帶有重疊線圈元件的磁共振線圈、磁共振裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及帶有重疊線圈元件的磁共振線圈、磁共振裝置和方法。一種磁共振線圈（1），特別是局部線圈，用于發射和/或接收磁共振信號，包括至少兩個重疊的線圈元件（4），所述線圈元件的線圈導線（3，3a，3b）布置在支承體（2）上且在交叉區域（7）中交叉，其中互相重疊的線圈元件（4）布置在支承體（2）的不同側，其中支承體（2）至少由三層（8，9，10）支承材料形成，其中，填充有空氣或填充材料（12）的腔（11）在交叉區域（7）處設置在中間層（9）中，所述填充材料的介電常數低于所述支承材料的介電常數。

【技術實現步驟摘要】
帶有重疊線圈元件的磁共振線圈、磁共振裝置和方法
本專利技術涉及一種用于發射和/或接收磁共振信號的磁共振線圈，其至少包括兩個重疊的線圈元件、這些線圈元件的線圈導線，所述線圈導線在交叉區域相互交叉并布置在支承體上，其中，互相重疊的線圈元件布置在所述支承體的不同側。本專利技術還涉及一種具有這種磁共振線圈的磁共振裝置，以及一種制作這種磁共振線圈的方法。
技術介紹
磁共振線圈用在磁共振裝置中，作為發射線圈用于發射使原子核自旋發生偏轉的磁共振信號，和/或作為接收線圈用于接收可確定磁共振圖像的磁共振信號。本文中主要考慮的是接收線圈。當前，為人們所熟知的是采用所謂的局部線圈，也就是天線系統，其被安置在待檢查目標（特別是患者）的緊上面（前面）或緊下面（后面）。這種局部線圈可用來記錄高信噪比（SNR）的磁共振圖像。磁共振測量期間，所述局部線圈的各線圈元件里的勵磁芯體感應的電壓通常利用低噪聲前置放大器（低噪聲放大器，LNA）被放大，且傳遞給（特別是以線扎電纜的方式）接收電子系統。為了進一步改善信噪比（特別是在高分辨率圖像中），采用所謂的高場系統，其可具有1.5特斯拉至12特斯拉及更高的基本場強。如提及的那樣，所述局部線圈的主要優點是靠近所述目標的非常小的線圈元件允許非常高的信噪比。由于這個原因，而且由于通過k-空間欠采樣（并行成像等）的加速測量的可能性，所以人們對非常緊密的線圈元件陣列（因此帶有許多讀出通道的局部線圈）抱有很大興趣。在這些線圈元件陣列（天線陣列）中，希望所述的線圈元件盡可能有效地互相解耦。現有技術已公開了達到此目的的不同的可能方法，例如通過載波的感應解耦、通過普通線圈導線的電容解耦以及幾何感應解耦，因為在相鄰線圈元件間存在重疊。因此，在每個局部線圈里制作交叉區域，該局部線圈幾何上包含解耦線圈元件，所述線圈元件的導線路徑（線圈導線）在所述的交叉區域交叉。在那里可產生寄生電容，由此會引發介電損耗。在線圈元件的極其緊密的封裝陣列的情況下，例如，在帶有32個或更多通道以及（因而）線圈元件的局部頭線圈中，在從10個通道開始的肩線圈和所類似的線圈里，所述的線圈元件非常小，并且在所述交叉區域中的損耗機理獲得越來越多的關于圖像質量的影響。這類似地適用于線圈元件的其它陣列，其中，所述的各個線圈元件因為其它的原因必須非常小，例如在用于拍攝動物圖像和化學應用中的磁共振線圈的情形中。首先，所提到的在所述交叉區域里的損耗機理首先是是其它線圈元件導線里的由于線圈元件導線產生的渦流導致的電阻性損耗，但是，其次也有產生在所述交叉區域中的寄生電容導致的介電損耗。特別地，例如，當節省成本的電介質用作所述線圈導線的支承體時，在這些點處的損耗會特別顯著，因為這些材料通常也有高損耗因數（tanδ）。除了由于介電損耗和電阻性損耗導致的所述損耗之外，在交叉點處所述線圈元件的耦合也會產生不希望的模式，例如共模，其可在線圈元件的整個陣列上傳播。在接收的情況下，這會導致信號損耗，在發射的情況下，這會導致所述局部線圈的不希望的共振并因而導致B1均勻性的失真，也就是高頻發射場均勻性的失真。為了解決這個問題，有人建議使線圈導線在交叉點處變細并將它們設計得更窄，從而降低寄生電容。然而，對于線圈元件來說，這通常達不到預期目標，因為更寬的線圈導線總體上導致相對較低的損耗。也有人建議在的交叉區域提供人工焊接的橋，以便在各線圈元件的線圈導線之間有更大的距離，而且，在線圈導線之間也有作為電介質的空氣，空氣具有非常好的損耗性能，特別是就損耗因數而論。然而，這是不利的，因為人工作業是昂貴且耗時的，而且其次會產生很難復制的結果。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的之一是設計一種局部線圈以及制作所述局部線圈的方法，在不耗時且沒有高昂的人工參與的情況下，可制作出局部線圈，不過仍然改進了所述交叉區域中的損耗性能。為此，在
技術介紹
部分中提到的這種磁共振線圈中，限定支承體至少由三層支承材料形成，其中，填充有空氣或填充材料的腔在交叉區域處設置在中間層中，所述填充材料的介電常數低于所述支承材料的介電常數。因此，本專利技術提出由多個層構造所述支承體，從而制造一種多層基板。這允許于交叉點處在所述支承體內的中間層中設置腔，即，腔至少填充在所述交叉區域處，可用空氣或電介質填充所述腔。這種情況下，空氣的介電常數和所述電介質填充材料的介電常數低于支承材料的介電常數，當所述填充材料的損耗因數也低于所述支承材料的損耗因數時，這是特別有利的。進而優選的是，實際上用所述填充材料填充腔，從而在制造期間，沒有包括在所述基板中且僅用空氣填充的腔所具有的問題，特別是在彎曲時沒有翹曲以及如果溫度上升（焊接時可能發生的情況）沒有彎曲。這里提供的是平的、橫向結構的支承體，其橫向地改變其電特性且與所述層是垂直的。這樣，最終可以大大減少用于所述磁共振的線圈元件陣列中的寄生電容和因此而發生的損耗機制，特別是在局部線圈陣列中。這種情況下，提供了一種非常節省成本的構造技術，因為在很大程度上，易于處理的方便電介質也可用作支承材料，而具有合適介電性能的填充材料實際上僅在小區域中需要，具體地為交叉區域。這僅導致成本非常輕微的上升，特別是與整個支承體由具有相對有利特性的填充材料制成的設計相比，其中，提供了不復雜且可自動化的制作方法。本專利技術也允許以節省成本的方式采用相對低損耗的電介質。在對本專利技術的具體改進中，可限定所述填充材料的介電常數小于2和/或所述填充材料的損耗因數小于0.01（10-2）。低于這些限制的值可以實現關于所述電容的減少和所述渦流損耗的減少及介電損耗的減少的顯著改善。采用的支承材料可以是FR4材料。FR4材料是標準的印制電路板材料，可以以低成本大量獲得，并且也可以是大面積、不同厚度。此外，可以以公知的方式對FR4材料進行簡單處理，因此，對于所述支承體的層來說，其是非常合適的。采用的填充材料可以是泡沫材料和/或包括聚四氟乙烯的材料，泡沫材料特別地是聚乙烯泡沫。因此，本專利技術特別有利地允許采用昂貴、低損耗的電介質，因為僅需要很少量的這些材料，而其余的區域是由節省成本的支承材料形成的，特別是FR4材料。所述層可具有的厚度為0.05至1mm，特別是0.1至0.3mm。由預期所希望的應用確定對所述層厚度的具體選擇，特別是所期望的柔性，具體地在局部線圈的情況下，這是一個設計標準。例如，如果采用具有0.1mm厚度的三層，則可制出柔性局部線圈。在對本專利技術的第一備選改進中，可限定所述至少三層具有同樣厚度。此改進就制作來說是相對簡單的，因為僅必須處理具有特定厚度的層。如果所述層提供為膜，那么在它們互相連接之前，僅必須處理一個特定的膜厚。然而，在備選改進中，當帶有所述腔的層比不帶有腔的層更厚時可以是有利的。例如，采用三層時，中間層即第二層可更厚，因此在交叉點處可采用更多的具有更適合的介電特性的材料或空氣。最終，在本專利技術的范圍之內，可相繼設置所需要的多層，其中，應注意的是，隨著高度增加，附加物變得更厚且機械上柔性更差。例如，可限定提供五層，其中，腔位于第二層和第四層。也可以在所有的中間層中提供腔，例如也在第三層中提供腔，從而更大比例的腔被填充，特別是用填充材料，尤其是層厚保持相同。除了磁共振線圈之外，本專利技術也涉及一種磁共振裝置，其具有根據本專利技術所述類型的磁共振線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁共振線圈（1），特別是局部線圈，用于發射和/或接收磁共振信號，包括至少兩個重疊的線圈元件（4），所述線圈元件的線圈導線（3，3a，3b）布置在支承體（2）上且在交叉區域（7）中交叉，其中互相重疊的線圈元件（4）布置在支承體（2）的不同側，其特征在于，支承體（2）至少由三層（8，9，10）支承材料形成，其中，填充有空氣或填充材料（12）的腔（11）在交叉區域（7）處設置在中間層（9）中，所述填充材料的介電常數低于所述支承材料的介電常數。

【技術特征摘要】
2011.09.15 DE 102011082778.11.一種磁共振線圈(1)，用于發射和/或接收磁共振信號，包括至少兩個重疊的線圈元件(4)，所述線圈元件的線圈導線(3，3a，3b)布置在支承體(2)上且在交叉區域(7)中交叉，其中互相重疊的線圈元件(4)布置在支承體(2)的不同側，其特征在于，支承體(2)至少由三層(8，9，10)支承材料形成，其中，填充有空氣或填充材料(12)的腔(11)在交叉區域(7)處設置在中間層(9)中，所述填充材料的介電常數低于所述支承材料的介電常數，并且所述腔(11)比交叉區域(7)寬。2.根據權利要求1所述的磁共振線圈，其特征在于，填充材料(12)的損耗因數也低于所述支承材料的損耗因數。3.根據權利要求1或2所述的磁共振線圈，其特征在于，填充材料(12)的介電常數小于2且/或填充材料(12)的損耗因數小于0.01。4.根據權利要求1所述的磁共振線圈，其特征在于，所述的支承材料是FR4材料且/或填充材料(12)是泡沫材料。5.根據權利要求1所述的磁共振線圈，其特征在于，每個層(8，9，10)的厚度為0.05至1mm。6.根據權利要求1所述的磁共振線圈，其特征在于，所述至少三層(8，9，10)具有同樣的層厚。7.根據權利要求1所述的磁共振線圈，其特征在于，具有腔(11)的層(9)比沒有腔(11)的層(8，10)具有更大的厚度。8.根據權利要求1所述的磁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S比伯，D德雷梅爾，H格雷姆，S沃爾夫，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：