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磁共振線圈介紹

來源: | 發(fā)布日期:2022-04-17
  我們熟知的MRI設(shè)備主要由主磁體系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及其它輔助設(shè)備共同組成。線圈貫穿整個(gè)MR設(shè)備當(dāng)中,比如:勻場線圈、梯度線圈、射頻線圈等。
  射頻線圈的作用是什么?即將射頻(RF)脈沖發(fā)送至患者,并接受信號。那么從射頻線圈的作用來看可以將其分為兩類——發(fā)射/接收線圈(Transmitter and Receiver Coil)、接收線圈。

發(fā)射/接收線圈(T/R Coil)顧名思義是將發(fā)射與接收線圈整合在一起,既可以發(fā)射射頻脈沖也可以接收射頻脈沖,我們?nèi)粘J褂弥谐R姷陌l(fā)射/接收線圈有嵌入磁體孔徑內(nèi)部的體線圈(body coil,其稱為Q-body coil或者QBC Coil)、頭線圈(發(fā)射/接收線圈)和膝關(guān)節(jié)線圈。這類線圈在工作時(shí)并非接收和發(fā)射同時(shí)工作,而是通過電子線路在發(fā)射與接收中進(jìn)行快速的切換從而達(dá)到發(fā)射射頻脈沖和接收信號的作用。


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  接收線圈僅用來接收磁共振信號,這類線圈常見于表面柔軟線圈、體部相控陣線圈以及部分四肢線圈。對于這類線圈在是使用中,發(fā)射和激勵(lì)的任務(wù)就交予安裝在磁體孔徑內(nèi)部的體線圈(body coil)去完成了。
  如果按照適用范圍來進(jìn)行分類的話,根據(jù)線圈的使用范圍可分為以下五類,全容積線圈、部分容積線圈、表面線圈、體腔內(nèi)線圈、相控陣線圈。
  全容積線圈一般是指能夠包裹整個(gè)或者一定位置的柱狀線圈,這類線圈主要用于發(fā)射射頻脈沖以及接收組織的MR信號,常見的有頭線圈、體線圈等。頭部的全容積線圈一般又叫鳥籠線圈,具有發(fā)射/接收兩個(gè)功能。這種線圈由于空間很大,一般可以用來做頭部定位和伽馬刀定位。
  部分容積線圈是由全容積線圈以及表面線圈相結(jié)合形成的線圈,這類線圈一般會(huì)有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的成像平面。
  表面線圈,可以放在成像體表面的接收線圈。表面線圈形狀各異,常見的扁平矩形以及圓形等。由于在這類線圈緊貼成像部位,在線圈擺放時(shí)有了很高的自由度,一般常用于淺表組織或者器官。由于一開始表面線圈通道數(shù)單一,無法使用并行采集技術(shù)進(jìn)行加速掃描。后面為了提高表面線圈的功能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,又研發(fā)出了一些新的表面線圈,如相控陣線圈。
  相控陣線圈,是由兩個(gè)以上的線圈單元組成的線圈陣列,這些陣列相互連接,形成一個(gè)較大的成像范圍,各線圈單元可以相互分離,每個(gè)線圈單元可視作為獨(dú)立線圈使用。由于每個(gè)線圈單元都可以單獨(dú)通道進(jìn)行信號傳遞繼而構(gòu)成了多通道傳輸,在成像時(shí)兼容了并行采集技術(shù),大大提高了掃描的效率。并行采集的加速倍數(shù)則與該方向的線圈通道數(shù)相關(guān),如果某方向的線圈通道數(shù)為5,那么該方向并行采集因子的極限為5。
  體腔內(nèi)線圈,是一種小型線圈,使用時(shí)必須放在人體腔內(nèi),可以對體內(nèi)某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行高分辨成像,例如直腸線圈等。從原理上來說體腔線圈依然是表面線圈。
  顯微線圈Microscopy Coil是一種比較特殊的表面線圈,由于直徑非常小,所以又叫做顯微線圈。

  線圈還有很多種命名以及分類,如正交線圈(鳥籠線圈)也就是我們在前面所介紹的發(fā)射/接收線圈,也有人會(huì)按照極化方式、主磁場方向或者繞組形式進(jìn)行分類,但是不管如何分類目前我們常用的線圈也就那么多。

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