一種雙調(diào)頻表面線圈的制作方法
【專利摘要】一種雙調(diào)頻表面線圈，包括：一磁共振射頻(RF)線圈，一高頻射頻(RF)陷波器和一低頻射頻(RF)陷波器；第一核素磁共振和第二核素磁共振共用一個磁共振射頻(RF)線圈，線圈大小用于確定掃描范圍；第一核素磁共振和第二核素磁共振共用一個所述磁共振射頻(RF)線圈，線圈大小用于確定掃描范圍；所述高頻射頻(RF)陷波器配置用于支持在一磁場強度下的正弦第一核素磁共振；所述低頻射頻(RF)陷波器配置用于支持在同一磁場強度下的正弦第二核素磁共振，所述第二核素與第一核素不同。
【專利說明】一種雙調(diào)頻表面線圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種表面線圈，尤其涉及一種用于磁共振成像的雙調(diào)頻表面線圈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著核磁共振技術(shù)的發(fā)展，除了常規(guī)的1H的成像掃描，對于其他少數(shù)核子如13C、 19F、31P、23Na的研究，尤其是磁共振波普掃描越來越多用于人類新陳代謝類疾病的研究。這 些多核磁共振成像應(yīng)用需要線圈能夠同時工作在兩種核素的共振頻率。同時，不同的磁共 振成像系統(tǒng)工作在不同的場強，這就需要線圈能適應(yīng)于不同的磁場強度。
[0003]為了使線圈能夠同時工作在兩種核素的磁共振頻率，可以使用內(nèi)外兩個分立的經(jīng) 不同調(diào)諧的線圈，如中國專利CN103033778。這樣雖然能夠在兩個磁共振頻率下都能實現(xiàn)同 時操作，但有一些缺點:兩個不同的磁共振線圈占據(jù)了寶貴的內(nèi)腔空間，同時該線圈只能工 作于固定的兩個核素，對于其他的核素則需要夠買相應(yīng)的線圈，造成使用成本的增加。
[0004]另外，如中國專利CN103257331，該線圈雖然可以工作在不同的磁場強度上，但是 對于單個磁場強度，該線圈只能檢測一種核素，如果需要檢測其他的核素，也需要另外購買 線圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種雙調(diào)頻表面線圈，通過使用單個線圈，可以 實現(xiàn)對不同元素的檢測。
[0006]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種雙調(diào)頻表面線圈包括:一個磁共振 射頻(RF)線圈，高頻(RF)陷波器和低頻(RF)陷波器。第一核素共振和第二核素共振共用 一個磁共振射頻(RF)線圈，線圈大小用于確定掃描范圍。所述高頻射頻(RF)陷波器配置 用于支持在一磁場強度下的正弦第一核素磁共振；所述低頻射頻(RF)陷波器配置用于支 持在同一所述磁場強度下的正弦第二核素磁共振，所述第二核素與第一核素不同。
[0007]作為優(yōu)選，所述高頻射頻(RF)陷波器與低頻射頻(RF)陷波器為串聯(lián)LC諧振組件， 所述串聯(lián)LC諧振組件中的電容C為可變電容。通過改變所述電容C的容值來改變高頻射 頻(RF)陷波器與低頻射頻(RF)陷波器的諧振頻率，使其與需要檢測的元素相匹配。
[0008]作為優(yōu)選，所述磁共振射頻(RF)線圈分別與第一電容、第二電容串聯(lián)，分別與第 三電容、第四電容并聯(lián)，所述串聯(lián)電容并聯(lián)電容均為可變電容，通過改變所述串聯(lián)電容并聯(lián) 電容的容值，使線圈能夠適用于不同的磁場強度。
[0009]本發(fā)明還提供了一種采用上述雙調(diào)頻表面線圈制成的磁共振掃描器，包括:配置 用于產(chǎn)生靜磁場的主磁體；配置用于在所述靜磁場上疊加選定的磁場梯度的磁場梯度線 圈，以及本發(fā)明所述的雙調(diào)頻表面線圈。
[0010]本發(fā)明還提供了上述的雙調(diào)頻表面線圈在公共磁場中并行地激勵或探測兩種不 同核素磁共振的磁共振方法:以正弦模式操作所述高頻射頻(RF)陷波器，以產(chǎn)生或探測在 所述磁共振射頻(RF)線圈中以第一核素磁共振頻率流動的電流；以及并行地以正弦模式操作所述低頻射頻(RF)陷波器，以產(chǎn)生或探測在所述磁共振射頻(RF)線圈中以第二核素磁共振頻率并行地流動的電流。
[0010]綜上所述，本發(fā)明提供的一種雙調(diào)頻表面線圈通過使用單個線圈，能夠探測多種不同的核素，也能夠工作在不同的磁場強度上。從而節(jié)約了內(nèi)腔空間、也避免了重復(fù)購買線圈，節(jié)約了使用成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3為高頻射頻(RF)陷波器與低頻射頻(RF)陷波器電路圖；
[0014]圖4為本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈電路圖；
[0015]圖5為當(dāng)核磁共振造影共振頻率是第一核素的頻率(O1)時，本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈等效電路圖；
[0016]圖6為當(dāng)核磁共振造影共振頻率是第二核素的頻率(ω2)時，本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈等效電路圖；
[0017]圖7為本發(fā)明的雙調(diào)頻表面線圈掃描示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下文通過配合圖示列舉一具體實施例，用以詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容及細(xì)節(jié):
[0019]參考圖1，一種雙調(diào)頻表面線圈，包括磁共振射頻(RF)線圈、串聯(lián)LC諧振組件、發(fā)射/接收端口(Tx/Rx)，圖示的雙調(diào)頻表面線圈是第一核素磁共振和第二核素磁共振共用同一個射頻線圈。
[0020]繼續(xù)參考圖1，并進(jìn)一步參考圖2，上述雙調(diào)頻表面線圈，第一核素磁共振和第二核素磁共振共用同一個射頻(RF)線圈I。通過高頻射頻(RF)陷波器6，在第一核素的磁共振頻率下實現(xiàn)磁共振射頻(RF)線圈I共振。并且通過低頻射頻(RF)陷波器3，可在第二核素的磁共振頻率下實現(xiàn)磁共振射頻(RF)線圈I共振。其中，第二核素磁共振頻率與第一核素磁共振頻率不同。在同一磁場強度下，射頻(RF)線圈I共振分別與第一核素或第二核素的共振頻率相對應(yīng)。
[0021]參考圖3，高頻射頻(RF)陷波器6是串聯(lián)LC諧振電路(其中L表示電感，C表示電容)，其中串聯(lián)電容C為可變電容，通過調(diào)整電容C的容值，可以調(diào)節(jié)高頻射頻(RF)陷波器6的諧振頻率，當(dāng)高頻射頻(RF)陷波器6的諧振頻率調(diào)諧到第一核素磁共振頻率時，高頻射頻(RF)陷波器6導(dǎo)通，電流通過磁共振射頻(RF)線圈1，其它頻率下的電流則無法通過。
[0022]參考圖3，低頻射頻(RF)陷波器3是串聯(lián)LC諧振電路(其中L表示電感，C表示電容)，其中串聯(lián)電容C為可變電容，通過調(diào)整電容C的容值，可以調(diào)節(jié)低頻射頻(RF)陷波器6的諧振頻率，當(dāng)?shù)皖l射頻(RF)陷波器)的諧振頻率調(diào)諧到第二核素磁共振頻率時，低頻射頻(RF)陷波器6導(dǎo)通，電流通過磁共振射頻(RF)線圈1，其它頻率下的電流則無法通過。
[0023]圖4給出雙調(diào)頻表面線圈的電路圖:磁共振射頻(RF)線圈Lcoil，其等效電阻Rcoil ;兩個串聯(lián)可變電容；并聯(lián)可變電容Ctl ;并聯(lián)可變電容Ct2 ;并聯(lián)的高頻射頻(RF)陷波器LlCl ;并聯(lián)低頻射頻(RF)陷波器L2C2 ;通過調(diào)節(jié)串聯(lián)電容與并聯(lián)電容的容值，可以使所述雙調(diào)頻表面線圈工作于不同的磁場強度。
[0024]當(dāng)輸入頻率為第一核素的磁共振頻率W1時，調(diào)節(jié)高頻射頻(RF)陷波器6的電容 Cl，使得高頻射頻(RF)陷波器6的諧振頻率為q asTZ^=W=元件L1、Cl諧振導(dǎo)通,等效電
?: > > AS A-a ?
路參見圖5， 在第一核素的磁共振頻率下實現(xiàn)磁共振射頻(RF)線圈I共振。
[0025]當(dāng)輸入頻率為第二核素的磁共振頻率時，調(diào)節(jié)高頻射頻(RF)陷波器3的電容
C2，使得低頻射頻(RF)陷波器3的諧振頻率為w?元件L2、C2諧振導(dǎo)通，等效電路
參見圖6，在第二核素的磁共振頻率下實現(xiàn)磁共振射頻(RF)線圈I共振。
[0026]通過對可變電容Cl、C2的調(diào)節(jié)，可以在很大頻率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)高頻射頻(RF)陷波器與低頻射頻(RF)陷波器所支持的正弦共振頻率。使得高頻射頻(RF)陷波器可以提供給1H (400MHz), 19F (376MHz)使用，而低諧射頻(RF)陷波器可提供給13C (100.65MHz)、 31P (162.0441MHz) ^23Na (105.88MHz)使用，這樣便能夠達(dá)到對每種元素都能夠檢測的目的。
[0027]參考圖7，通過將受檢動物(例如，大鼠或小鼠與其它能置入磁共振掃描器的動物) 放在掃描床上，并對受檢動物進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)備，然后將雙調(diào)頻表面線圈放置在受檢動物的感興趣區(qū)域，一并推入9.4T磁共振掃描器中進(jìn)行掃描。
[0028]已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。研究人員在閱讀并理解了前述詳細(xì)說明的同時，可以進(jìn)行修改和變化。這意味著，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明解讀為包括所有此類落在權(quán)利要求及其等同替代的范圍內(nèi)的修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種雙調(diào)頻表面線圈，包括:一磁共振射頻(RF)線圈，高頻射頻(RF)陷波器和低頻射頻(RF)陷波器； 第一核素磁共振和第二核素磁共振共用一個所述磁共振射頻(RF)線圈，線圈大小用于確定掃描范圍；所述高頻射頻(RF)陷波器配置用于支持在一磁場強度下的正弦第一核素磁共振；所述低頻射頻(RF)陷波器配置用于支持在同一磁場強度下的正弦第二核素磁共振，所述第二核素與第一核素不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙調(diào)頻表面線圈，其特征在于，所述高頻射頻(RF)與低頻射頻(RF)陷波器為串聯(lián)LC諧振組件，所述串聯(lián)LC諧振組件中的串聯(lián)電容C為可變電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙調(diào)頻表面線圈，其特征在于所述磁共振射頻(RF)線圈分別與第一電容、第二電容串聯(lián)，分別與第三電容、第四電容并聯(lián)，所述串聯(lián)電容并聯(lián)電容為可變電容。
4.一種采用權(quán)利要求1所述的雙調(diào)頻表面線圈制成的磁共振掃描器，包括:配置用于產(chǎn)生靜磁場的主磁體；配置用于在所述靜磁場上疊加選定的磁場梯度的磁場梯度線圈，以及根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙調(diào)頻表面線圈。
5.一種使用權(quán)利要求1所述雙調(diào)頻表面線圈在公共磁場中并行地激勵或探測兩種不同核素磁共振的磁共振方法:以正弦模式操作所述高頻射頻(RF)陷波器，以產(chǎn)生或探測在所述磁共振射頻(RF)線圈中以第一核素磁共振頻率流動的電流；以及并行地以正弦模式操作所述低頻射頻(RF)陷波器，以產(chǎn)生或探測在所述磁共振射頻(RF)線圈中以第二核素磁共振頻率并行地流動的電流。
【文檔編號】G01R33/341GK103576111SQ201310578959
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】林胤藏, 宋曼莉 申請人:廈門大學(xué)