Катушка типа "птичья клетка" с распределенным возбуждением - RU2017116786A

1. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) для генерации и приложения радиочастотного возбуждающего поля B₁ с частотой магнитного резонанса к ядрам или в пределах исследуемого объекта (120) для целей магнитно-резонансного исследования, причем магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) содержит:

катушку (144; 244; 344) типа «птичья клетка», включающую в себя:

пару проводящих элементов (148₁, 148₂) контура, расположенных на расстоянии вдоль общей продольной оси,

множество из N проводящих сегментов (150), выровненных параллельно аксиальному направлению и электрически соединяющих проводящие элементы (148₁, 148₂) контура, и

множество из N портов (158; 258; 358) активации, причем каждый порт (158; 258; 358) активации выполнен с возможностью приема радиочастотной мощности и передачи принятой радиочастотной мощности к катушке (144; 244; 344) типа «птичья клетка» для генерации участка радиочастотного возбуждающего поля B₁, причем множество из N портов (158; 258; 358) активации расположено в непосредственной близости от катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка»;

причем катушка (144; 244; 344) типа «птичья клетка» спроектирована с возможностью возбуждения по меньшей мере на N/2 отдельных резонансных частотах,

причем магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) дополнительно включает в себя:

множество из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342), причем каждый радиочастотный усилительный блок (142; 242; 342) выполнен с возможностью приема радиочастотной мощности от радиочастотного источника (136; 68; 70) и усиления принятой радиочастотной мощности для обеспечения радиочастотной мощности на частоте магнитного резонанса для катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка» посредством множества из М портов (158; 258; 358) активации, выбранных из множества из N портов (158; 258; 358) активации, причем М является меньшим или равным N, и причем каждый радиочастотный усилительный блок (142; 242; 342) из множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) выполнен с возможностью обеспечения отдельно-настраиваемого уровня радиочастотной мощности на частоте магнитного резонанса для одного порта (158; 258; 358) активации из множества из М портов (158; 258; 358) активации;

причем, в рабочем состоянии катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка», каждый радиочастотный усилительный блок (142; 242; 342) из множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) электрически соединен с портом (158; 258; 358) активации из множества из N портов (158; 258; 358) активации посредством радиочастотной передающей линии (160; 260; 360), и расположен в непосредственной близости от порта (158; 258; 358) активации, для которого он обеспечивает радиочастотную мощность;

и причем в рабочем состоянии катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка», среди множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) существует установленное фиксированное соотношение настраиваемых фаз (φ) и настраиваемых амплитуд магнитно-резонансной радиочастотной мощности, обеспечиваемой посредством множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342), и причем магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство содержит другую радиочастотную передающую линию (72), имеющую

эффективную электрическую длину, соответствующую по существу одной длине волны частоты магнитного резонанса, причем два конца радиочастотной передающей линии (72) электрически соединены для образования контура,

множество из N контактных точек (74), электрически контактирующих с радиочастотной передающей линией (72) и расположенных вдоль радиочастотной передающей линии (72) с обеспечением промежутков, причем каждая из по меньшей мере двух контактных точек (74) из множества из N контактных точек (74) выполнена с возможностью приема радиочастотной мощности от по меньшей мере одного радиочастотного источника (136; 68; 70);

причем количество радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) из множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) равно количеству портов (158; 258; 358) активации из множества из N портов (158; 258; 358) активации, и причем каждая контактная точка (74) из множества из N контактных точек (74) электрически соединена с другим радиочастотным усилительным блоком (142; 242; 342) из множества из М=N радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342).

2. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по п. 1, в котором N является целым числом, кратным М.

3. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по п. 1 или 2, в котором проводящие сегменты (150) из множества из N проводящих сегментов (150), выровненные параллельно аксиальному направлению, являются равноудаленно-расположенными относительно азимутального направления (162) вокруг общей продольной оси катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка».

4. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее блок (126; 226) управления, который выполнен с возможностью

управления отдельно-настраиваемым уровнем радиочастотной мощности, обеспечиваемой на частоте магнитного резонанса посредством множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342), и/или

управления фиксированным соотношением настраиваемых фаз (φ) магнитно-резонансной радиочастотной мощности среди множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342).

5. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по п. 4, в котором блок (126; 226) управления содержит цифровой генератор (64) волн, который выполнен с возможностью установления цифровым способом фиксированного соотношения настраиваемых фаз (φ) среди множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342), и установления отдельно-настраиваемых уровней радиочастотной мощности на частоте магнитного резонанса в множестве из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342).

6. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по п. 5, в котором цифровой генератор (64) волн основан на матрице программируемых логических вентилей.

7. Магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по любому из предшествующих пунктов, в котором

фиксированное соотношение настраиваемых фаз (φ) и

отдельно-настраиваемые уровни радиочастотной мощности на частоте магнитного резонанса множества из М радиочастотных усилительных блоков (142; 242; 342) установлены для работы катушки (144; 244; 344) типа «птичья клетка» в квадратурной моде.

8. Магнитно-резонансная система (110) визуализации, выполненная с возможностью получения магнитно-резонансных изображений по меньшей мере участка исследуемого объекта (120), содержащая:

- пространство (116) исследования, обеспечиваемое для позиционирования по меньшей мере участка исследуемого объекта (120) в его пределах;

- основной магнит (114), обеспечиваемый для генерации статического магнитного поля B₀ по меньшей мере в пространстве (116) исследования;

- магнитную градиентную катушечную систему (122), выполненную с возможностью генерации градиентных магнитных полей, накладывающихся на статическое магнитное поле B₀;

- по меньшей мере одно магнитно-резонансное радиочастотное передающее устройство (140; 240; 340) по любому из п.п. 1-7;

- по меньшей мере одно радиочастотное антенное устройство (134), которое выполнено с возможностью приема сигналов магнитного резонанса от ядер или в пределах участка исследуемого объекта (120), которые были возбуждены посредством приложения радиочастотного возбуждающего поля B₁;

- блок (126; 226) управления, выполненный с возможностью управления функциями магнитно-резонансной системы (110) визуализации; и

- блок (130) обработки сигналов, выполненный с возможностью обработки сигналов магнитного резонанса для определения магнитно-резонансных изображений по меньшей мере участка исследуемого объекта (120) на основании принятых сигналов магнитного резонанса.