專利名稱：：具有可選擇視場的rf體線圈的制作方法具有可選擇視場的RF體線圈下文涉及磁共振技術(shù)。它特別應(yīng)用在高場磁共振成像和光譜分析應(yīng)用中，比如在大約3特斯拉或更高時成像或進行光譜分析，并將特別參照此應(yīng)用被描述。但是，它也應(yīng)用在更低磁場中執(zhí)行的磁共振成像或光譜分析中，以及類似的應(yīng)用中。在磁共振成像中，一個成像對象被放在一個在時間上疸定的主磁場中并受至謝頻(RF)激勵脈沖以在成像對象中產(chǎn)生核磁共振。磁場梯度被疊加到主磁場上以空間編碼磁共振。被空間編碼的磁共振基于空間編碼被讀出和重建以產(chǎn)生磁共振圖像。設(shè)計具有更短的腔，典型地在1.2米左右或更短的腔的磁共振成像掃描儀具有各種實用上的和功能上的優(yōu)點。對以地，設(shè)計在更高磁場下操作的磁共振成像掃描儀具有各種實用上的和功能上的優(yōu)點。縮短腔長度和增加磁場強度都趨于導(dǎo)致更短的全身RF線圈。當全身線圈以它的z軸與磁體腔的軸相對準的方式進行安裝時，Bi場非均勻性沿著全身線圈的z-軸趨于最大。這樣，Bj場非均勻性限制了沿著磁體腔的可用視場。全身射頻線圈的兩種常見^M是鳥籠線圈和TEM(橫電磁波)線圈。鳥籠線圈具有與端環(huán)或端帽耦合的多個橫條。一個環(huán)繞的射頻屏蔽罩可以被提供以屏蔽線圈外部組件不受所產(chǎn)生的射頻信號影響，以卩M外部RF噪聲使該噪聲不能到達線圈，以抑制由于外部損耗的材料造成的線圈負載，等等。另外RF屏蔽罩不是鳥籠線圈的有源組件。被屏蔽的鳥籠線圈提供相對低的SAR(特定能量吸收率，或##定吸收率)和高線圈靈,；但是，沿著z-軸的視場被限制。低SAR和高線圈靈敏度使鳥籠線圈在磁共振成像系統(tǒng)中作為全身射頻線圈來使用很具有吸引力。TEM線圈包括與一個環(huán)繞的射頻屏蔽罩相連接的多個連桿。典型地，連接處被制作在連桿的端部。在TEM線圈中，因為屏蔽罩為TEM共振提供電流回路，射頻屏蔽罩是線圈的一個有源組件。與尺寸相當?shù)谋黄帘蔚镍B籠線圈相比，TEM線圈沿著Z-軸提供一個更長的視場；但是，與類似的被屏蔽的鳥籠線圈相比，TEM線圈典型地具有更高的SAR和更低的線圈靈敏叟。TEM線圈的大的軸向視場使這些線圈作為高磁場成像系統(tǒng)中的全身射頻線圈來使用很具有吸引力。根據(jù)一個方面，一種用于磁共振成像或者光譜分析的射頻線圈被公開。多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件圍繞一個感興趣的區(qū)域。一個或多個端構(gòu)件被通常置于與多個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷的位置。一個通常是圓柱形的射頻屏蔽罩圍繞多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件?？赊D(zhuǎn)換電路可選擇地具有(i)第一轉(zhuǎn)換配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與一個或更多端構(gòu)件連接；和(ii)第二轉(zhuǎn)換配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與射頻屏蔽罩連接。射頻線圈在第一轉(zhuǎn)換配置中以鳥籠共振模式操作，而在第二轉(zhuǎn)換配置中以TEM共振模式操作。根據(jù)另一方面，一種磁共振掃描儀被公開。射頻線圈包括多個圍繞感興趣區(qū)域的通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件；一個或多個被通常置于與多個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷的位置的端構(gòu)件；一個圍繞多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件的通常是圓柱形的射頻屏蔽罩；和可轉(zhuǎn)換電路，可選擇地具有(i)第一轉(zhuǎn)換配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與一個或更多端構(gòu)件連接，和(ii)第二轉(zhuǎn)換配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與射頻屏蔽罩連接。射頻線圈在第一轉(zhuǎn)換配置中以鳥籠共振模式操作而在第二轉(zhuǎn)換配置中以TEM共振模式操作。主磁體在感興趣區(qū)域中產(chǎn)生一^h靜態(tài)磁場。磁場梯度線圈選擇性地將所選的磁場梯度疊加在感興趣區(qū)域中的靜態(tài)磁場上。線圈轉(zhuǎn)換電路可操作地與射頻線圈的可轉(zhuǎn)換電路相連接以在所選擇的第一轉(zhuǎn)換配置和第二轉(zhuǎn)換配置之一中配置線圈。根據(jù)另一方面，一種用于磁共振成像或光譜分析的射頻線圈被公開。多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件被設(shè)置在一個感興趣區(qū)域的周圍。電路可選擇地具有(0第一配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件以鳥籠共振模式操作；和(u)第二配置，該ffiS中傳導(dǎo)構(gòu)件以TEM共振模式操作。根據(jù)另一方面，一種磁共振方法被公開。在感興趣區(qū)域中產(chǎn)生一個主磁場。使用一個射頻線圈在感興趣區(qū)域內(nèi)激勵磁共振，該射頻線圈包括被設(shè)置在感興趣區(qū)域周圍的多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件；和電路，該電路可選擇地具有(i)第一配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件以鳥籠共振模式操作，和(u)第二配置，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件以TEM共振模式操作。艦j頓射頻線圈，磁共振信號被接收。激勵通過射頻線圈在第一和第二配置之一中被執(zhí)行，而接收則通過射頻線圈在第一和第二配置的另一個中被執(zhí)行。一個優(yōu)點在于提供一種具有可選擇視場的射頻線圈。另一個優(yōu)點在于提供一種使在G)視場和Gi)SAR和線圈靈敏度之間的可轉(zhuǎn)換的折衷成為可能的單個全身線圈。另一個優(yōu)點在于提供一種可選擇地轉(zhuǎn)換到一個具有更低SAR和更高線圈靈的更小視場的全身射頻線圈。另一個優(yōu)點在于提供一種可在具有各自視場的兩個不同的共振頻率之間轉(zhuǎn)換的單個射頻線圈。對于那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，通過閱讀下面的實施例的詳盡的描述，許多附加的優(yōu)點和好處將是顯而易見的。本發(fā)明能夠以各種組件和組件設(shè)置，以及各種處理操作和處理操作的設(shè)置來呈現(xiàn)。附圖僅用于闡明優(yōu)選實施例的目的而不被解釋為限定本發(fā)明。附圖1概略地示出包括可在正交的鳥籠和TEM操作模式間轉(zhuǎn)換的射頻線圈的磁共振系統(tǒng)示例。附圖2示出附圖1的射頻線圈的透視圖。在附圖2中，射頻屏蔽罩用陰影畫出以便于內(nèi)部的線圈元件是可見的。附圖3A示出附圖1和2的射頻線圈的可轉(zhuǎn)換電路的第一轉(zhuǎn)換配置，在該配置中線圈被配置在鳥籠共振模式下操作。附圖3B示出附圖1和2的射頻線圈的可轉(zhuǎn)換電路的第二轉(zhuǎn)換配置，在該配置中線圈被配置在TEM共振模式下操作。附圖4A示出附圖1和2的射頻線圈的可轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)的一^S當實施例的打開設(shè)置，該設(shè)置中一個PIN二極管在直流下反向偏置以使PIN二極管在磁共振頻率下是非導(dǎo)電的。附圖4B示出附圖4A的開關(guān)的閉合設(shè)置，該設(shè)置中一個PIN二極管^i:流下正向偏置以使PIN二極管在磁共振頻率下是導(dǎo)電的。附圖5A示出附圖1和2的射頻線圈的改進的可轉(zhuǎn)換電路的第一轉(zhuǎn)換配置，該配置中線圈被配置成在鳥籠共振模式下操作。附圖5B示出附圖1和2的射頻線圈的改進的可轉(zhuǎn)換電路的第二轉(zhuǎn)換配置，該配置中線圈被MSg成在TEM共振模式下操作。附圖6A示出一個具有附圖5A和5B的可轉(zhuǎn)換電路的射頻線圈的模擬圖，沿著x-軸，艮卩與線圈軸橫斷的軸比較鳥籠和TEM操作模式下的B！場均勻性。附圖6B示出一個具有附圖5A和5B的可轉(zhuǎn)換電路的射頻線圈的模擬圖，沿著z-軸，即線圈軸比較鳥籠和TEM操作模式下的B,場均勻性。附圖3A，3B，5A和5B示出了僅包括附圖2中所示的8個通常平行的傳導(dǎo)性構(gòu)件中的4個的射頻線圈的平面表示。具有多于或少于8個通常平行的傳導(dǎo)性構(gòu)件的配置也被預(yù)期。參照附圖1，一臺用來執(zhí)行磁共振成像、磁共振光譜分析、體素定位的磁共振光譜分析等等的磁共振掃描儀IO，包括限定感興趣區(qū)域14(在附圖l中用虛線指示)的掃描儀殼12,患者或者其他對象16至少部分地被方j(luò)(g在感興趣區(qū)域內(nèi)。掃描儀殼12的裝飾性的內(nèi)腔襯套18任選地內(nèi)襯在掃描儀殼12的圓柱形孔或開口，在其內(nèi)部放置了對象16。一個置于掃描儀殼12內(nèi)的主磁體20被一個主磁體控制器22控制以在至少感興趣的區(qū)域14內(nèi)產(chǎn)生一個Bq主磁場。典型地，主磁體20是由低溫覆蓋物24圍繞的一個7乂久超導(dǎo)磁體。主磁體20產(chǎn)生典型為大約3特斯拉或更高的一個主磁場。在一些實施例中，主磁場大約為7特斯拉。磁場梯度線圈28被安排在殼12的里面或上面以把所選的磁場梯度疊加到至少感興趣區(qū)域14內(nèi)的主磁場上。典型地，磁場梯度線圈包括用于產(chǎn)生三個正交磁場梯度的線圈，比如x-梯度，y-梯度和z-梯度。一個全身射頻線圈30被置于殼12中，如圖所示，或者置于掃描儀10的腔內(nèi)，以注入B!射頻激勵脈沖并測量磁共振信號。射頻線圈30通常是圓柱形的并與掃描儀10的腔同軸對齊，而且包括一個同軸圍繞的、通常是圓柱形的射頻屏蔽罩32。在磁^1采集期間，射頻電源38m射頻轉(zhuǎn)換電路40與射頻線圈30耦合以將射頻激勵脈沖注入到感興趣的區(qū)域14來自象16的一個感興趣區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁共振信號。為了利用空間映射進行成像或光譜分析，磁場梯度控制器44操作磁場梯度線圈28以對已產(chǎn)生的磁共行空間編碼。例如，在射頻激勵期間施加的一維磁場梯度產(chǎn)生切片選擇激勵；在磁共振激勵和讀出之間施加的磁場梯度提供相位編碼；而在磁共振讀出期間施加的磁場梯度提供頻率編碼。磁共振脈沖序歹U能夠被配置以產(chǎn)生笛卡爾的、徑向的、螺旋的、或其他的空間編碼。在磁共振讀出階段期間，轉(zhuǎn)換電路40把射頻^l寸器38與射頻線圈30的連接斷開，并且鄉(xiāng)寸頻接收器46和射頻線圈30連接起來以從對象16的感興趣區(qū)域獲得空間編碼的磁共振。獲得的空間編碼的磁共振被存儲入數(shù)據(jù)緩沖器50中，并且由一個重建處理器52進行重建以產(chǎn)生感興趣區(qū)域的重建圖像，將圖像存儲在圖像存儲器54內(nèi)。重建處理器52使用一種適宜將空間編碼的磁共振解碼的重建算法。例如，如果i頓笛卡爾編碼，那么二維或三維的快速傅里葉變換(FFT)重建算法就是適宜的。重建的圖像適宜被顯示在一個用戶接口56或另一個高^fj率顯示設(shè)備上，通過互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)絡(luò)被打印、傳送，被存儲到一個非易失性存儲介質(zhì)上，或者被用于其他方面。在附圖l的實施例中，用戶接口56還禾,掃描儀控制器60與放射科醫(yī)師或者其^^作者進行交互以控制磁共振掃描儀10。在其他實施例中，可以提供分立的掃描儀控制接口。在一個MRI系統(tǒng)內(nèi)，掃描儀控制器60進一步控制一個TEM/鳥m擇電路62，該電路切換射頻線圈30到鳥籠或TEM模式以選擇性地允許利用TEM或鳥籠線圈的優(yōu)點，以適宜臨床需求。在一些實施例中，選擇電路60以足夠的速度轉(zhuǎn)l勉寸頻線圈30以使線圈30能夠例如在磁共振序列的一些部分中起到TEM線圈的作用，而在該序列的其他部分起到鳥籠線圈的作用。繼續(xù)參照附圖1和進一步參照附圖2，射頻線圈30包括導(dǎo)電組件32，70，72，74，其包括多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件，比如被示出的圍繞感興趣區(qū)域14的8個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70。通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件的數(shù)量可以大于或小于所示出的8個傳導(dǎo)構(gòu)件70。一個或多個端構(gòu)件通常被置于與傳導(dǎo)構(gòu)件70橫斷的位置。在附圖2所示的實施例中，一個或多個端構(gòu)件包括TO多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70的相對端放置并通常與傳導(dǎo)構(gòu)件70橫斷iikia行設(shè)置的兩個被示出的端環(huán)72，74。但是，也能使用端構(gòu)件的其他類型和數(shù)量。例如，對于頭部體線圈，兩個端環(huán)72，74中的一個在某些實施例中被替換成一個端帽。在一些實施例中，添力口第三或第四端環(huán)用于共振調(diào)諧等。多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70l戯寸步臓蔽罩32所圍繞。導(dǎo)電組件32可以，例如，是一個網(wǎng)篩或者分段導(dǎo)體材料?？梢砸庾R到在附圖2中導(dǎo)電組件70，72，74可以具有包括在它們路徑中的電容器，這在下面將被討論。繼續(xù)參考附圖1和2，并進一步參考附圖3A和3B，使用可轉(zhuǎn)換電路80，射頻線圈30可以在鳥籠和TEM操作模式之間轉(zhuǎn)換。附圖3A示出可轉(zhuǎn)換電路80的第一轉(zhuǎn)換配置90，其中線圈32作為鳥籠線圈操作。附圖3B示出可轉(zhuǎn)換電路80的第二轉(zhuǎn)換配置92，其中線圈32作為TEM線圈操作。TEM/鳥m擇電路62與可轉(zhuǎn)換電路80的TEM開關(guān)S皿和鳥籠開關(guān)Sbc可操作i,接以在第一轉(zhuǎn)換配置(鳥籠模式)和第二轉(zhuǎn)換配置(TEM模式)的所選擇之一中配置線圈30。特別地參照附圖3A，在第一轉(zhuǎn)換配置90中鳥籠開關(guān)SBc被閉合以使傳導(dǎo)構(gòu)件70與一個或多個端構(gòu)件72，74可操作地連接以便于在鳥籠共振模式中操作線圈30。TEM開關(guān)S^M在第一轉(zhuǎn)換配置90中是打開的以將傳導(dǎo)構(gòu)件70與射頻屏蔽32可操作地斷開連接。在鳥籠共振模式中，傳導(dǎo)構(gòu)件70起到鳥籠模式線圈的橫條的作用，且端構(gòu)件72，74提供電流回路。在鳥籠模式中的共振頻率由電容C1和C2的比值確定。更通常地，第一阻抗(在附圖3A示出的例子中的電容Cl)在第一轉(zhuǎn)換配置90中將傳導(dǎo)構(gòu)件70與端構(gòu)件72，74相連接。*端環(huán)72，74在第一轉(zhuǎn)換配置90中將第二阻抗(在附圖3A示出的例子中的電容C2)插入相鄰的傳導(dǎo)構(gòu)件70之間。特別地參照附圖3B，在第二轉(zhuǎn)換配置92中TEM開關(guān)S，被閉合以使傳導(dǎo)構(gòu)件70與圍繞的射頻屏蔽罩32可操作地連接以便于在TEM共振模式中操作線圈30。鳥籠開關(guān)SBc在第二轉(zhuǎn)換配置92中是打幵的以將傳導(dǎo)構(gòu)件70與端構(gòu)件72，74中可操作地斷開連接。在TEM共振模式中，傳導(dǎo)構(gòu)件70起到TEM模式線圈的連桿的作用，別寸頻屏蔽罩32提供電流回路。在TEM模式中的共振頻率由電容C3確定。更通常地，第三阻抗(在附圖3B示出的例子中的電容C3)在第二轉(zhuǎn)換配置92中將傳導(dǎo)構(gòu)件70與射頻屏蔽罩32相連接。第一，第二和第三阻抗被示出為離散的電容C1，C2，C3。更通常地，每個第一阻抗從由(i)離散電容器，(ii)分布電容，(iii)離散電感器，禾n(iv)分布電感組成的一組中被選擇。每個第二阻抗從由(i)離散電容器，(ii)分布電容，dii)離散電感器，禾n(iv)分布電感組成的一組中被選擇。針第三阻抗從由(i)離散電容器，(ii)分布電容，(iii)離散電感器，禾n(iv)分布電感組成的一組中被選擇。例如，在一些實施例中，傳導(dǎo)構(gòu)件70禾口/或端構(gòu)件72，74是微帶，平行帶傳輸線等，其定義了分布電容。在一些實施例中，第一，第二，和第三阻抗C1，C2，C3被選擇以使第一轉(zhuǎn)換配置90的鳥籠共振模式和第二轉(zhuǎn)換配置92的TEM共振模式都在相同的頻率下共振。通常地，TEM共振模式定義一個比多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70的長度更大的磁共振掃描儀10的視場。相反地，鳥籠共振模式定義一個比多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70的長度更小的磁共振掃描儀10的視場。但是，鳥籠共振模式典型地提供更低的特定吸收率(SAR)特征和更高的線圈靈敏度。因此，在那些鳥籠共振模式和TEM共振模式都在相同頻率下共振的實施例中，在以相對更高的SAR和相對更低的線圈靈敏度為代價的情況下，fflii^ffiTEM/鳥籠選擇電路62選擇TEM模式以在一個更大的視場成像。通過iOTTEM/鳥m擇電路62選擇鳥籠模式以在一個相對更小的視場成像但具有更低的SAR和更高的線圈靈i(Jt。在其他實施例中，第一，第二和第三阻抗C1，C2和C3被選擇以使第一轉(zhuǎn)換配置90的鳥籠共振模式以相應(yīng)于第一磁共振頻率的第一頻率共振，而第二轉(zhuǎn)換配置92的TEM共振模式以相應(yīng)于不同于第一磁共振頻率的第二磁共振頻率的第二頻率共振。這些后面的實施例使雙核成像或光譜分析成為可能，例如通過使用一種共振模式對&質(zhì)子共行成像或執(zhí)行光譜分析，以及通過另一種共振模式對13c共^iS行成像或執(zhí)行光譜分析。在所示出的實施例中，可操作的傳導(dǎo)構(gòu)件70的有效電長度在第一轉(zhuǎn)換配置90和第二轉(zhuǎn)換配置92中實質(zhì)上是相同的，因為轉(zhuǎn)換電路80被靠近傳導(dǎo)構(gòu)件70的端部放置。但是，在一些其他預(yù)期的實施例中，在一種線圈配置中的傳導(dǎo)構(gòu)件70的有效電長度比在另一種線圈配置中的要更小。ffiil將端構(gòu)件72，74朝線圈中心移入，鳥籠線圈配置能夠被做得更小，這能在鳥籠模式中提供進一步改善的線圈靈敏度和進一步減少的SAR。在其他實施例中，TEM線圈被縮短以便例如為TEM和鳥籠配置提供相當?shù)囊晥觥Ｔ谀切㏕EM和鳥籠共振頻率不同的實施例中，比如對不同核素進行成像或執(zhí)行光譜分析，也可以預(yù)期的是在TEM模式中傳導(dǎo)構(gòu)件70具有更小的有效電長度，例如通過將TEM開關(guān)S簡的連接點朝線圈中心移入。參照附圖4A和4B，在一些實施例中開關(guān)S觀和SBC使用了通過直流偏置電路95而被偏置的PIN二極管D。在附圖4A和4B示出的實施例中，直流偏置電路95包括一個MMIt頻扼流元件Ll，L2與PIN二極管D連接的直流電源Pic,附圖4A示出打開開關(guān)的狀態(tài)，該狀態(tài)中PIN二極管D是反向偏置的且因此是非導(dǎo)電的。附圖4B示出閉合開關(guān)的狀態(tài)，該狀態(tài)中PIN二極管D是正向偏置的且因此是導(dǎo)電的。對于正向偏置，一個電流直流電源有利地保證了通過PIN二極管D的恒定電流。PIN二極管被有利地快速轉(zhuǎn)換，因此，線圈32育,在TEM和鳥籠共振模式之間以毫秒級的速度轉(zhuǎn)換。因為這種快速轉(zhuǎn)換，可以預(yù)期甚至在一個磁共振成像或光譜分析序列中轉(zhuǎn)!缺振模式。例如，TEM^II模式能夠被用于發(fā)射階段以提供更長或更均勻的軸向激勵覆蓋范圍，而鳥籠模式用于接收階段以提供更高的線圈靈敏度?？商鎿Q地，鳥籠共振模式能夠被用于劃鄰介段以減小SAR，而TEM模式用于接收階段以提供更長或更均勻的軸向接收覆蓋范圍。盡管示出了PIN二極管D，但其他電子可控開關(guān)也旨,被使用，比如基于晶體管或者其他固態(tài)電子開關(guān)，電-光或者光學(xué)的開關(guān)等等。也可以預(yù)期可轉(zhuǎn)換電路80使用光學(xué)電路。直流偏置電路95適宜被包括在TEM/鳥籠選擇電路62(附圖l)中，該電路任選地也提供比如射頻^l寸器38和接收器46的選擇性耦合/去耦這樣的其他線圈轉(zhuǎn)換性能。此外，可以意識到射頻線圈30任i^也包括各種其他可控制的特征，比如也適宜被線圈轉(zhuǎn)換電路40或者TEM/鳥，擇電路62控制的可選擇性操作的解諧或者去耦合二極管(未示出)，以允許使用專用的只接收線圈，比如表面只接收線圈。參照附圖5A和5B，簡化的轉(zhuǎn)換電路80'被示出，該電路中的鳥籠開關(guān)Sbc被省略，而第一阻抗C1的值也適合作為第三阻抗C3。對于鳥籠共振操作，一種改進的第一轉(zhuǎn)換配置90'，除了沒有能被閉合的鳥籠開關(guān)SBc外，與第一轉(zhuǎn)換配置90類似。TEM開關(guān)S，是打開的以可操作地將傳導(dǎo)構(gòu)件70與射頻屏蔽32斷開連接。在一個用于在TEM共振模式中操作的改進的第二轉(zhuǎn)換配置92'中，TEM開關(guān)S麗是閉合的以將傳導(dǎo)構(gòu)件70和射頻屏蔽罩32iIJl第一阻抗Cl相連接，而第三阻抗C3被省略。這種方法之所以起作用是由于第一阻抗C1的電容也適宜將TEM共振調(diào)諧到想要的TEM共振頻率。由于鳥籠共振是由電容C1和C2的比值確定的，因此有時選擇一個提供想要的TEM共振頻率的C1的值，以及結(jié)合所選擇的Cl值選擇一個提f^i要的鳥籠共振頻率的C2的值是可行的。當^ffl改進的轉(zhuǎn)換電路80，時，鳥籠和TEM共振頻率可以是相同的，或者它們可以是不同的，這取決于阻抗的值。在改進的第二轉(zhuǎn)換配置92，中，端環(huán)72，74的第二阻抗C2通過閉合的TEM開關(guān)Stcm而被旁路或者被短路出去，該開關(guān)連接并行穿過第二轉(zhuǎn)換配置92'中的第二阻抗C2的射頻屏蔽罩32的一部分。所示出的射頻線圈30是一個全身線圈。因為在TEM模式中(在該模式中視場基本上能夠比線圈本身長)提供的大視場，在一些實施例中通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件70具有小于大約0.5米的長度。更短的線圈，比如具有0.4^更短長度的傳導(dǎo)構(gòu)件的線圈，能夠被適用于具有大約在1.2M更小的腔長度的短腔室磁掃描儀。為了表明所公開的用作發(fā)射/接收線圈的可轉(zhuǎn)換的體線圈的可選擇的視場，一項關(guān)于在128MHzGT)共振頻率下操作的具有16個元件的正交體線圈的模擬研究被實施。模擬的線圈具有60厘米的直徑和40厘米的長度，對于一臺典型的高場磁共振掃描儀的全身線圈而言其是典型的線圈尺寸。模擬射頻屏蔽罩具有68厘米的直徑和100厘米的長度。傳導(dǎo)構(gòu)件被模擬成16條2厘米寬的軸向傳導(dǎo)帶，這些帶被模擬jtt傳導(dǎo)帶的端部連接于兩個端環(huán)。在模擬TEM線圈共振模式中，軸向傳導(dǎo)帶被模擬成通過位于軸向的傳導(dǎo)帶連接到射頻屏蔽罩。為了減小在平行的傳導(dǎo)構(gòu)件附近的峰電場，4個橫條電容^E,由向元件中被模擬。這些橫條電容器由模型模擬中的鳥籠和TEM操作模式共享。端環(huán)電容器被放在兩個端環(huán)中以形成一個帶通鳥籠線圈。附圖5A和5B的簡化的轉(zhuǎn)換被模擬。針TEM開關(guān)S麗由兩個電阻Rl和R2模擬。電阻R1被放在端環(huán)中，而R2被放于連接一^由向元件和射頻屏蔽罩的一條傳導(dǎo)帶中。為了模擬附圖5A的第一轉(zhuǎn)換配置，在該配置中TEM開關(guān)stem是打開的且在鳥籠模式中進行線圈共振，電阻R1被設(shè)置在0,2歐姆以允許電流流到端環(huán)，而電阻R2被設(shè)置為10千歐以阻止電流流向RF屏蔽罩。相反地，為了模擬附圖5B的第二轉(zhuǎn)換配置，在該配置中TEM開關(guān)Smi是閉合的且在TEM模式中進行線圈共振，電阻Rl被設(shè)置為10千歐以阻止橫向電流流向端環(huán)，而電阻R2被設(shè)置在0.2歐姆以允許電流流到射頻屏蔽罩。射頻線圈模型通過22pF的每個端環(huán)電容器值，和G2pF，16pF，16pF，32pF)的橫條電容器值被調(diào)諧到128MHz(3T)的共振。參照附圖6A和6B，對于在TEM和鳥籠模式中操作的正交體線圈，模擬的歸一化Bl-場被沿著x-軸(附圖M)和z-軸(附圖犯)在旋轉(zhuǎn)框架[IB/I/IB！tO)]中畫出。Z=0平面是線圈的中心平面，該線圈具有40厘米的長度。在橫斷平面中，該線圈對于TEM和鳥籠共振模式具有相當?shù)腂l-場均勻性。沿著z-軸，可轉(zhuǎn)換線圈提供兩個能夠被按需選擇的視場。指定視場為IB,卜場衰M^于50%的區(qū)域，對于鳥籠線圈的視場沿z-軸是38厘米，該長度比線圈40厘米的長度稍短。在TEM共振模式，沿z-軸的視場是63厘米，該長度基本上比線圈自身要長。M從鳥籠到TEM操作模式的轉(zhuǎn)換，獲得了沿2-軸增加66%的視場。這個沿z-軸的Bi-場均勻性的6fciW于大視場矢形成像，大視場冠狀成像，和其他鄉(xiāng)的大視場有利的成像而言，實現(xiàn)了圖像質(zhì)量的改進。另一方面，對于某些橫斷-切片成像應(yīng)用，一個沿著z-軸的長視場不是必需的。對于這些應(yīng)用，轉(zhuǎn)換到鳥籠模式能夠有利地5爐線圈靈驗和M^SAR。定義空載線圈靈敏度為等角點的IB,l-場)/(線圈橫條中的電流幅度)，鳥籠模式被模擬為具有線圈靈S=2.0"T/A，而TEM模式被模擬為具有一個更低的線圈靈敏度S=0.7uT/A。鳥籠模式的線圈靈敏變大約比TEM模式的線圈靈敏度高3倍。使用具有短視場的鳥籠共振模式的另一個優(yōu)點是更低的SAR。在高場磁共振成像系統(tǒng)中限制SAR特別有利。線圈被模擬加載一個逼真的人術(shù)莫型，其中胸部被中心定位在等角點。所計算的SAR值被換算以在中心橫斷切片內(nèi)具有IB！+卜場均值等于13.5"T并被模擬具有1.35%的射頻占空比。帶載的線圈模擬結(jié)果總結(jié)于表I。表I<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表I可以看出，與TEM模式的相應(yīng)值比較，具有短視場的鳥籠模式具有低得多的全身SAR，部分身體SAR，和局部SAR。應(yīng)該注意的是對于TEM線圈模式的SAR值能夠M調(diào)節(jié)橫向電容器值，增加更多的橫向電容器而被斷氐，以便于電場沿著線圈橫條均勻地分布，等等。但是，與類似尺寸的TEM線圈作比較，鳥籠線圈4絵典型地保持具有一個更低SAR的優(yōu)點。所闡示出的射頻線圈實施例是全身線圈。但是，可以意識到的，頻線圈的其他種類，比如頭部線圈，軀干線圈，臂線圈，腿線圈，等等，能也夠被建造具有可轉(zhuǎn)換電路80，80'以使鳥籠或者TEM模式之間的可選擇操作成為可能。這種局部線圈也能夠魏于在較長TEM視場和具有更低SAR與更高線圈靈敏度的較短鳥籠視場之間的轉(zhuǎn)換性能。這種局部線圈也能夠受益于那些TEM和鳥籠模式具有不同的共振頻率的所描述的實施例，使兩種不同的核共振種類比如]H和13C共振的成像或者光譜分析成為可能。因為基于PIN二極管的開關(guān)S，，Sec的高轉(zhuǎn)換速度，所以可以預(yù)期兩個不同的核共振種類通過交錯在相同的磁共振序列中能夠被成像，或者執(zhí)行光譜分析。在這種情況下，兩個線圈模式在不同的共振頻率上各自激勵和接收并且RF，器38和RF接收器46支撐兩個或更多的操作頻率。此外，應(yīng)該被理解的是所描述的在TEM或者鳥籠模式中可操作的射頻線圈適宜用作接收線圈，用作發(fā)射線圈，或者用作組合的發(fā)射/接收(T/R)線圈。本發(fā)明已經(jīng)參照tt^實施例被描述。顯然地，通過閱讀和理解前述詳盡的描述，他人的修改和變更將會出現(xiàn)。這意味著本發(fā)明被解釋為包括所有的這種修改和變更，只要它們落入所附權(quán)利要求或者其等同物的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種用于磁共振成像或者光譜分析的射頻線圈，該線圈包括多個圍繞一個感興趣區(qū)域(14)的通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)；一個或多個通常與多個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷地進行設(shè)置的端構(gòu)件(72，74)；圍繞多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件的通常是圓柱形的射頻屏蔽罩(32)；可轉(zhuǎn)換電路(80，80’)，可選擇地具有(i)第一轉(zhuǎn)換配置(90，90’)，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與一個或更多端構(gòu)件連接，和(ii)第二轉(zhuǎn)換配置(92，92’)，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與射頻屏蔽罩連接，射頻線圈在第一轉(zhuǎn)換配置中以鳥籠共振模式操作而在第二轉(zhuǎn)換配置中以TEM共振模式操作。2、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的射頻線圈，其中可轉(zhuǎn)換電路(80)包括第一阻抗(Cl)，在第一轉(zhuǎn)換配置(90)中將傳導(dǎo)構(gòu)件(70)與端構(gòu)件(72，74)相連接；禾口第三阻抗(C3)，在第二轉(zhuǎn)換配置(92)中##導(dǎo)構(gòu)件與射頻屏蔽罩(32)相連接。3、根據(jù)權(quán)禾腰求2中所述的射頻線圈，其中一個或多個端構(gòu)件(72，74)包括兩個端環(huán)，這兩個端環(huán)靠近多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)的相對端放置并設(shè)置在通常與傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷的位置，每個端環(huán)在第一轉(zhuǎn)換配置(90)中將第二阻抗(C2)插入到相鄰的傳導(dǎo)構(gòu)件之間。4、根據(jù)豐又利要求3中所述的射頻線圈，其中第一，第二和第三阻抗各自包括第一，第二和第三電容(Cl，C2，C3)。5、根據(jù)權(quán)利要求3中所述的射頻線圈，其中每個第一阻抗(Cl)從由(i)離散電容器，(ii)分布電容，(iu)離散電麟，禾n(iv)分布電感組成的一組中!鵬條每個第二阻抗(C2)從由(i)離散電容器，(ii)分布電容，(iiO離散電，禾n(1V)分布電感組成的一組中被選擇；禾口每個第三阻抗(C3)從由d)離散電容器，(ii)分布電容，(iu)離散電■，禾卩(iv)分布電感組成的一組中被選擇。6、根據(jù)權(quán)利要求3中所述的射頻線圈，其中第一，第二和第三阻抗(Cl，C2，C3)被選擇以使第一轉(zhuǎn)換配置(90)的鳥籠共振模式和第二轉(zhuǎn)換配置(92)的TEM共振模式都于相同的頻率。7、根據(jù)權(quán)利要求3中所述的射頻線圈，其中第一，第二和第三阻抗(Cl，C2，C3)被選擇以使(i)第一轉(zhuǎn)換配置(90)的鳥籠共振模式以相應(yīng)于第一磁共振頻率的第一頻率進行共振并且(iO第二轉(zhuǎn)換配置(92)的TEM共振模式以相應(yīng)于不同于第一磁共振頻率的第二磁共振頻率的第二頻率進行共振。8、根據(jù)權(quán)利要求l中所述的射頻線圈，其中*傳導(dǎo)構(gòu)件包括第一阻抗(Cl);一個或多個端構(gòu)件(72，74)包括兩個端環(huán)，這兩個端環(huán)靠近多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)的相對端放置，每個端環(huán)被設(shè)置在通常與傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷的^S^f且在第一轉(zhuǎn)換配置(90')中將第二阻抗(C2)插入到相鄰的傳導(dǎo)構(gòu)件之間；禾口第二轉(zhuǎn)換配置(92')通過在第二轉(zhuǎn)換配置中連接并行穿過第二阻抗的射頻屏蔽罩(32)的一部分來旁路端環(huán)的第二阻抗(C2)。9、根據(jù)權(quán)利要求8中所述的射頻線圈，其中第一和第二阻抗(Cl，C2)被選擇以j吏第一轉(zhuǎn)換配置(90')的鳥籠共振模式和第二轉(zhuǎn)換配置(92')的TEM共振模式在相同的頻率共振。10、根據(jù)權(quán)利要求l中所述的射頻線圈，其中轉(zhuǎn)換電路(80，80')包括TEM開關(guān)(Stcm),其選擇性地連接傳導(dǎo)構(gòu)件(70)和射頻屏蔽罩(32)，第一轉(zhuǎn)換配置(90，90')具有打開的TEM開關(guān)并且第二轉(zhuǎn)換配置(92，92，)具有閉合的TEM開關(guān)。11、根據(jù)權(quán)禾腰求10中所述的射頻線圈，其中在第二轉(zhuǎn)換隨(92')中閉合的TEM開關(guān)(S皿)和射頻屏蔽罩(32)協(xié)同定義電氣地旁路一個或多個端構(gòu)件(72，74)的電氣旁路。12、根據(jù)權(quán)禾腰求10中所述的射頻線圈，其中可轉(zhuǎn)換電路(80)進一步包括鳥籠開關(guān)(Sbc)，其選擇性:fcfe^接傳導(dǎo)構(gòu)件(70)和一個或多個端構(gòu)件(72，74)，第一轉(zhuǎn)換配置(90)具有閉合的鳥籠幵關(guān)而第二轉(zhuǎn)換配置(92)具有打開的鳥籠開關(guān)。13、根據(jù)權(quán)利要求10中所述的射頻線圈，其中TEM開關(guān)(Stcm)包括電氣可轉(zhuǎn)換的PIN二極管(D)。14、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的射頻線圈，其中可轉(zhuǎn)換電船括PIN二極管(D);和在所選擇的傳導(dǎo)狀態(tài)和非傳導(dǎo)狀態(tài)之一中偏置齡PIN二極管的直流偏置電路(95)。15、根據(jù)權(quán)利要求1中所述的射頻線圈，其中傳導(dǎo)構(gòu)件(70)的有效電長度在第一轉(zhuǎn)換配置(90，90')和第二轉(zhuǎn)換配置(92，92')中基本上是相同的。16、一種磁共振掃描儀，包括射頻線圈(30，32)包括圍繞一個感興趣區(qū)域(14)的多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70);被通常橫斷于多個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件進行設(shè)置的一個或多個端構(gòu)件(72，74);圍繞多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件的通常是圓柱形的射頻屏蔽罩(32);禾口可轉(zhuǎn)換電路(80，80')，可選擇地具有(i)第一轉(zhuǎn)換配置(90，90')，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與一個或多個端構(gòu)件連接，和(ii)第二轉(zhuǎn)換配置(92，92')，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與射頻屏蔽罩連接，射頻線圈在第一轉(zhuǎn)換配置中以鳥籠共振模式操作而在第二轉(zhuǎn)換配置中以TEM共振模式操作；主磁體(20)，該主磁體在感興趣區(qū)域(14)內(nèi)產(chǎn)生一個靜態(tài)磁場；磁場梯度線圈(28)，有選擇性地將所選的磁場梯度疊加到感興趣區(qū)域(14)內(nèi)的靜態(tài)磁場；和選擇電路62，可操作地連接射頻線圈的可轉(zhuǎn)換電路(80，80')以在所選擇的第一轉(zhuǎn)換配置(90，90')和第二轉(zhuǎn)換配置(92，92')之一中配置線圈。17、根據(jù)權(quán)利要求16中所述的磁共振掃描儀，其中(i)鳥籠共振模式定義一個磁共振掃描儀的視場，該視場小于或大約等于多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)的長度，禾Q(ii)TEM共振模式定義一個磁共振掃描儀的視場，該視場大于多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件的長度。18、根據(jù)權(quán)利要求16中所述的磁共振掃描儀，其中射頻線圈(30，32)是一個全身線圈。19、根據(jù)權(quán)利要求18中所述的磁共振掃描儀，其中通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)具有小于大約0.5米的長度。20、一種用于磁共振成像或者光譜分析的射頻線圈，該線圈包括圍繞一個感興趣區(qū)域(14)設(shè)置的多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70);電路(80，80，)，可選擇地具有(i)第一配置(90，90，)，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件(70)在鳥籠共振模式中操作，和(ii)第二配置(92，92')，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件(70)在TEM共振模式中操作。21、一種磁共振方法，包括在一個感興趣區(qū)域(14)中產(chǎn)生主磁場；^ffi射頻線圈在感興趣區(qū)域中激勵磁共振，該射頻線圈包括圍繞感興趣區(qū)域設(shè)置的多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70);禾口電路(80，80')，可選擇地具有(i)第一配置(90，90')，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件(70)在鳥籠共振模式中操作，和(ii)第二配置(92，92')，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件(70)在TEM共振模式中操作；4柳射頻線圈接收磁共振信號，其中、W]通過第一和第二配置之一中的射頻線圈來執(zhí)行，而接收則M第一和第二配置的另一個中的射頻線圈來執(zhí)行。22、根據(jù)權(quán)利要求21中所述的磁共振方法，其中、在TEM共振模式下操作的第二配置(92，92')內(nèi)的射頻線圈來執(zhí)行，和接收i!31在鳥籠共振模式下操作的第一配置(90，90')內(nèi)的射頻線圈被執(zhí)行。全文摘要一種用于磁共振成像或光譜分析的射頻線圈，包括圍繞一個感興趣區(qū)域(14)的多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件(70)。一個或多個端構(gòu)件(72，74)被通常置于與多個平行的傳導(dǎo)構(gòu)件橫斷的位置。一個通常是圓柱形的射頻屏蔽罩(32)圍繞多個通常平行的傳導(dǎo)構(gòu)件。可轉(zhuǎn)換電路(80，80’)可選擇地具有(i)第一轉(zhuǎn)換配置(90，90’)，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與一個或更多端構(gòu)件連接；和(ii)第二轉(zhuǎn)換配置(92，92’)，該配置中傳導(dǎo)構(gòu)件可操作地與射頻屏蔽罩連接。射頻線圈在第一轉(zhuǎn)換配置中以鳥籠共振模式操作，而在第二轉(zhuǎn)換配置中以TEM共振模式操作。文檔編號G01R33/34GK101198882SQ200680021262公開日2008年6月11日申請日期2006年6月13日優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日發(fā)明者G·D·德米斯特,M·A·莫拉克,R·C·高斯,Z·翟申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司