一種用于磁共振成像的老鼠實驗射頻線圈裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁共振成像技術用線圈裝置，具體涉及一種用于磁共振成像的老鼠實驗射頻線圈裝置。
【背景技術】
[0002]磁共振成像MRI系統采用來自主磁系統B0的均勻強磁場對待成像體中的氫原子核自旋進行極化，磁極化原子核自旋在人體中產生磁矩i，該磁矩i在穩態時指向主磁場方向，如果沒有激勵擾動則不會產生有用的信息。
[0003]通過均勻的射頻RF磁場激發磁矩產生核磁共振信號NMR，從而獲取磁共振成像系統MRI數據，射頻RF磁場稱為激發磁場或B1磁場。射頻發射線圈在所需探測的圖像區域產生B1磁場，該射頻發射線圈由采用功率放大器的受計算機控制的射頻發射器驅動。在激發過程中，原子核自旋系統吸收能量，使磁矩繞著主磁場方向進動。在激發后，進動的磁矩將經歷自由感應衰減FID，釋放其吸收的能量并返回穩態。在自由感應衰減FID中，使用放置在待成像體受激部分附近的接收射頻線圈探測核磁共振信號NMR。該核磁共振信號NMR是處于接收射頻線圈中的第二電壓或電流，該電壓或電流被人體組織的進動磁矩所誘導。接收射頻線圈可以是發射線圈本身也可以是只接收射頻信號的獨立線圈。通過集成在主磁場系統中的梯度線圈產生附加脈沖梯度磁場，選擇性地激發所需要位置的體素內的原子核，并可以對信號進行頻率編碼和相位編碼，從而確定其空間坐標，最終經過傅立葉變換，建立一幅完整的磁共振成像。
[0004]在磁共振成像系統MRI中，發射線圈和接收線圈所產生的磁場的均勻性是獲得高質量圖像的一個關鍵因素。在標準的磁共振成像系統中，對于發射通常采用整體射頻線圈取得最佳激發場均勻性，整體射頻線圈是系統中最大的射頻線圈。但是，如果同時使用較大的線圈接收，則會產生較低的信噪比SNR，這主要是因為這樣的線圈與成像的信號發生組織距離較遠。因為在磁共振成像系統MRI中最重要的是高信噪比SNR，所以采用專用線圈進行射頻接收以提高所需探測部分的信噪比SNR。但是，由于人體各個生理部位的形狀各不相同，又十分不規則，而且尺寸大小也差別很大，所以如何根據人體各個部位的生理結構特點，巧妙地布置線圈電路，從而獲得較為均勻的磁場分布和較大的探測靈敏度一直是國際上線圈設計人員的最大任務。
[0005]目前的1.5T和3.0T超導磁共振系統，都是水平場系統，即磁體1的主磁場B0呈水平方向，也就是與地面平行，如圖1所示。在磁共振射頻線圈的設計中，其接收線圈單元射頻場的磁場B1方向必須與B0相垂直，才能有效接收待成像體所發射的射頻信號。
[0006]如圖2所示，接收線圈單元的B1方向一般來講就是線圈平面的法線方向，即線圈單元2#1的B1方向為其線圈平面的法線方向線圈單元2#2的B1方向為其線圈平面的法線方向2#2-Β1。而在待診斷病人仰臥在磁共振系統中時，其“頭-腳”方向即為B0方向，在此我們稱之為縱向。基于上述介紹的人體體位和磁共振射頻線圈的設計要求，幾乎所有的水平場磁共振射頻線圈都是放置在人體表面，因為只有這樣放置才能滿足射頻線圈單元的B1場與主磁場BO垂直。這種放置在人體表面的射頻接收線圈單元就是人們常說的表面線圈。
[0007]表面線圈的信號強度隨著與線圈表面的距離增加呈指數衰減，圖3為線圈的信號強度隨線圈平面距離而衰減的示意圖。所以，表面線圈存在均勻性差(線圈平面處的信號很強，而距離線圈平面較遠的地方信號很弱)，穿透深度小的缺點。要想提高線圈的均勻性，增加單個線圈單元的穿透深度，就要增大線圈單元的面積，而增大線圈單元的面積又將降低線圈的信噪比。所以，射頻接收線圈的均勻性和信噪比這兩個衡量線圈性能的重要指標，是一對矛盾的參數，人們只能平衡這兩個參數，采取折中的辦法。
[0008]醫用磁共振系統除了對人體進行成像診斷外，醫學研究人員常常用來進行一些動物實驗，研究動物組織、器官的發育過程以及一些病變過程。基于這種需求，市場上相繼出現了磁共振實驗老鼠線圈，磁共振實驗兔子線圈等。可能是緣于人們在設計用于人體診斷線圈的思維定式，這些動物實驗線圈也是采用縱向放置的表面線圈結構。但是，不同于人體的是，老鼠、兔子等小動物的體長小于磁共振系統的腔體孔徑，在對其成像時，縱向放置不是必須的。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的技術問題是提供一種通過橫向放置的結構，能夠克服縱向放置線圈結構中穿透深度小、均勻性差的缺點，具有更高的信噪比和均勻性，能夠得到更清晰、更高分辨率的磁共振圖像的老鼠實驗射頻線圈裝置。
[0010]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0011]一種用于磁共振成像的老鼠實驗射頻線圈裝置，包括橫向放置在主磁場B0中的線圈支撐殼體，所述線圈支撐殼體中設有用于放置老鼠的空腔，所述線圈支撐殼體上環繞有環形磁共振射頻線圈組，所述環形磁共振射頻線圈組包括至少一個線圈單元，所述環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁場B1和線圈支撐殼體平行布置，且所述環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁場B1和主磁場B0相垂直。
[0012]所述線圈支撐殼體中的空腔為圓柱狀或者長方體狀。
[0013]所述線圈支撐殼體上設有表面線圈組，所述表面線圈組包括至少一個表面線圈，所述表面線圈所產生的射頻場磁場B1同時和所述環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁場B1、主磁場B0相垂直。
[0014]所述表面線圈為馬鞍形線圈。
[0015]本發明用于磁共振成像的老鼠實驗射頻線圈裝置具有下述優點:
[0016]1、本發明包括橫向放置在主磁場B0中的線圈支撐殼體，線圈支撐殼體中設有用于放置老鼠的空腔，線圈支撐殼體上環繞有環形磁共振射頻線圈組，環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁場B1和線圈支撐殼體平行布置，且環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁場B1和主磁場B0相垂直，環形磁共振射頻線圈組的信號最強處，也就是環形磁共振射頻線圈組的線圈平面處，在待掃描老鼠的體內，增大了該平面處及平面兩側一定距離內的信號強度，能夠克服縱向放置線圈結構中，線圈只能放置在表面，導致穿透深度小、均勻性差的缺點。相較于常規的縱向放置老鼠線圈結構，即老鼠的頭尾方向沿著磁共振系統的主磁場方向，具有更高的信噪比和均勻性，能夠得到更清晰、更高分辨率的磁共振圖像。
[0017]2、本發明的環形磁共振射頻線圈組包括至少一個線圈單元，通過排布多個平行的環形線圈單元，可以實現整個待掃描區域的高信號強度和均勻性。
[0018]3、本發明進一步線圈支撐殼體上設有表面線圈組，表面線圈組包括至少一個表面線圈，表面線圈所產生的射頻場磁場B1同時和環形磁共振射頻線圈組中線圈單元所產生的射頻場磁