CN202330682U - 一种磁共振***中的小型动物线圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁共振***中的小型动物线圈，包括多个天线单元，其特征在于，所述天线单元大于两个，所述线圈的相邻天线单元之间部分重合，斜对角天线单元之间有电容或电感去藕装置。本实用新型具有更好的线圈单元之间的去耦效果、更高的灵敏度（信噪比）、更灵活 PAT 选择及更好的 PAT 效果。

Description

一种磁共振***中的小型动物线圈

技术领域

本实用新型属于磁共振成像领域，具体涉及一种磁共振***中的小型动物线圈。

背景技术

磁共振***是一种高端的医学成像设备，其中射频接收线圈是磁共振***的一个非常重要的部件。射频接收线圈在其中的作用可以比喻成人的眼睛，影像的最终清晰度直接跟它的信噪比（灵敏度）成正比。为了提高图像的清晰度（或信噪比，或灵敏度），一般线圈设计的首要原则是在满足扫描部位或对象的尺寸的情况下，将线圈的尺寸做得尽量贴近扫描部位或对象。比如一个头部线圈的设计，它的尺寸首先要能满足绝大部分病人（比如95%以上的病人比例）的头部都能放入线圈内，但头部线圈的尺寸又不能过大。因为如果线圈尺寸太小的话，会有很多的病人无法应用，而线圈尺寸太大的话，又会降低磁共振图像的清晰度。射频接收线圈可根据扫描部位或对象的名称命名，多种多样。在扫描人体不同部位的时候，一般需要用专用的线圈，比如扫描头部的线圈称为头部线圈、扫描膝关节的线圈称为膝关节线圈，还有心脏线圈、脊柱线圈等等。除了对人体部位外，有些线圈也专门设计用来针对某些动物成像，这些线圈可以称为动物线圈。以动物为对象的生物医学研究可以避免在人身上进行实验所带来的风险，并且可以严格控制动物实验条件、减少个体差异的影响。影像学手段，尤其是磁共振成像，是目前动物模型研究中不可或缺的工具之一。相对于大型动物，小动物具有成本更低廉、更容易养殖和管理，在磁共振成像时也更容易放置的优点。所以在目前的磁共振动物成像中，小型动物的应用正变得越来越广泛，而且也已经占有很高的比例。总之，小型动物的磁共振射频线圈具有广泛的市场前景。为了获得良好的图像质量，动物线圈，尤其是小型动物线圈的设计首先是采用相对较小的线圈尺寸，这样能在满足大部分小型动物应用的情况下，尽可能的提高图像的信噪比。除了选择小尺寸的线圈以外，磁共振成像中的并行采集技术（Parallel acquisition Technique简称PAT）也可以有效提高图像质量。比如减少图像伪影，加快图像成像速度。总之PAT是目前磁共振成像中的一项非常重要、有效的技术。但是PAT的成像效果（或能力）除了跟磁共振系列参数（如FOV，over-sampling等）的设置、层面的选择、相位编码方向（phase encodeing direction）有关以外，还跟线圈的设计、线圈单元的数量和位置排列有很大的关系，因此小型动物线圈的线圈单元分布排列设计是动物成像效果的一个关键。目前磁共振市场上，小型动物线圈的天线单元分布一般有2种，如图1和图2所示，图1所示的线圈单元分布是经典的Birdcage（鸟笼线圈），有2个正交分布（成90°分布）的天线馈入点。这种线圈在过去由于均匀性高，比单个天线单元的线圈有41%的信噪比提高，曾得到广泛的应用。但在相控阵线圈得到广泛应用的今天，又因为信噪比相对较差，并行成像性能相对差等原因而落后了。现在用的最多的是相控阵线圈。图2所示的线圈有4个独立的天线单元，在圆环方向成1*4的分布，它是一个相控阵线圈。它具有加工制作简便、信噪比相对较高、并行成像也比较灵活的特点。但它的缺陷是只有相邻的天线单元之间能有良好的去耦效果，而在相对位置的2对天线单元之间因为无法采用去耦措施而使得耦合相对较大，降低了整个线圈的信噪比。另外因为它的4个天线单元排列都在圆环方向，这样使得它的并行成像方向只能在圆环方向有对应的加速因子。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种具有更好的线圈单元之间的去耦效果、更高的灵敏度（信噪比）、更灵活PAT选择及更好的PAT效果的磁共振***中的小型动物线圈。

本实用新型的技术方案是：一种磁共振***中的小型动物线圈，包括多个天线单元，其特征在于，所述线圈的天线单元大于两个，所述相邻的天线单元部分重合。

进一步的，所述天线单元为4个，所述4个天线单元成2*2的方式排列，纵向上分成2段，每段在圆环方向上有2个天线单元。

进一步的，所述斜对角的天线单元间有电容或电感去耦装置。

进一步的，所述天线单元为8边形。

本实用新型的优点是：具有更好的线圈单元之间的去耦效果、更高的灵敏度（信噪比）、更灵活PAT选择及更好的PAT效果。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为现有的小型动物线圈的天线单元结构图。

图2为另一种现有的小型动物线圈的天线单元结构图。

图3为本实用新型的小型动物线圈的天线单元结构图。

图4现有的1*4的线圈与本实用新型的2*2线圈的信噪比比较，左边图像是1*4，右边是2*2的线圈。

图5现有的1*4线圈和本实用新型的2*2线圈的图像信噪比比较（数据采自于水模中轴线上）。

具体实施方式

实施例：如图3所示的种磁共振***中的小型动物线圈，具有4个独立的天线单元，成2*2的排列方式，它在纵向上分成2段，每段在圆环方向上有2个天线单元。本实施例4个独立的天线单元的形状为八边形，其他形状的天线单元同样可以达到本实用新型的效果。下面对这个线圈的4个单元做一个去耦合的分析：1.任意两个相邻单元之间可以采用Overlap（部分重合）的方法去耦合。2.这4个单元之间除了有相邻的关系外，另外还有两组单元是斜对角的关系，因为这些斜边相距非常近，可以采用电容去耦的方式来处理，可以达到很理想的去耦合效果。综合以上2点分析，可以发现，这4个单元的任意2个之间，都能采取很好的去耦合措施。实验也表明该线圈的设计获得了良好的去耦合效果，提高了整个线圈的信噪比。另外由于该线圈的4个天线单元的排列除了在圆环方向上以外，还在纵向上也有因子2的排列。所以从并行成像的选择上，有更灵活的选择，实验也证明它的并行成像效果相对图2的设计有了明显的提高。如图4、图5所示的实验结果显示了该线圈与图2所示的线圈的信噪比比较结果，其中这2个线圈内径尺寸完全相同，本实用新型的2*2的天线单元分布不但可以在圆环方向上进行并行成像，也可以在纵轴方向上进行并行成像。并行成像选择更加灵活，效果更优越。这种结构可以保证4个独立天线单元的任意2个之间，都能采良好的方法去耦，去耦合更彻底，有效地改善了信噪比。如图5所示的图像，纵坐标SNR是个比值，无量纲。横坐标是像素点的分布，实际图片为256*256像素，图5中只取出了图4中最有代表性的水模中轴线，这条线由256个点组成。从以上两个图片可以看出，2*2分布线圈相对1*4分布线圈具有明显的信噪比优势，图像也更加均匀。

以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种磁共振***中的小型动物线圈，包括多个天线单元，其特征在于，所述天线单元大于两个，所述线圈的相邻的天线单元部分重合。

2.根据权利要求1所述的磁共振***中的小型动物线圈，其特征在于，所述天线单元为4个，所述4个天线单元成2*2的方式排列，纵向上分成2段，每段在圆环方向上有2个天线单元。

3.根据权利要求2所述的磁共振***中的小型动物线圈，其特征在于，所述斜对角的天线单元间有电容或电感去耦装置。

4.根据权利要求2或3所述的磁共振***中的小型动物线圈，其特征在于，所述天线单元为8边形。

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