CN206675527U - 射频体线圈及磁共振成像*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射频体线圈及具有其的磁共振成像***，该射频体线圈包括支撑体和印刷电路板。该支撑体为中空结构并具有环形的外表面。印刷电路板设置在支撑体的外表面上，其包括第一导电层以及相对地设置在第一导电层上方的第二导电层和第三导电层。其中，第一导电层包括多个分隔设置的第一导电条，每个第一导电条包括第一端部、第二端部以及位于所述第一端部和第二端部之间的中间部分；第二导电层包括多个分隔设置的第二导电条，第三导电层包括多个分隔设置的第三导电条。第一导电层的每相邻两个第一端部与一个第二导电条形成一个第一电容模块，第一导电层的每相邻两个第二端部与一个第三导电条形成一个第二电容模块。

Description

射频体线圈及磁共振成像***

技术领域

本实用新型涉及医疗成像领域，尤其涉及一种射频体线圈及具有其的磁共振成像***。

背景技术

在磁共振(Magnetic Resonance，MR)成像***中，射频体线圈通常被配置为用于发射一定频率和功率的射频脉冲以使被检体内的氢质子产生共振，并能够在切换至接收模式时接收被检体内氢质子产生的磁共振信号，该磁共振信号用于对被检体的被检测部位进行图像重建。

鸟笼线圈是目前广泛应用的一种射频体线圈。该鸟笼线圈包括空心圆柱体，空心圆柱体的外表面的两端设置有多个电容模块，每一端的电容模块绕空心圆柱体呈环状均匀分布并依次连接形成端部环形电路板，空心圆柱体的两个端部环形电路板互相平行。空心圆柱体上在两个端部环形电路板之间还间隔设有多个导电横条，每个导电横条的两端分别用于连接两个端部环形电路板上的一个电容模块。

上述端部环形电路板上的电容模块可以为焊接在环状支撑体上的集成电容器件，例如陶瓷电容器件。在焊接过程中，为了避免产生电弧、保证质量，需要花费较大的成本。

作为可替换方案，上述端部环形电路板上的电容模块也可以为分布式电容，其中，电容模块是在印刷电路板上制作而成，其可以包括相对设置的两个导电层，其中一个导电层包括多个第一导电条，另一个导电层包括多个第二导电条，其中，每个第一导电条与相邻的两个第二导电条在径向方向部分重合，以形成一个独立的电容模块。在印刷电路板上形成的电容模块，无需通过焊接工艺使之设置在空心圆柱体上，但是仍然需要采用焊接工艺以实现其与导电横条之间的电连接，因此，依然容易引起电弧的产生并且具有较大的成本。

因此，需要提供一种新的射频体线圈及磁共振成像***，能够避免由于焊接引起的电弧，并且能够简化工艺、降低成本。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种新的射频体线圈及磁共振成像***，能够避免由于焊接引起的电弧，并且能够简化工艺、降低成本。

本实用新型的示例性实施例提供了一种射频体线圈，包括支撑体和印刷电路板。该支撑体为中空结构并具有环形的外表面。印刷电路板设置在支撑体的外表面上，其包括第一导电层以及相对地设置在第一导电层上方的第二导电层和第三导电层。其中，第一导电层包括多个分隔设置的第一导电条，每个第一导电条包括第一端部、第二端部以及位于所述第一端部和第二端部之间的中间部分；第二导电层包括多个分隔设置的第二导电条，第三导电层包括多个分隔设置的第三导电条。第一导电层的每相邻两个第一端部与一个第二导电条形成一个第一电容模块，第一导电层的每相邻两个第二端部与一个第三导电条形成一个第二电容模块。

本实用新型的示例性实施例提供了一种磁共振成像***，包括上述射频体线圈。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本实用新型的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1为本实用新型第一实施例提供的射频体线圈的结构示意图；

图2、图3均为图1中的印刷电路板的剖视图；

图4为形成图1中的印刷电路板的示意图；

图5为本实用新型第二实施例提供的射频体线圈的结构示意图；

图6示出了图5中的频率调节装置与第二导电条之间的位置关系；

图7示出了图5中的频率调节装置与第三导电条之间的位置关系；

图8为本实用新型第三实施例的射频体线圈的结构示意图，其中未示出支撑体；

图9为本实用新型第四实施例的射频体线圈的结构示意图，其中未示出支撑体。

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足***相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

本实用新型的实施例提供的射频体线圈可以为鸟笼(birdcage)线圈，也可以为TEM射频线圈。该射频体线圈的电路部分包括相对设置的两个环状端部以及连接在该两个环状端部之间的多个导电横条，该两个环状端部包括多个依次连接的电容模块，该多个依次连接的电容模块呈环状分布。每个导电横条作为一个电感模块连接至相对设置的两个电容模块之间，以形成射频谐振电路。

图1为本实用新型第一实施例提供的射频体线圈的结构示意图。如图1所示，该射频体线圈包括支撑体10以及印刷电路板20。支撑体10为中空结构并具有环形的外表面101，如图1所示，支撑体10整体可为空心圆柱体，其具有贯穿其两端的孔103，该孔103可用于容纳受检物体或受检人体。印刷电路板20设置在支撑体10的外表面101上。

图2、图3均为图1中的印刷电路板的剖视图。图4为形成图1中的印刷电路板的示意图。如图2、图3、图4所示，该印刷电路板20包括第一导电层210、第二导电层230和第三导电层250，其中第二导电层230和第三导电层250相对地设置在第一导电层210的上方，第二导电层230和第三导电层250可以设置在同一平面上且可以具有相同的结构和尺寸。

第一导电层210包括多个分隔设置的第一导电条，每个第一导电条包括第一端部211、第二端部213以及中间部分215，中间部分215位于第一端部211和第二端部213之间。其中每个第一端部211和每个第二端部213将分别作为一个第一电容模块和一个第二电容模块的一部分，而中间部分215作为连接该电容模块的电感模块，即上述的导电横条。

第二导电层230包括多个分隔设置的第二导电条231，第三导电层250包括多个分隔设置的第三导电条251，其中每个第二导电条231和每个第三导电条251将分别作为第一电容模块和第二电容模块的另一部分。

具体地，每相邻两个第一端部211与一个对应的第二导电条231形成一个第一电容模块30，每相邻两个第二端部213与一个对应的第三导电条251形成一个第二电容模块40。

本领域技术人员应该理解，为了获得较理想的射频体线圈，上述的“分隔设置”优选地为“均匀地分隔设置”，即每相邻两个第一导电条的间隔相等，每相邻两个第二导电条231的间隔相等，每相邻两个第三导电条251的间隔相等。

进一步地，上述印刷电路板还包括支撑层270，该支撑层270可用于设置在第一导电层210和支撑体10的外表面101之间，以支撑印刷电路板20，该支撑层可以为柔性基板，也可以为其它材料，例如纸片。并且，第一导电层210和第二导电层230之间设有第一绝缘层220，第一导电层210与第三导电层250之间设有第二绝缘层240。

本领域技术人员应当理解，上述印刷电路板的第一导电层230及其上的第一导电条、第二导电层230及其上的第二导电条231、第三导电层250及其上的第三导电条251等可以通过相应的印刷电路板的制作工艺而形成，该制作工艺可以包括但不限于，例如化学清洗、裁板压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、氧化、曡板压合等步骤。

上述第一导电条、第二导电条231和第三导电条251均为对该印刷电路板进行图形化处理所形成的金属条，该金属条可以为铜。具体地，第一导电条可以为在支撑层270上形成的金属条，第二导电条231和第三导电条251分别为在第一绝缘层220和第二绝缘层240上形成的金属条。可以先在支撑层270上形成第一导电层210并进行图形化处理以得到第一导电条，并分别在第二在绝缘层220和第三绝缘层240上形成第二导电层230和第三导电层250，通过对第二导电层230和第三导电层250进行图形化处理得到第二导电条231和第三导电条251。将其上设有第二导电条231的第二绝缘层220以及其上设有第三导电条251的第三绝缘层240与第一导电层进行贴合便可形成印刷电路板20。这样，可以避免采用焊接工艺来形成射频体线圈的电感和电容。上述的印刷电路板20的形成过程/工艺仅为一个示例性的方案，本领域技术人员应当理解，还可以通过其它方法形成具有本实用新型的结构设计的印刷电路板20。

上述第一电容模块30和第二电容模块40可以通过以下方式形成：上述多个第一导电条的第一端部211形成第一环状端部，多个第一导电条的第二端部213形成第二环状端部，第二导电层230在支撑体10的径向方向上与第一环状端部重合，第三导电层250在支撑体10的径向方向上与第二环状端部重合。

其中，在每个第一电容模块30中，第二导电条231的两端分别在支撑体10的径向方向上与两个第一端部211部分重合，例如，第二导电条231的宽度大于两个第一端部211之间的间隔的宽度，且第二导电条231的中心与该间隔的中心相对。在每个第二电容模块40中，第三导电条251的两端分别在支撑体10的径向方向上与两个第二端部213部分重合，例如，第三导电条251的宽度大于两个第二端部213之间的间隔的宽度，且第二导电条251的中心与该间隔的中心相对。

上述的多个第一电容元件30、多个第二电容元件40以及对应的电感元件可等效为环形的射频线圈，以发射射频脉冲或者接收磁共振信号。

在一种实施例中，第一导电条的第一端部211和第二端部213、第二导电条231、第三导电条251的尺寸可以相同。

第一导电条的中间部分215的宽度小于对应的第一端部211和第二端部213的宽度，第一导电条的中间部分215的长度大于对应的第一端部211和第二端部213的长度。

上述“宽度”是指沿支撑体10的周向的尺寸，“长度”是指沿支撑体10的轴向的尺寸。

可选地，本实用新型实施例的射频体线圈还可以包括射频馈入电路(图中未示出)和去耦合电路(图中未示出)，射频馈入电路被配置为能够连接该多个第一电容元件30中的一个。去耦合电路被配置为能够连接该多个第二电容元件40中的一个。

本领域技术人员应当理解，上述的“射频馈入电路”用于向射频体线圈传输射频信号以控制射频体线圈发射射频磁场脉冲，上述的“去耦合电路”作为切换开关，用于切换射频体线圈工作在发射模式或接收模式。

在本实施例中，设置在该多个第二导电条231下方的第一绝缘层220可以为一体成型的一个整体绝缘层。设置在该多个第三导电条251下方的第二绝缘层240也可以为一体成型的一个整体绝缘层。以第一绝缘层和第二导电层为例，可以在一个较长的绝缘层上间隔地形成多个第二导电条231使之成为一个整体。

图5为本实用新型第二实施例提供的射频体线圈的结构示意图，图6示出了图5中的频率调节装置与第二导电条之间的位置关系，图7示出了图5中的频率调节装置与第三导电条之间的位置关系。如图5、图6、图7所示，第二实施例的射频体线圈的结构、原理等与第一实施例类似，区别在于，在至少一个第二导电条231的上方设有频率调节装置260，在至少一个第三导电条251的上方也设有频率调节装置260。该频率调节装置260用于调节射频体线圈的射频发射频率。通过频率调节装置实现对发射频率的微调,以达到需要的频率。

在一种实施方式中，该频率调节装置260包括绝缘垫片261，其被配置为能够部分或全部遮挡对应的第二导电条231或第三导电条251。例如，通过调节绝缘垫片261的位置，可以使其下方的第二导电条231或第三导电条251露出一部分、全部露出或完全被遮挡，通过改变第二导电条231或第三导电条251被遮挡的面积，可以使射频体线圈上的射频信号的频率改变。并且，可以通过改变绝缘垫片261的数量，来改变射频信号的频率调节范围。当绝缘垫片261的数量为多个时，其可以均匀地间隔设置在该第一环状端部和第二环状端部上。

可选地，如图5-图7所示，上述频率调节装置还可以包括容纳件263，其设置在对应的第二导电条231或第三导电条251的上方，上述绝缘垫片261活动地设置在容纳件261中，以能够部分或全部***容纳件261中，通过这种方式，来调节绝缘垫片261的位置，并调节第二导电条231或第三导电条251被遮挡的面积。

该容纳件263可以通过支柱桥架于第二导电条231或第三导电条251的两侧，容纳件263的一端设置开口，以能够使绝缘垫片261***其中。

图8为本实用新型第三实施例提供的射频体线圈的结构示意图，本实施例的射频体线圈的结构、原理与第一、第二实施例类似，区别在于印刷电路板20，因此，图8中未示出支撑体。

如图8所示，其中的射频体线圈与第一、第二实施例的区别在于：第一绝缘层220和/或第二绝缘层240并不是一体成型为一个整体，而是在每个第二导电条231的下方设置有一个单独绝缘层，且相邻的第二导电条231下方的单独绝缘层之间互相不连接，第二绝缘层240亦然，即：

第一绝缘层220包括分隔设置的多个第一单独绝缘层221，该多个第二导电条231对应地设置在该多个单独绝缘层221上。第二绝缘层240包括分隔设置的多个第二单独绝缘层241，多个第三导电条251对应地设置在该多个第二单独绝缘层241上。

通过对绝缘层进行分隔设置的方式，不仅可以便于对单独元件进行更换，还可以方便调节射频体线圈的频率，并且，调节射频体线圈的频率时，可以不使用如图5-7所示的绝缘垫片261。例如，在本实施例中，每个第一单独绝缘层221可以被配置为能够带动其上的第二导电条231沿第一导电层210的表面在预设范围内活动，每个第二单独绝缘层241可以被配置为能够带动其上的第三导电条251沿第一导电层210的表面在预设范围内活动。因此，本实施例中，可以通过移动其中一个或多个第一单独绝缘层221来改变对应的第二导电条231相对其下方的第一端部211的位置，以调节相应的第一电容模块30的容值，实现对射频体线圈的频率的调节；也可以通过移动其中一个或多个第二单独绝缘层241来改变对应的第三导电条251相对其下方的第二端部213的位置，以调节相应的第二电容模块40的容值，实现对射频体线圈的频率的调节。

图9为本实用新型第四实施例提供的射频体线圈的结构示意图，与图8类似，其中也未示出支撑体。本实施例的射频体线圈的结构、原理等与第一、第二、第三实施例类似，区别在于：

第一绝缘层220可以包括两部分，其中一部分为一体成型的一个整体绝缘层，另一部分包括至少一个单独绝缘层，第一绝缘层220中的整体绝缘层上设有多个第二导电条231，第一绝缘层中的每个单独绝缘层上设有一个对应的第二导电条231。第二绝缘层240也可以包括两部分，其中一部分为一体成型的一个整体绝缘层，另一部分包括至少一个单独绝缘层，第二绝缘层240中的整体绝缘层上设有多个第三导电条251，第二绝缘层240中的每个单独绝缘层上设有一个对应的第三导电条251。

第一绝缘层220中的每个单独绝缘层被配置为能够带动其上的第二导电条231沿第一导电层210的表面在预设范围内活动，第二绝缘层240中的每个单独绝缘层被配置为能够带动其上的第三导电条251沿第一导电层210的表面在预设范围内活动。

本实施例的射频体线圈同样便于调节频率，相较第三实施例，其可以将整体成型的部分进行固定，而仅针对需要调节的部分，将其设置为单独结构，使其能够带动其上的导电条移动。

本实用新型的另一个实施例提供了一种磁共振成像***，该磁共振成像***可以包括上述任一实施例中的射频体线圈。本领域技术人员应当理解，该磁共振成像***还可以包括主磁体线圈和梯度线圈。当由移动床将受检人体置于射频体线圈的孔中时，主磁体线圈产生穿过该孔的静磁场，梯度线圈产生叠加于静磁场的梯度磁场，该射频体线圈用于在被切换至发射模式时发射特定频率的射频激发信号以使人体中的质子进行自旋并产生磁共振信号，该射频体线圈还可以用于在被切换至接收模式时接收该磁共振信号。

该磁共振成像***还可以进一步包括表面线圈，其也可以用于接收该磁共振信号。

该磁共振成像***还可以进一步包括控制器，可以用于控制该主磁体线圈、梯度线圈、射频体线圈和/或表面线圈的工作状态。该控制器还可以用于对该磁共振信号进行信号处理以产生人体的磁共振图像。

本实用新型的实施例提供的射频体线圈及具有其的磁共振成像***，通过在第一导电层上形成多个第一导电条以分别形成电容模块的一部分以及电感模块，并通过在第二导电层和第三导电层上形成多个第二导电条和第三导电条以形成电容模块的另一部分，避免了直接焊接电容元器件或者通过焊接的方式连接电感和电容，简化了工艺、降低了成本，并且能够有效避免产生电弧，提升射频体线圈的可靠性。

上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的***、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (16)

1.一种射频体线圈，其特征在于，包括：

支撑体，所述支撑体为中空结构并具有环形的外表面；以及，

印刷电路板，其设置在所述支撑体的外表面上，所述印刷电路板包括第一导电层以及相对地设置在第一导电层上方的第二导电层和第三导电层；

其中，所述第一导电层包括多个分隔设置的第一导电条，每个第一导电条包括第一端部、第二端部以及位于所述第一端部和第二端部之间的中间部分；所述第二导电层包括多个分隔设置的第二导电条，所述第三导电层包括多个分隔设置的第三导电条；所述第一导电层的每相邻两个第一端部与一个所述第二导电条形成一个第一电容模块，所述第一导电层的每相邻两个第二端部与一个所述第三导电条形成一个第二电容模块。

2.根据权利要求1所述的射频体线圈，其特征在于，所述印刷电路板还包括支撑层，所述支撑层设置在所述第一导电层与所述支撑体的外表面之间，所述第一导电层与第二导电层之间设有第一绝缘层，所述第一导电层与第三导电层之间设有第二绝缘层。

3.根据权利要求2所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一导电条为在支撑层上形成的金属条。

4.根据权利要求2所述的射频体线圈，其特征在于，所述第二导电条和第三导电条分别为在所述第一绝缘层和第二绝缘层上形成的金属条。

5.根据权利要求1所述的射频体线圈，其特征在于，所述多个第一导电条的第一端部形成第一环状端部，所述多个第一导电条的第二端部形成第二环状端部，所述第二导电层在所述支撑体的径向方向上与所述第一环状端部重合，所述第三导电层在所述支撑体的径向方向上与所述第二环状端部重合；其中，在每个第一电容模块中，所述第二导电条的两端分别在所述支撑体的径向方向上与两个第一端部部分重合，在每个第二电容模块中，所述第三导电条的两端分别在所述支撑体的径向方向上与两个第二端部部分重合。

6.根据权利要求1所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一导电条的中间部分的宽度小于所述第一导电条的第一端部和第二端部的宽度，所述第一导电条的中间部分的长度大于所述第一导电条的第一端部和第二端部的长度。

7.根据权利要求1所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一导电条的第一端部和第二端部、第二导电条、第三导电条的尺寸均相同。

8.根据权利要求1-7任一项所述的射频体线圈，其特征在于，设置在所述多个第二导电条下方的第一绝缘层为一体成型的一个整体绝缘层，设置在所述多个第三导电条下方的第二绝缘层为一体成型的一个整体绝缘层。

9.根据权利要求8所述的射频体线圈，其特征在于，至少一个第二导电条的上方设有频率调节装置，至少一个第三导电条的上方设有频率调节装置，所述频率调节装置用于调节所述射频体线圈的射频发射频率。

10.根据权利要求9所述的射频体线圈，其特征在于，所述频率调节装置包括绝缘垫片，所述绝缘垫片被配置为能够部分或全部遮挡对应的第二导电条或第三导电条。

11.根据权利要求10所述的射频体线圈，其特征在于，所述频率调节装置还包括容纳件，所述容纳件设置在对应的第二导电条或第三导电条的上方，所述绝缘垫片活动地设置在所述容纳件中，以能够部分或全部***所述容纳件中。

12.根据权利要求1-7任一项所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一绝缘层包括分隔设置的多个第一单独绝缘层，所述多个第二导电条对应地设置在所述多个单独绝缘层上；所述第二绝缘层包括分隔设置的多个第二单独绝缘层，所述多个第三导电条对应地设置在所述多个第二单独绝缘层上。

13.根据权利要求12所述的射频体线圈，其特征在于，每个第一单独绝缘层被配置为能够带动其上的第二导电条沿所述第一导电层的表面在预设范围内活动，每个第二单独绝缘层被配置为能够带动其上的第三导电条沿所述第一导电层的表面在预设范围内活动。

14.根据权利要求1-7任一项所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一绝缘层包括两部分，其中一部分为一体成型的一个整体绝缘层，另一部分包括至少一个单独绝缘层，所述第一绝缘层中的整体绝缘层上设有多个第二导电条，所述第一绝缘层中的每个单独绝缘层上设有一个对应的第二导电条；所述第二绝缘层包括两部分，其中一部分为一体成型的一个整体绝缘层，另一部分包括至少一个单独绝缘层，所述第二绝缘层中的整体绝缘层上设有多个第三导电条，所述第二绝缘层中的每个单独绝缘层上设有一个对应的第三导电条。

15.根据权利要求14所述的射频体线圈，其特征在于，所述第一绝缘层中的每个单独绝缘层被配置为能够带动其上的第二导电条沿所述第一导电层的表面在预设范围内活动，所述第二绝缘层中的每个单独绝缘层被配置为能够带动其上的第三导电条沿所述第一导电层的表面在预设范围内活动。

16.一种磁共振成像***，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的射频体线圈。