超導(dǎo)體rf線圈陣列的制作方法

專利名稱：超導(dǎo)體rf線圈陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及磁共振成像及光譜學(xué)，尤其是，本發(fā)明涉及包括多個線圈元件的超導(dǎo)體線圈陣列，其構(gòu)造成線圈面陣或線圈體積陣，用于根據(jù)磁共振技術(shù)接受來自待檢查的樣品的信號及/或發(fā)送信號到樣品，此外，本發(fā)明涉及利用這種超導(dǎo)體線圈陣列的磁共振成像及/或光譜設(shè)備及/或方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)技術(shù)現(xiàn)今一般地用于全世界較大的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，并且在醫(yī)療實(shí)踐中已經(jīng)帶來了顯著和獨(dú)特的益處。在MRI已經(jīng)被發(fā)展為一種用于對結(jié)構(gòu)和解剖進(jìn)行成像的完善的診斷工具的同時，MRI也被發(fā)展用于對功能性活動和其他生物物理和生物化學(xué)特性或過程(例如血液流、代謝物/新陳代謝、擴(kuò)散)進(jìn)行成像，這些磁共振(MR)成像技術(shù)中的一些被稱為功能性MRI、光譜MRI或磁共振光譜成像(MRSI)、擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)和擴(kuò)散張量成像(DTI)。這些磁共振成像技術(shù)，除了其用于標(biāo)識和評估病理和確定所檢查的組織的健康狀態(tài)的醫(yī)療診斷價值之外，還具有廣闊的臨床和研究應(yīng)用。在典型的MRI檢查中，患者的身體(或樣品對象)被放置在檢查區(qū)域內(nèi)，并由MRI掃描器中的患者支撐件支撐，其中，主要(主)磁體提供實(shí)質(zhì)上恒定和均勻的主要(主)磁場。磁場將諸如身體中的氫(質(zhì)子)的進(jìn)動原子的核磁化排成一個方向。磁體內(nèi)的梯度線圈組件造成給定位置的磁場的小變化，從而提供成像區(qū)域中的共振頻率編碼。在計(jì)算機(jī)控制下，根據(jù)脈沖序列選擇性驅(qū)動射頻(RF)線圈，以在患者中產(chǎn)生瞬時振蕩的橫向磁化信號，該信號由RF線圈檢測，并通過計(jì)算機(jī)處理可以被映射至患者的空間上局部化的區(qū)域，從而提供所檢查的感興趣區(qū)域的圖像。在通常的MRI配置中，典型地由螺線管磁體設(shè)備來產(chǎn)生靜態(tài)主磁場，患者平臺置于由螺線管繞組(即主磁孔)纏繞的圓筒形空間中。主磁場的繞組典型地實(shí)現(xiàn)為低溫超導(dǎo)體(LTS)材料，并且利用液氦來進(jìn)行超冷卻，以減小電阻，從而最小化所產(chǎn)生的熱量以及創(chuàng)建和維持主磁場所需的功率的量?，F(xiàn)有LTS超導(dǎo)MRI磁體主要由鈮-鈦(NbTi)和/或Nb3Sn材料制成，利用低溫恒溫器將該材料冷卻至4. 2K的溫度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的那樣，磁場梯度線圈一般被配置為沿空間中的三個主要笛卡爾軸(這些軸中的一個是主磁場的方向)中的每一個選擇性地提供線性磁場梯度，使得磁場的幅度隨檢查區(qū)域內(nèi)的位置而變化，根據(jù)在區(qū)域內(nèi)的位置對來自感興趣的區(qū)域內(nèi)的不同位置的磁共振信號的特性(如信號的頻率和相位)進(jìn)行編碼(從而提供空間局部化)。典型地，利用穿過線圈纏繞的鞍座或螺線管繞組(它們附著至與包含主磁場的繞組的較大圓柱體同心并安裝于其內(nèi)部的圓柱體)的電流來創(chuàng)建梯度場。與主磁場不同，用于創(chuàng)建梯度場的線圈典型地是通常的室溫銅繞組。梯度強(qiáng)度和場線性對于所產(chǎn)生圖像的細(xì)節(jié)的精度以及對于關(guān)于組織化學(xué)的信息(例如在MRSI中)都至關(guān)重要。自從MRI出現(xiàn)起，對改進(jìn)MRI質(zhì)量和能力的追求從未停止，例如通過提供更高的空間分辨率、更高的頻譜分辨率(例如對于MRSI)、更高的對比度和更快的獲取速度。例如，提高的成像(獲取)速度有利于最小化成像模糊，所述成像模糊是由于圖像獲取期間成像區(qū)域中的瞬時改變導(dǎo)致的，所述瞬時改變?yōu)槔缁颊咭苿?、自然解剖性移動?或功能性移動(例如心跳、呼吸、血液流動)和/或自然生物化學(xué)變化(例如由于MRSI期間的新陳代謝導(dǎo)致)造成的變化。類似地，例如，由于在光譜MRI中，用于獲取數(shù)據(jù)的脈沖序列對頻譜信息進(jìn)行編碼(除了對空間信息進(jìn)行編碼以外)，為了改進(jìn)臨床實(shí)用性和光譜MRI的效用，最小化獲取充分的頻譜和空間信息以提供期望的頻譜分辨率和空間局部化是尤其重要的。在高對比度、分辨率和獲取速度方面，多個因素有助于得到更好的MRI圖像質(zhì)量。影響圖像質(zhì)量和獲取速度的重要參數(shù)是信噪比(SNR)。通過在MRI系統(tǒng)的預(yù)放大器之前增大信號來增大SNR對于提高圖像質(zhì)量而言很重要。改進(jìn)SNR的一種方式是增大磁體的磁場 強(qiáng)度，因?yàn)镾NR與磁場的幅度成比例。然而,在臨床應(yīng)用中，MRI在磁體的場強(qiáng)幅度上有最高限度(US FDA的當(dāng)前最高限度為3T (特斯拉))。改進(jìn)SNR的其他方式包括在合適時通過減小視野(在合適時)來減小樣品噪聲、減小樣品與RF線圈之間的距離、和/或減小RF線圈噪聲。盡管為了改進(jìn)MRI做出了不懈努力和許多進(jìn)步，然而仍繼續(xù)需要進(jìn)一步改進(jìn)MRI，例如以提供更大的對比度、改進(jìn)的SNR、更高的獲取速度、更高的空間和時間分辨率和/或更高的頻譜分辨率。此外，影響MRI技術(shù)的進(jìn)一步使用的一個重要因素是與高磁場系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的高成本，對于購買和維護(hù)而言均是如此。因此，提供能夠以合理成本制造和/或維護(hù)的高質(zhì)量MRI成像系統(tǒng)，從而允許MRI技術(shù)更廣泛地使用，將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供一種超導(dǎo)RF線圈陣列，其可用在全身MRI掃描器及/或?qū)Ｓ肕RI系統(tǒng)中。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供一種超導(dǎo)RF線圈陣列，用于在對樣品進(jìn)行磁共振分析期間完成從樣品接收信號和發(fā)送信號到樣品中的至少一個，所述超導(dǎo)RF線圈陣列包括導(dǎo)熱部件，構(gòu)造成被低溫冷卻；以及包括超導(dǎo)材料的多個線圈元件，其中每個線圈元件被熱耦合到所述導(dǎo)熱部件并構(gòu)造成用于下述動作的至少一個(i)從空間區(qū)域接收磁共振信號，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成從其處接收信號的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭，及(ii)發(fā)送射頻信號到空間區(qū)域，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成發(fā)送射頻信號至其處的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭。在一些實(shí)施例中，每個線圈元件可包括設(shè)置在導(dǎo)熱基板上的薄膜超導(dǎo)線圈。導(dǎo)熱基板可包括礬土和藍(lán)寶石中的至少一種，所述導(dǎo)熱部件可實(shí)施為礬土板和藍(lán)寶石板。在各種實(shí)施例中，每個線圈元件的導(dǎo)熱基板可被直接或間接地?zé)狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件。例如，在一些實(shí)施例中，多個導(dǎo)熱基板的每一個被直接熱耦合到所述導(dǎo)熱部件，所述導(dǎo)熱基板的至少一個另外那些的每一個被間接或非直接地耦合到所述導(dǎo)熱部件。這些其它的導(dǎo)熱基板可被直接熱耦合到所述直接熱耦合到所述導(dǎo)熱部件的導(dǎo)熱基板的至少一個，由此被間接熱耦合到所述導(dǎo)熱部件。導(dǎo)熱間隔部件(例如支座)可替代地或額外地用來將這些其它導(dǎo)熱基板的熱耦合到所述導(dǎo)熱部件，由此在這些其它導(dǎo)熱基板和導(dǎo)熱部件之間提供間接熱耦合。在一些實(shí)施例中，超導(dǎo)線圈的一個或更多可包括高溫超導(dǎo)體，其可實(shí)施為例如薄膜及/或用高溫超導(dǎo)帶。替代地或額外地，鄰近的高溫超導(dǎo)線圈可以構(gòu)造成使得它們關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的并在空間上交迭。這些鄰近的交迭線圈可設(shè)置在導(dǎo)熱部件的公共表面的上面或上方及/或設(shè)置在導(dǎo)熱部件的相對表面的上面。在不同實(shí)施例中，超導(dǎo)RF線圈陣列可構(gòu)造成線性陣列或二維陣列或體積陣。線圈可實(shí)施為僅接收、僅發(fā)送、或者發(fā)送和接收。在一些實(shí)施例中，每個線圈元件包括至少一個高溫超導(dǎo)線圈和導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板被熱耦合到(i)至少一個高溫超導(dǎo)線圈及(ii)所述導(dǎo)熱部件。導(dǎo)熱基板可構(gòu)造成 具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，至少一個超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上。例如，每個導(dǎo)熱基板(i)是大致環(huán)形形狀的，具有相對于直徑而言小的高度，及(ii)具有繞其外表面設(shè)置的一個超導(dǎo)線圈。在一些實(shí)施例中，超導(dǎo)RF線圈陣列可還包括熱耦合到所述導(dǎo)熱部件的至少一個導(dǎo)熱基板，其中每個線圈元件包括高溫超導(dǎo)線圈。在一些這樣的實(shí)施例中，所述至少一個導(dǎo)熱基板的每一個可構(gòu)造成具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，至少一個所述高溫超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上。在各種這樣的實(shí)施方式中，所述至少一個導(dǎo)熱基板的每一個包括至少兩個所述超導(dǎo)線圈，所述至少兩個所述超導(dǎo)線圈構(gòu)造成使得鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)沿著圓柱形形狀的導(dǎo)熱基板的軸向方向移位并交迭。在一些這樣的實(shí)施方式中，導(dǎo)熱部件可以是大致平坦的并且RF線圈陣列包括兩個大致圓柱形導(dǎo)熱基板，每個導(dǎo)熱基板具有熱耦合到所述導(dǎo)熱部件的公共表面的一個軸端，其中導(dǎo)熱基板的尺寸和它們的間隔被構(gòu)造成提供RF線圈陣列作為胸部成像專用RF線圈陣列。在其它各種這樣的實(shí)施方式中，導(dǎo)熱基板可包括至少兩個所述超導(dǎo)線圈，所述至少兩個所述超導(dǎo)線圈構(gòu)造成使得鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)繞圓柱形形狀的導(dǎo)熱基板的周向方向移位并交迭。所述周向移位并交迭的超導(dǎo)線圈的數(shù)量可以是，例如，至少四個。在一些實(shí)施例中，多個線圈元件的每一個可包括高溫超導(dǎo)線圈，導(dǎo)熱部件可構(gòu)造成具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，所述高溫超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上，從而鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)繞圓柱形形狀的導(dǎo)熱部件的周向方向移位并交迭。在各種實(shí)施例中，至少一個線圈元件可構(gòu)造成多重共振射頻線圈元件，其可操作為在相同磁場下接收對應(yīng)不同磁共振頻率的信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，以上簡要描述和以下詳細(xì)描述是本發(fā)明的示例和解釋，而并非要限制本發(fā)明或限制本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。此外，可以理解，本發(fā)明的前述概要代表本發(fā)明的一些實(shí)施例，而不表示或包括本發(fā)明范圍內(nèi)的所有主題和實(shí)施例。因此，這里引用并構(gòu)成其一部分的附解示出本發(fā)明的實(shí)施例，并與詳細(xì)描述一起，用來解釋本發(fā)明的實(shí)施例的原理。通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述來考慮本發(fā)明，本發(fā)明實(shí)施例的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將在結(jié)構(gòu)和操作上得到理解并變得更加顯而易見，其中，貫穿各個附圖，相似的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部分。


通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述來考慮本發(fā)明，本發(fā)明實(shí)施例的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將在結(jié)構(gòu)和操作上得以理解并變得更加顯而易見，其中，在各個附圖中，從始至終，相似的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部分，附圖中圖IA和IB分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括大致圓形線圈的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和側(cè)視圖；圖2A和2B分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括大致矩形線圈的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和側(cè)視圖； 圖3A、3B和3C分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的交迭的線圈元件的二維陣列的頂視圖、側(cè)視圖和斜視圖；圖4A和4B分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的為線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和橫截面?zhèn)纫晥D；圖5A和5B分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的構(gòu)造成在水平主磁場中用于胸部成像的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和側(cè)視圖；圖6A和6B分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的構(gòu)造成在豎直主磁場中用于胸部成像的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和側(cè)視圖；圖7A和7B分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的構(gòu)造成在豎直主磁場中用于胸部成像的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列的俯視圖和側(cè)視圖；圖8A和SB示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的HTS帶線圈陣列，所述線圈陣列包括大致圓筒形導(dǎo)熱支撐件和周向設(shè)置的交迭HTS線圈；及圖9A和9A示出與根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個HTS線圈(圖9B)和五個交迭的HTS線圈的線性陣列相關(guān)聯(lián)的RF信號輪廓的模擬結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下的描述公開了低溫冷卻超導(dǎo)RF線圈陣列的各個實(shí)施例，所述線圈陣列可用在全身MRI掃描器中及/或用在專用MRI系統(tǒng)(例如頭部專用、肢體專用、兒科專用、脊柱專用等)中。如從下面的描述中能進(jìn)一步理解的那樣，本發(fā)明的實(shí)施例包括線圈面陣和體積陣設(shè)計(jì)，并且在各種實(shí)施方式中，兩個或更多諸如此處描述的實(shí)施例(及其變型)的超導(dǎo)線圈陣列模塊(例如，兩個或更多大致平面線圈陣列模塊，諸如一維或二維表面線圈陣列模塊)可以一起使用(例如，通過獨(dú)立定位它們及/或?qū)⑺鼈儼惭b成相對于彼此有固定的空間關(guān)系，諸如通過將它們機(jī)械聯(lián)接，無論是直接相互聯(lián)接或者是經(jīng)由一個或更多介于其間的支撐結(jié)構(gòu))，以實(shí)質(zhì)上形成更大的陣列。例如，兩個或更多超導(dǎo)表面線圈陣列模塊可以構(gòu)造成圍繞肢端(例如，大腿、頭等)或者軀干(例如，為了心臟成像)，以提供在期望感興趣區(qū)域(ROI)上的成像(例如期望的視野(FOV))。如從下面的描述中同樣能進(jìn)一步理解的那樣，具有特定總體幾何形狀(例如，大致平面的(例如線性)一維或二維陣列，大致圓筒形陣列等等)的每個超導(dǎo)線圈陣列實(shí)施例，可根據(jù)各種實(shí)施例構(gòu)造而用于各種應(yīng)用，諸如用于全身成像、頭部專用成像、四肢專用成像、兒科專用成像等等。然而，根據(jù)線圈陣列可能適用或意圖使用的應(yīng)用，給定的一般總體幾何形狀的線圈陣列的特定設(shè)計(jì)參數(shù)可以改變。這些設(shè)計(jì)參數(shù)可包括例如，總體幾何形狀構(gòu)造的尺寸、尺寸及/或幾何形狀(例如，圓形、方形、六 邊形等等)及/或在陣列中的線圈元件的數(shù)量等等。作為例子，大致圓筒形內(nèi)管陣列幾何形狀可適用于全身成像、頭部專用成像以及胸部專用成像；然而，如果特別想要陣列用于這些應(yīng)用中的一個，那么可以相應(yīng)地確定它的設(shè)計(jì)參數(shù)(例如，圓筒形狀的長度和半徑、線圈元件的數(shù)量和尺寸、線圈元件的類型、線圈元件關(guān)于一般地圓筒形幾何形狀的空間布置等等)。在圓筒形幾何形狀(僅作為例子)的背景中，想用于頭部專用應(yīng)用的圓筒形陣列可布置成使得圓筒形結(jié)構(gòu)在兩端敞開，而對于胸部專用應(yīng)用來說，圓筒形結(jié)構(gòu)的一端可以封閉(例如，允許低溫冷卻機(jī)設(shè)置在封閉端附近)。類似地，從下面的描述中本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的超導(dǎo)線圈陣列的各種設(shè)計(jì)參數(shù)和特殊結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)線圈將用在其中的整體磁共振系統(tǒng)(例如，MR系統(tǒng)的尺寸、敞開、關(guān)閉、可用的RF通道的數(shù)量等等)而改變。另外，根據(jù)以下描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)一步理解，根據(jù)本發(fā)明各個實(shí)施例的低溫冷卻超導(dǎo)RF線圈陣列線圈可以在許多種磁共振成像和光譜系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，如采用傳統(tǒng)銅梯度線圈的系統(tǒng)、采用超導(dǎo)梯度線圈的系統(tǒng)(例如2009年4月I日提交的美國專利申請No. 12/416,606以及2009年4月17日提交的美國臨時申請No. 61/170，135中公開的系統(tǒng)，其每一個通過引用并入此處)、全身系統(tǒng)、頭部專用系統(tǒng)、具有垂直或水平朝向的主磁場的系統(tǒng)、開放或封閉系統(tǒng)等等。類似地，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以理解，盡管可以在可以用于樣品(例如，個體例如患者，動物例如狗或老鼠、組織樣品、或其他有生命或無生命的對象)的結(jié)構(gòu)檢查的MRI系統(tǒng)的上下文中闡述以下描述的各個部分，但是本發(fā)明的各個實(shí)施例也可以與操作和/或配置為其他形態(tài)的磁共振(MR)系統(tǒng)相結(jié)合來使用，所述其它形態(tài)如功能性MRI、擴(kuò)散加權(quán)和/或擴(kuò)散張量MRI、MR光譜和/或光譜成像等等。此外，如在這里使用，MRI包括并涵蓋磁共振光譜成像、擴(kuò)散張量成像(DTI)以及基于核磁共振的任何其他成像形態(tài)。從下面的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以理解，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的超導(dǎo)線圈陣列可以構(gòu)造成或適用于僅接收、或僅發(fā)送、或發(fā)送和接收。圖IA和IB分別示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的說明性超導(dǎo)RF線圈陣列10的俯視圖(為了清楚起見示出下方特征的輪廓)和側(cè)視圖。更準(zhǔn)確地說，圖IA和IB示出布置成兩層以提供線性陣列的超導(dǎo)RF線圈元件14a_14e (此處也被稱為線圈14a_14e并被集體稱為為超導(dǎo)RF線圈元件14或線圈14)配置。如所示，線圈元件14a、14c和14e (為了方便起見被集體稱為“下線圈元件”)每一個設(shè)置成直接熱接觸導(dǎo)熱基板(板)12，線圈元件14b和14d(為了方便起見被集體稱為“上線圈元件”)設(shè)置在下線圈元件的上方，并分別經(jīng)由支座16a和16b (集體稱為支座16)熱耦合到下線圈元件和耦合到板12。環(huán)氧及/或熱油脂/化合物(未示出)可設(shè)置在線圈14和板12及或支座16之間以在它們之間提供熱及機(jī)械接觸。導(dǎo)熱板12和每個導(dǎo)熱支座16可以由例如任何一種或多種高導(dǎo)熱率的材料(諸如藍(lán)寶石或礬土)，或者其它非金屬的高導(dǎo)熱率材料(諸如高導(dǎo)熱率陶瓷)形成。如下面進(jìn)一步描述的那樣，導(dǎo)熱板12被熱耦合(此處未示出)到低溫冷卻系統(tǒng)，超導(dǎo)線圈陣列10被裝在殼體內(nèi)，所述殼體保持陣列10在真空(例如，至少低真空)內(nèi)。在各種替代實(shí)施例中，導(dǎo)熱板12可以比線圈元件的直徑窄，在一些實(shí)施例中，板12可以實(shí)施為兩個分開的、平行的細(xì)長部件，每個細(xì)長部件接觸線圈元件14a、14c、14e的背側(cè)部分。在圖IA和IB中，每個線圈元件14包括基板15 (例如，藍(lán)寶石晶片)和薄膜超導(dǎo)線圈17 (也被稱為軌跡17)。在圖IA和IB的實(shí)施例中，薄膜軌跡17形成在基板15的上表面(背離所述板12)，雖然在替代實(shí)施例中，軌跡可以設(shè)置在基板15 的下表面上(面對所述板 12)。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個RF線圈元件14a_14e的軌跡17可以實(shí)施為高溫超導(dǎo)體(HTS)，諸如YBCO及/或BSCCO等等(例如，使用HTS薄膜或HTS帶)，但是在各種實(shí)施例中也可以使用低溫超導(dǎo)體(LTS)。例如，在一些實(shí)施例中，每個RF線圈元件14a-14e是在基板(諸如藍(lán)寶石或鋁酸鑭)上的HTS薄膜螺旋線圈及/或HTS薄膜互相交叉螺旋線圈。考慮到例如Ma等人的在Academic Radiology的2003年9月的卷 10 序號 9,頁碼 978-987 的文章 “Superconducting RF Coils for Clinicla MRImaging at Low Field”,Gao 等人在 ISMRM-2003 序號 1412 上的文章“Simulation of theSensitivity of HTS Coil and Coil Array for Head Imaging，，, Fang等人在 IEEE Trans在 Applied Superconductivity 的卷 12 序號 2 頁碼 1823-1827(2002)上的“Design ofSuperconducting MRI Surface Coil by Using Method of Moment”，以及 Miller 等人在Magnetic Resonance in Medicine, 41 :72-29 (1999)上的文章 “Performance of a HighTemperature Superconducting Probe fro In Vivo Microscopy at 2. 0T，，(上述每篇文章通過參考以其全部合并于此)，這種線圈的設(shè)計(jì)和制造在上述文章中被進(jìn)一步描述及/或可以從上述文章中得到進(jìn)一步的理解。因此，在一些實(shí)施例中，超導(dǎo)RF線圈陣列10實(shí)施為HTS薄膜RF線圈陣列。每個線圈元件的設(shè)計(jì)(例如軌跡直徑、圈的數(shù)量)可以取決于應(yīng)用，并且可包括對同質(zhì)性、信噪比、視場(FOV)的考慮。類似的考慮可以作為確定將被使用的線圈元件的數(shù)量(例如盡管在圖IA和IB中的實(shí)施例中示出五個線圈元件，線性陣列可包括更少或更多的線圈元件)的因素。如圖IA和IB中所示，相鄰線圈元件14的軌跡17交迭，這種交迭是通過讓相鄰線圈元件垂直移位而產(chǎn)生的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在相鄰線圈之間的交迭量可以關(guān)于退耦被最優(yōu)化。如顯示出的那樣，支座16可幫助導(dǎo)熱(例如，在上線圈和板12之間導(dǎo)熱)以及幫助機(jī)械支撐(例如，幫助支撐上線圈)。使用設(shè)置在下線圈元件的軌跡上方的支座16a可有助于防止如果上線圈元件直接接觸下線圈元件的情況下可能對這些軌跡產(chǎn)生的損害。在不同實(shí)施例中，支座16a可包括狹窄的凹入?yún)^(qū)域，所述凹入?yún)^(qū)域設(shè)置在下線圈元件的下方軌跡上方從而下軌跡不被上方的支座16a機(jī)械接觸到。應(yīng)該理解，在各種替代實(shí)施例中，可以省去一個或更多(例如所有)支座16。例如，一些實(shí)施例可包括在下和上線圈元件之間的支座16a，但是不在板12和上線圈元件14b、14d之間使用支座16b，因?yàn)榫€圈元件間支座16a可提供充分導(dǎo)熱以冷卻上線圈元件。另外地或替代地，不同實(shí)施例可包括額外的與上線圈元件14b和14d直接接觸的高導(dǎo)熱板。
作為非限制性的例子，為了說明的目的，在一些實(shí)施例中，板12可具有大約3-5_的厚度，每個線圈元件軌跡17可具有大約Icm到IOcm或更大的直徑，每個線圈元件基板15可具有大約0. 3mm到0. 6mm的厚度,而支座16a可具有大約0. Imm到0. 5mm的厚度。盡管未在圖IA和IB中示出，用于每個線圈元件的電子模塊可設(shè)置在板12及/或基板15上，并且可包括至少前置放大器，也可以包括額外的電路，例如用于阻抗匹配、退耦
坐坐寸寸o如上面所示，圖IA和IB中示出的超導(dǎo)RF線圈陣列10設(shè)置在真空室中并且被與低溫冷卻系統(tǒng)熱耦合的板12冷卻。在不同實(shí)施例中，線圈元件14a_14e可以被冷卻到大約4k到IOOk的溫度范圍，尤其是，冷卻到低于超導(dǎo)材料的臨界溫度的溫度(例如，在一些實(shí)施例中，低于用于RF線圈17的高溫超導(dǎo)體(HTS)材料的臨界溫度)。在不同實(shí)施例中，低溫冷卻系統(tǒng)可包括以各種單級或多級低溫冷卻機(jī)實(shí)現(xiàn)的低溫冷卻機(jī)，諸如Gifford McMahon (GM)低溫冷卻機(jī)、脈沖管(PT)冷卻機(jī)、Joule-Thomson(JT)冷卻機(jī)、Stirling冷卻機(jī)或其他低溫 冷卻機(jī)。在不同備選實(shí)施例中，超導(dǎo)RF線圈陣列10可以被配置用于冷卻，使得利用致冷劑(諸如液氦和液氮)來冷卻線圈17。盡管未在此處示出，真空室可以實(shí)現(xiàn)為例如雙壁Dewar結(jié)構(gòu)。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，真空室可包括由玻璃及/或其它非傳導(dǎo)性的且機(jī)械上牢固的材料(諸如G10、RF4、塑料及/或陶瓷)制成的雙壁Dewar結(jié)構(gòu)。在不同實(shí)施例中，雙壁Dewar結(jié)構(gòu)可以實(shí)施為依照或類似于在2008年9月17日提到的序號為12/212，122的美國申請、2008年9月17日提交的序號為12/212，147的美國臨時申請、2009年4月20日提交的序號為61/171,074的美國臨時申請中描述的封閉密封的雙壁結(jié)構(gòu)(及真空熱絕緣殼體)，上述各申請通過引用以其全部合并于此。盡管下面未詳細(xì)討論，應(yīng)該理解，下面給出的實(shí)施例也可以在真空室內(nèi)實(shí)施并且被熱耦合以用于低溫冷卻。應(yīng)該理解，兩個或更多諸如或依照圖IA和IB中所示的線性陣列的線性陣列可以結(jié)合以提供二維或三維陣列組件。例如，在一些實(shí)施例中，八個線性陣列(例如，每個陣列具有兩個或更多線性布置的線圈元件)可以組裝成大致圓柱形的、八邊形布置，其中每個線性陣列縱向延伸并且在方位角上移位大約45度。這種配置可以以類似于在2009年4月20日提交的序號為61/171，074的美國臨時申請中公開的超導(dǎo)體RF頭線圈陣列的實(shí)施例的方式實(shí)現(xiàn)，上述臨時申請通過參考以其全部合并于此。考慮到上面的描述，可以理解，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，超導(dǎo)RF線圈陣列10可以實(shí)施為僅接收陣列，其中RF發(fā)送器實(shí)施為單獨(dú)的RF線圈(未示出)，在各種實(shí)施例中該RF線圈可以是常規(guī)(例如，非超導(dǎo)的，諸如常規(guī)銅RF線圈)RF發(fā)送器線圈或者超導(dǎo)RF發(fā)送線圈。在一些實(shí)施例中，超導(dǎo)RF線圈陣列10可以實(shí)施為發(fā)送和接收線圈陣列(收發(fā)器陣列)，其中每個超導(dǎo)RF線圈元件14既用于發(fā)送也用于接收RF信號。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，超導(dǎo)RF線圈元件14的一個或多個可以實(shí)施為多重共振RF線圈元件(例如，包括具有不同共振頻率的兩個或更多接收線圈，諸如用于在給定磁場(例如，在3特斯拉(T))中探測鈉和氫共振)。現(xiàn)在參考圖2A和2B，示出的分別是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示意性超導(dǎo)RF線圈陣列20的俯視圖(為了清楚起見示出下方特征的輪廓)和側(cè)視圖。更準(zhǔn)確地說，圖2A和2B示出這樣的配置五個超導(dǎo)RF線圈元件24a-24e (此處被集體稱為超導(dǎo)體RF線圈元件24或線圈24)布置成兩層以提供線性陣列(類似于圖IA和IB的線性陣列)，其形成在導(dǎo)熱板22上。與圖IA和IB的線性陣列相比，圖2A和2B的線性陣列包括大致矩形的(薄膜HTS)軌跡27和大致矩形的基板25。矩形基板25可通過切割或切劃圓形基板(諸如圓形藍(lán)寶石或礬土基板)來形成。由于基本恒定的軌跡交迭距離，矩形形狀的軌跡可提供改善的圖像再現(xiàn)。矩形線圈元件也比圓形線圈元件更適合形成二維陣列。例如，圖3A-3C 示出大致矩形的線圈元件 34al、34bl. 34el、34a2、34b2. 34e2組成的二維(2X5)矩形陣列30，并具有大致矩形的基板和大致矩形的軌跡37，它們使用直接耦合在導(dǎo)熱板32和從上面數(shù)第二層的線圈元件(包括元件34a2、34c2和34e2)之間的支座元件36而組裝成四層，由此提供為從上方數(shù)第二層的元件和上覆的最上層的元件(包括元件34b2、34d2)提供導(dǎo)熱和機(jī)械支撐。更準(zhǔn)確地說，圖3A為頂視圖(為了清楚起見，示出下方特征的輪廓)，圖3B為側(cè)視圖而圖3C為斜視圖(為了清楚起見，示出下方特征的輪廓)。如所示，每個相鄰線圈元件的軌跡37彼此交迭(S卩，線圈元件軌跡與最靠近它的鄰居元件和次最接近的鄰居元件(即，對角設(shè)置的鄰居元件)的軌跡交迭)。應(yīng)該理解，在各種 實(shí)施方式中，支座盤元件也可以包含在內(nèi)以直接耦合在特定區(qū)域中的最下層的元件(包括元件34al、34cI、34eI)和從上方數(shù)第二層的元件(包括元件34a2、34c2和34e2)，所述特定區(qū)域是最下層元件和上數(shù)第二層元件交迭之處。應(yīng)該理解，比使用細(xì)長的支座元件36更好的，單獨(dú)的支座盤可以設(shè)置在板32和每個線圈元件34a2、34c2和34e2之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，圖3A-3C的實(shí)施例中所示的四層結(jié)構(gòu)可用于提供任意尺寸的交迭的線圈元件的二維陣列(例如，3X5、4X5、4X8、8X8等)。現(xiàn)在參考圖4A和圖4B，分別示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的說明性超導(dǎo)RF線圈陣列40的俯視圖(為了清楚起見示出下方特征的輪廓)和橫截面?zhèn)纫晥D，所述線圈陣列40為線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶。如所示，陣列40包括三個線性布置的線圈元件44a、44b、44c，它們交替地設(shè)置在導(dǎo)熱板42的相對表面上。每個線圈元件包括導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)43、HTS線圈47和電路49。如所示，導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)43被熱耦合到導(dǎo)熱(例如礬土或藍(lán)寶石)板42，HTS帶47繞礬土支撐環(huán)43周向卷繞，并可以通過電路49的附接(例如焊接)而固定在適當(dāng)位置。環(huán)氧的及/或熱油脂也可以用來熱耦合和固定所述帶47到支撐環(huán)43的周向表面。電路49可包括至少前置放大器，也可以包括額外的電路，諸如用于阻抗匹配、退耦等等。作為非限制性的例子，為了說明的目的，環(huán)43可具有大約2. 5cm到25cm之間或更大的直徑,并且可具有大約5mm到25mm的高度(沿圓柱形)；HTS帶47可具有大約0. Imm到0. 5mm的厚度以及大約5mm到13mm的寬度，并且可卷繞成繞帆土環(huán)43的單一環(huán)。現(xiàn)在參考圖5A和圖5B，分別示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的說明性超導(dǎo)RF線圈陣列50的俯視圖(為了清楚起見，示出下方特征的輪廓)和側(cè)視圖，其中所述超導(dǎo)RF線圈陣列50為線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶并構(gòu)造成用于在水平主磁場(即，與大致圓柱形形狀的線圈元件的縱軸正交)中對胸部成像。線圈陣列50的構(gòu)造與線圈40至少在一定范圍內(nèi)相似，因?yàn)榫€圈元件實(shí)施為繞大致圓柱形的導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)安裝的HTS帶，其中所述支撐環(huán)熱耦合到導(dǎo)熱板。更準(zhǔn)確地說，如所示，陣列50的每個大致圓柱形線圈元件包括導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)53、HTS線圈57以及電路59。如所示，導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)53被熱稱合到導(dǎo)熱(例如帆土或藍(lán)寶石)板52,而HTS帶57繞帆土支撐環(huán)53周向卷繞成線圈配置以用于水平磁場，并可以通過電路59的附接(例如焊接)固定到適當(dāng)位置。環(huán)氧的及/或熱油脂也可以用來熱耦合和固定所述帶57到支撐環(huán)53的周向表面。電路59可包括至少前置放大器，并可包括額外的電路，諸如用于阻抗匹配、退耦等等。作為非限制性的例子，為了說明的目的，環(huán)43可具有大約15cm到25cm或更大的直徑，并可具有大約15cm到25cm或更大的高度(沿圓柱形的軸線)?，F(xiàn)在參考圖6A和圖6B，分別示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的說明性的超導(dǎo)RF線圈陣列60的俯視圖(為了清楚起見，示出下方特征的輪廓)和側(cè)視圖，其中所述線圈陣列60為線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶并且構(gòu)造成在豎直主磁場(即，平行于大致圓柱形形狀的線圈元件的縱軸)中對胸部成像。如所示，每個大致圓柱形線圈元件的陣列60包括導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)63、HTS線圈67和電路69，所述導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)63熱耦合到導(dǎo)熱(例如礬土或藍(lán)寶石)板62。線圈陣列60的構(gòu)造與線圈陣列50相似；然而，HTS線圈67被纏繞成適合用在豎直場中的配置(例如，鞍形線圈配置)?，F(xiàn)在參考圖7A和圖7B，分別示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的說明性超導(dǎo)RF線圈陣列70的俯視圖(為了清楚起見示出下方特征的輪廓)和側(cè)視圖，其中所述線圈陣列70為線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶并構(gòu)造成在豎直主磁場(即，平行于大致圓柱形形狀的線圈·元件的縱軸)中對胸部成像。如所示，陣列70的每個大致圓柱形線圈元件包括導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)73、HTS帶77以及電路79，導(dǎo)熱(例如礬土)支撐環(huán)73熱耦合到導(dǎo)熱(例如礬土或藍(lán)寶石)板72。線圈陣列70的構(gòu)造與線圈陣列60類似；然而，與每個支撐環(huán)相關(guān)聯(lián)的HTS帶77被實(shí)施為兩個交迭的線圈以便為每個大致圓柱形元件提供線圈陣列。更準(zhǔn)確地說，如所示，交迭的HTS線圈77al (上)和77bl (下)被纏繞在一個公共支撐環(huán)73上，而交迭的HTS線圈77a2 (上)和77b2 (下)纏繞在另一公共支撐環(huán)73上，并且每個線圈77al、77bl、77a2、77b2所纏繞成的結(jié)構(gòu)適合用在豎直場中(例如，鞍形線圈配置)。電絕緣件71設(shè)置在上下線圈交迭處以隔開交迭的上下線圈。線圈組77al/77bl和組77a2/77b2可以布置成使得它們各自相關(guān)的場(BI場)彼此正交，以使它們之間的耦合最小化，如圖7C和圖7D中所示。圖8A和SB示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的HTS帶線圈陣列，其包括大致圓柱形的導(dǎo)熱支撐件(例如氧化鋁管)83，以及實(shí)施為HTS帶并且直接或者通過薄塑料片形成在氧化鋁管上的HTS線圈87。更準(zhǔn)確地說，圖SB示出繞支撐件83周向設(shè)置的交迭的六個元件的線圈陣列配置。應(yīng)注意到，根據(jù)不同的實(shí)施例，為所述線圈使用高溫超導(dǎo)體(HTS)帶。另外，如所示，電絕緣件(介電墊片)81設(shè)置在所述線圈交迭處以隔開交迭的線圈。圖9A和9B示出與一個HTS線圈(圖9A)和五個交迭的HTS線圈的線性陣列相關(guān)聯(lián)的RF信號輪廓的模擬結(jié)果，顯示出這種陣列可提供的均勻性。額外的，如上面指出的那樣，可以理解，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的低溫冷卻的超導(dǎo)RF線圈陣列線圈可以在磁共振成像系統(tǒng)中實(shí)施，所述磁共振系統(tǒng)使用諸如2009年4月I日提交的序號為12/416，606的美國專利申請、2009年4月17日提交的序號為61/170，135的臨時申請中公開的超導(dǎo)梯度線圈，通過參考上述申請的每一個以其全部合并于此。已經(jīng)關(guān)于特定實(shí)施例圖示和描述了本發(fā)明，這些實(shí)施例僅僅為了說明本發(fā)明的原理而并非要排除或者以其它方式限制本發(fā)明的實(shí)施方式。因此，盡管對圖示實(shí)施例，以及對這些實(shí)施例的各種圖示出的變型和特征的上述描述提供了許多特異細(xì)節(jié)，這些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋成對本發(fā)明的范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，在不偏離本發(fā)明的范圍和不減弱本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)的前提下，容易對本發(fā)明做出許多修改、適配、變化、省略、添加和等效實(shí)現(xiàn)。例如，除了處理本身必需或固有的范圍之外，不暗示必須要遵循本公開(包括附圖)中描述的方法或過程的步驟或階段的任何特定順序。在許多情況下，在不改變所描述方法的目的、效果或輸出的情況下，可以改變處理步驟的順序，或者可以組合、改變、或省略各個示意步驟。還應(yīng)注意，術(shù)語和表述用來描述術(shù)語而非限制術(shù)語。使用術(shù)語或表述并非要排除所示和所述特征或其部分的任何等效物。此外，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而并非一定要提供這里描述的或者根據(jù)公開理解的和/或在其一些實(shí)施例中可以實(shí)現(xiàn)的一個或多個優(yōu)點(diǎn)。 因此，本發(fā)明不應(yīng)限于所公開的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)RF線圈陣列，用于在對樣品進(jìn)行磁共振分析期間完成從樣品接收信號和發(fā)送信號到樣品中的至少一個，所述超導(dǎo)RF線圈陣列包括 導(dǎo)熱部件，構(gòu)造成被低溫冷卻；及 包括超導(dǎo)材料的多個線圈元件，其中每個線圈元件被熱耦合到所述導(dǎo)熱部件并構(gòu)造成用于下述動作的至少一個 (i)從空間區(qū)域接收磁共振信號，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成從其處接收信號的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭，及 (ii)發(fā)送射頻信號到空間區(qū)域，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成發(fā)送射頻信號至其處的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件包括設(shè)置在導(dǎo)熱基板上的薄膜超導(dǎo)線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中導(dǎo)熱基板包括礬土和藍(lán)寶石中的至少一種，并且所述導(dǎo)熱部件為礬土板和藍(lán)寶石板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件的導(dǎo)熱基板被直接或間接地?zé)狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中多個導(dǎo)熱基板中的每一個被直接地?zé)狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件，并且所述導(dǎo)熱基板中的至少一個另外那些的每一個被間接或非直接地耦合到所述導(dǎo)熱部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述導(dǎo)熱基板中的至少一個另外那些的每一個被直接地?zé)狁詈系剿鲋苯訜狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件的導(dǎo)熱基板的至少一個，由此被間接地?zé)狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述至少一個另外那些導(dǎo)熱基板的一個或更多個經(jīng)由導(dǎo)熱間隔部件熱耦合到所述導(dǎo)熱部件，由此被間接地?zé)狁詈系剿鰧?dǎo)熱部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中薄膜超導(dǎo)線圈的每一個包括高溫超導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件包括高溫超導(dǎo)線圈，鄰近線圈元件的高溫超導(dǎo)線圈關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的并在空間上交迭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中鄰近線圈元件的超導(dǎo)線圈設(shè)置在導(dǎo)熱部件的公共表面的上面或上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中鄰近線圈元件的超導(dǎo)線圈設(shè)置在導(dǎo)熱部件的相對表面的上面或上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中線圈元件構(gòu)造成線性陣列。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中線圈元件構(gòu)造成二維陣列。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中線圈元件構(gòu)造成僅接收線圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件包括至少一個高溫超導(dǎo)線圈和導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板被熱耦合到(i)至少一個高溫超導(dǎo)線圈及(ii)所述導(dǎo)熱部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中導(dǎo)熱基板構(gòu)造成具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，至少一個超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個導(dǎo)熱基板(i)是大致環(huán)形形狀的，具有相對于直徑而言小的高度，及(ii)具有繞其外表面設(shè)置的一個超導(dǎo)線圈。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，還包括熱耦合到所述導(dǎo)熱部件的至少一個導(dǎo)熱基板，其中每個線圈元件包括高溫超導(dǎo)線圈。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述至少一個導(dǎo)熱基板的每一個構(gòu)造成具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，至少一個所述高溫超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述至少一個導(dǎo)熱基板的每一個包括至少兩個所述超導(dǎo)線圈，所述至少兩個所述超導(dǎo)線圈構(gòu)造成使得鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān) 于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)沿著圓柱形形狀的導(dǎo)熱基板的軸向方向移位并交迭。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述導(dǎo)熱部件是大致平坦的并且RF線圈陣列包括兩個所述導(dǎo)熱基板，每個導(dǎo)熱基板具有熱耦合到所述導(dǎo)熱部件的公共表面的一個軸向端，其中導(dǎo)熱基板的尺寸和它們的間隔被構(gòu)造成提供RF線圈陣列作為專用胸部成像RF線圈陣列。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中導(dǎo)熱基板包括至少兩個所述超導(dǎo)線圈，所述至少兩個所述超導(dǎo)線圈構(gòu)造成使得鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)繞圓柱形形狀的導(dǎo)熱基板的周向方向移位并交迭。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中所述超導(dǎo)線圈的數(shù)量是至少四個。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中至少一個線圈元件包括超導(dǎo)帶。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件包括設(shè)置在導(dǎo)熱基板上的超導(dǎo)帶線圈。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中每個線圈元件包括高溫超導(dǎo)線圈，其中導(dǎo)熱部件構(gòu)造成具有外表面的大致圓柱形結(jié)構(gòu)，所述高溫超導(dǎo)線圈設(shè)置在所述外表面上，從而鄰近的超導(dǎo)線圈(i)關(guān)于導(dǎo)電方面是分開的而且(ii)繞圓柱形形狀的導(dǎo)熱部件的周向方向移位并交迭。
27.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)RF線圈陣列，其中至少一個線圈元件構(gòu)造成多重共振射頻線圈元件，其可操作為在相同磁場下接收對應(yīng)于不同磁共振頻率的信號。
全文摘要
一種超導(dǎo)RF線圈陣列，其可用在全身MRI掃描器及/或?qū)Ｓ肕RI系統(tǒng)中。一些實(shí)施例提供一種超導(dǎo)RF線圈陣列，用于在對樣品進(jìn)行磁共振分析期間完成從樣品接收信號和發(fā)送信號到樣品中的至少一個，所述超導(dǎo)RF線圈陣列包括構(gòu)造成被低溫冷卻的導(dǎo)熱部件；以及包括超導(dǎo)材料的多個線圈元件，其中每個線圈元件被熱耦合到所述導(dǎo)熱部件并構(gòu)造成用于下述動作的至少一個(i)從空間區(qū)域接收磁共振信號，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成從其處接收信號的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭迭，及(ii)發(fā)送射頻信號到空間區(qū)域，所述空間區(qū)域與所述多個線圈元件中的至少一個另外的線圈元件構(gòu)造成發(fā)送射頻信號至其處的那個空間區(qū)域毗鄰及/或交迭。
文檔編號G01R33/3415GK102812377SQ201080050898
公開日2012年12月5日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者馬啟元, 高爾震 申請人:美時醫(yī)療控股有限公司