元形成一个细长状的谐振回路，所述任意两个相交的线圈单元形成的谐振回路分别位于互相垂直的两个平面上。进一步地，所述每个线圈单元形成的谐振回路由多个电感和多个电容串联而成。进一步地，所述线圈单元还包括电路板，所述电感和电容布置在所述电路板上。进一步地，所述线圈组件包括多个电路板，且电路板按行列方向垂直排列形成平面正交线圈组件。进一步地，所述线圈组件包括多个电路板，且电路板沿径向和轴向方向垂直排列形成曲面正交线圈组件。进一步地，所述线圈单元形成的谐振回路为矩形，其中短边长度小于20_。进一步地，所述每个线圈单元的匝数为I。进一步地，所述电路板为硬性印刷电路板或柔性电路板。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种用于磁共振成像的线圈组件，包括多个相交的线圈单元，其中，所述每个线圈单元包括由电感、电容连接形成的细长状谐振回路，所述任意两个相交的线圈单元分别位于两个相互垂直的平面上。进一步地，每个线圈单元包括承载电感、电容的电路板，且电路板之间相互拼接形成栅格状。本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:I)本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件，线圈组件中所有相交线圈单元位于互相垂直的平面上，使得相交各线圈单元间磁场矢量正交，互耦合小，可以简化后接的去耦合电路，易于调试；并对线圈单元个数可灵活设置；2)本实用新型的提供的用于磁共振成像的线圈组件，其线圈单元回路所围区域内部的磁感应强度高，使得线圈单元回路附近的信号接收灵敏度高；3)本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈单元，可方便地做在电路板上，电路板可灵活组合，组成线圈组件，适用于各种平面、曲面或立体人体线圈。

图1为现有平面线圈组件结构示意图；图2为现有立体线圈组件结构示意图；图3为现有正交线圈组件结构示意图；图4为两个非正交线圈磁耦合示意图；图5为非正交线圈单元采用的前置放大器去耦合电路示意图；图6为本实用新型用于磁共振成像的平面正交线圈组件结构示意图；图7为本实用新型用于磁共振成像的曲面正交线圈组件结构示意图；图8为本实用新型单个线圈单元结构示意图；图9为本实用新型谐振回路所围区域内部磁场叠加示意图。[0035]图中:I第一线圈 2第二线圈 3电容焊接处4第一电路板 5第二电路板
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件包括多个线圈单元，每个线圈单元由多个电感和多个电容串联形成一个谐振回路，其中，所述线圈组件中所有相交线圈形成的谐振回路位于互相垂直的平面上。目前的线圈制作方式，无论是硬板还是软板，基本上都是整体制作，即线圈的位置确定后，各单元之间的相互位置就不能再改变了，而采用本实用新型的线圈组件结构后，由于各线圈单元之间的耦合小，相互间的位置对耦合没有影响，且不需要后接去耦合电路，因此可以每个单元单独制作，而后根据具体要求和功能将多个电路板拼接在一起形成线圈组件，这样不仅节省制作成本，而且会提高设计的灵活性。理论上讲，本实用新型只要有一个线圈单元回路就可以用来成像，尤其如果是一个细长的区域成像就更为合适。为了扫描更大的感兴趣区域，或者需要根据扫描对象的特点，调整单元之间的距离，以便达到最佳成像效果，则需要将多个线圈单元拼接形成线圈组件。本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件，只要保证在平面或曲面正交，可以采用各种形状，如弯曲的结构，以适合不同应用场合和成像功能。图6为本实用新型用于磁共振成像的平面正交线圈组件结构示意图。请参见图6，所 述多个电路板可以按行列方向垂直排列形成平面正交线圈组件，第一电路板4、第二电路板5…共六块电路板形成六个谐振回路单元，所有相交线圈位于互相垂直的YZ平面和XZ平面上，所有相交单元的磁场矢量均成正交关系，这样各相邻单元之间的互耦合小，可以简化后接电路。由于线圈单元所围面积小,在系统发射时感应的电流就小，对去耦合的要求低，更为安全。每个线圈单元的匝数优选为1，由电感和电容串联而成，每个线圈单元均构成一个谐振回路，因此可以方便的做在普通电路板上，如硬性印刷电路板或柔性电路板，电容焊接在两个相邻电感的间隔处，如图8中所示电容焊接处3。该线圈组件结构可用于人体的脊柱或腹部比较平坦的部位成像，可直接覆盖在人体之上，在每个单元的周围磁场强度较强，而在所包围的区域磁场比较均匀，二者相结合可以灵活放置获得好的影像。图7为本实用新型用于磁共振成像的曲面正交线圈组件结构示意图。请继续参见图7，所述多个电路板也可以沿径向和轴向方向垂直排列形成包裹成像区域的曲面正交线圈组件，第一电路板4、第二电路板5…共六块电路板形成六个谐振回路单元，该线圈组件结构可以做在柔性材料上给人体的四肢成像，可以弯折包裹住成像区域，如果曲率变得大一些，也可以给头部、颈部、手腕或脚踝成像，由于线圈单元包围面积内的磁场强度高，可以获得较好的成像效果。由于本实用新型谐振回路为细长状，如图6所示，在z方向上的高度极低(即小于20_)，如图9所示，两条长边导线中的电流形成的磁场在谐振回路所围区域内部的磁场方向相同，由于两条长边之间的距离很近，因此所述在回路所围区域内部的相同方向的磁场相互叠加，在谐振回路所围区域内部的磁场感应强度近似于普通线圈导线周围的两倍，可以视为一条亮线，在照射物体时会更加“明亮”，因此在这种线圈中起成像作用的部分是线，而不是面，在回路中心区域形成很强的感应磁场，从而提高线圈的接收灵敏度。综上所述，本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件，所述线圈组件中所有相交线圈单元位于互相垂直的平面上，从而使得相交各线圈单元间磁场矢量正交，互耦合小，简化后接的去耦合电路，易于调试，且谐振回路内部磁感应强度高，谐振回路附近的信号接收灵敏度高。此外，本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件，可方便地做在电路板上，电路板可灵活组合，适用于各种平面、曲面或立体人体线圈。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求1.种用于磁共振成像的线圈组件，包括多个相交的线圈单元，其特征在于，所述每个线圈单元形成一个细长状的谐振回路，所述任意两个相交的线圈单元形成的谐振回路分别位于互相垂直的两个平面上。
2.权利要求1所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述每个线圈单元形成的谐振回路由多个电感和多个电容串联形成。
3.权利要求2所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述线圈单元还包括电路板，所述电感和电容布置在所述电路板上。
4.权利要求3所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述线圈组件包括多个电路板，且电路板按行列方向垂直排列形成平面正交线圈组件。
5.权利要求3所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述线圈组件包括多个电路板，且电路板沿径向和轴向方向垂直排列形成曲面正交线圈组件。
6.权利要求2所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述线圈单元形成的谐振回路为矩形，所述矩形的短边长度小于20mm。
7.权利要求2所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述每个线圈单元的匝数为I。
8.权利要求3 7任一项所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于，所述电路板为硬性印刷电路板或柔性电路板。
9.种用于磁共振成像的线圈组件，包括多个相交的线圈单元，其特征在于，所述每个线圈单元包括由电感、电容连接形成的细长状谐振回路，所述任意两个相交的线圈单元分别位于两个相互垂直的平面上。
10.权利要求9所述的用于磁共振成像的线圈组件，其特征在于:每个线圈单元包括承载电感、电容的电路板，且电路板之间相互拼接形成栅格状。
专利摘要本实用新型公开了一种用于磁共振成像的线圈组件，包括多个相交的线圈单元，其中，所述每个线圈单元形成一个细长状的谐振回路，所述任意两个相交的线圈单元形成的谐振回路分别位于互相垂直的两个平面上；所述每个线圈单元可以单独形成在电路板上，所述多个线圈单元拼接在一起形成线圈组件。本实用新型提供的用于磁共振成像的线圈组件，线圈组件中所有相交线圈单元位于互相垂直的平面上，使得相交各线圈单元间磁场矢量正交，互耦合小，简化后接的去耦合电路；线圈单元与线圈单元之间设置灵活；且谐振回路所围区域内部磁感应强度高，从而提高谐振回路附近的信号接收灵敏度。
文档编号G01R33/36GK202929186SQ201220478128
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者李皓, 黄璐巍, 李庆华 申请人:上海联影医疗科技有限公司