用于体线圈空气冷却的系统和方法

技术领域

本文所公开的主题的实施方案涉及磁共振成像(MRI)体线圈，并且更具体地讲，涉及体线圈的热管理。

背景技术

医疗成像系统(诸如磁共振成像(MRI)系统、计算机断层摄影术(CT)系统、正电子发射断层摄影术(PET)系统、X射线系统、超声系统等)广泛用于获得受检者(例如，患者)的内部生理信息。来自任何这些方式的图像可包括三维(3D)数据，其通常被分为按深度所组织的多个切片。各个身体部分的图像可包括多个内部解剖特征，诸如器官、骨骼和软组织。此外，图像可详细地捕获一些解剖学异常，诸如肿瘤、囊肿等。

磁共振成像(MRI)系统可包括围绕成像空间的体线圈单元，受检者被定位在该成像空间内。MRI系统将电磁脉冲信号传输到放置在成像空间中的受检者，其中形成静态磁场以执行MRI来从受检者获得磁共振信号。可基于由此通过MRI获得的磁共振信号来重建受检者的切片的图像。

在MRI期间，可能在体线圈单元和成像空间中产生热量。为了减少热量，可通过使冷空气流过体线圈单元的RF线圈的内部来冷却体线圈单元。然而，与其他位置相比，气流可能更多地冷却体线圈单元的一些位置。在体线圈单元中可能产生热点，这些热点未接收足够的气流来进行冷却。热点可引起受检者不适，或皮肤灼伤。

发明内容

本公开通过MRI系统的体线圈组件的气流引导件至少部分地解决了上文确定的问题中的一个或多个问题，该气流引导件包括第一表面，该第一表面在气流引导件定位在体线圈组件上时形成空气通道，该空气通道由第一表面和体线圈组件的RF线圈的第二外表面包围，该气流引导件被构造成将由风扇产生的冷空气引导到RF线圈的第二外表面。

在单独或与附图联系时，本说明书的以上优势以及其他优势和特征将从以下具体实施方式中显而易见。应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过阅读以下详细描述并且参考附图，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：

图1是示出包括图像处理模块的医疗成像系统的示意图；

图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的包括气流引导件的MRI体线圈的第一透视图；

图3示出了根据本公开的一个或多个实施方案的包括气流引导件的MRI体线圈的第二透视图；

图4示出了根据本公开的一个或多个实施方案的包括气流引导件的MRI体线圈的第三透视图；

图5A是示出根据本公开的一个或多个实施方案的通过MRI体线圈的气流的第一示意图；

图5B是示出根据本公开的一个或多个实施方案的通过MRI体线圈的气流的第二示意图；

图6A是示出根据本公开的一个或多个实施方案的MRI体线圈的气流引导件的气流入口的示意图；

图6B是示出根据本公开的一个或多个实施方案的MRI体线圈的气流引导件的气流出口的示意图；

图7A示出了根据本公开的一个或多个实施方案的MRI体线圈的气流引导件的第一制造方法；

图7B示出了根据本公开的一个或多个实施方案的MRI体线圈的气流引导件的段；

图8A是根据本公开的一个或多个实施方案的、将包括气流引导件的第一MRI体线圈的温度与不包括气流引导件的类似的第二MRI体线圈的温度进行比较的曲线图；以及

图8B是示出根据本公开的一个或多个实施方案的、与不包括气流引导件的类似的第二MRI体线圈相比的包括气流引导件的第一MRI体线圈的温度降低百分比的曲线图。

附图示出了所述系统和方法的具体方面。连同以下描述，附图示出并且解释了本文描述的结构、方法和原理。在这些附图中，为了清晰起见，可放大或以其他方式修改部件的尺寸。没有示出或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊所描述部件、系统和方法的各方面。

具体实施方式

本文所公开的主题的该描述和实施方案涉及用于磁共振成像(MRI)系统的射频(RF)线圈的热管理的方法和系统。

MRI是一种医疗成像方式，其可在没有x射线辐射或其他类型的电离辐射的情况下生成患者内部的图像。MRI系统是一种医疗成像设备，其利用超导磁体在指定区域内(例如，在被成形为容纳患者的通道内)产生强的、均匀的静磁场。当患者的身体(或患者身体的一部分)定位在磁场内时，与在患者组织内形成水的氢核相关联的核自旋被极化。与这些自旋相关联的磁矩变得沿磁场方向对准，并且导致沿磁场方向的小净组织磁化。MRI系统附加包括磁梯度线圈，该磁梯度线圈产生相对于由超导磁体产生的均匀磁场的量值具有较小量值的空间变化磁场。该空间变化的磁场被配置成彼此正交，以便通过在患者体内的不同位置处产生氢核的标志性共振频率来对区域进行空间编码。

诸如体线圈组件的射频(RF)线圈组件然后用于产生处于或接近氢核共振频率的RF能量脉冲。RF能量脉冲被氢核吸收，从而向核自旋系统添加能量并且将氢核从静止状态调节到激发状态。当氢核从激发态弛豫回到静止态时，其以RF信号的形式释放吸收的能量。该信号由MRI系统检测并使用重建算法转换成图像。

为了检测由患者身体发射的RF信号，可将局部RF线圈组件定位成靠近待由MRI系统成像的一个或多个解剖特征。由MRI系统产生的图像的图像质量取决于局部RF线圈组件与由局部RF线圈组件(诸如一个或多个解剖特征)接收的信号的发射器的距离。

由于将电流引入RF线圈和RF体线圈的梯度线圈感应的涡流加热中的结果，可以在体线圈组件中产生热。在体线圈组件中产生的热量可通过使用风扇使冷空气流过体线圈组件的部分而耗散。风扇可以是定位在体线圈组件附近的外部风扇，其中冷空气经由软管被引导进入体线圈的入口。在一个实施方案中，软管是柔性塑料软管。冷空气可流过体线圈的环形线并且经由体线圈组件的出口流出。然而，热量可能不均匀地分布在体线圈周围。与其他区域相比，在体线圈的一些区域处可能产生或保留更多的热量，并且流过体线圈的冷空气可能未有效地冷却体线圈的所有部分。因此，体线圈之上或之内的一些位置可能比其他位置更热(例如，热点)。例如，可能在体线圈的线圈附近的RF信号的焦点处引起热点。热点的温度可能高到足以引起受检者皮肤上的皮肤灼伤。另外，可能在穿过热点的电线或电缆中感应出电流，这可能降低MRI系统的效率。为了降低热点的温度，本文提出了一种局部冷却方法，该方法经由布置在体线圈组件的表面上的气流引导件将气流引导到热点。

图1示出了包括体线圈的示例性MRI系统。热点可在体线圈之上或之内的不同位置处产生，如图5A所示，其中热点可能不被穿过体线圈内的线圈的空气流冷却，如图5B所示。为了冷却热点，可将一个或多个气流引导件机械地联接到体线圈的外部，该一个或多个气流引导件将空气引导到体线圈的产生热点的位置，如图2所示。气流引导件可围绕体线圈的一部分周向地延伸，如图3所示。图4示出了定位在体线圈两端处的两个气流引导件的侧视图。冷空气可从如图6A所示的气流引导件的一个或多个入口被引导到如图6B所示的气流引导件的一个或多个出口。在一些实施方案中，气流引导件可通过热弯曲来制造，如图7A所示。气流引导件也可包括多个气流引导件段，如图7B所示。通过在体线圈上包括一个或多个气流引导件，可降低热点的温度，如图8A和图8B中示出的曲线图所示。

图1至图6示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中，如果被示为彼此直接接触或直接耦接，则此类元件可分别被称为直接接触或直接耦接。相似地，至少在一个示例中，彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。例如，设置成彼此共面接触的部件可被称为共面接触。又如，在至少一个示例中，被定位成彼此间隔开并且其间仅具有空间而不具有其他部件的元件可被如此描述引用。又如，被示出为位于彼此的上面/下面/下方、位于彼此相对侧、或位于彼此的左侧/右侧之间的元件可相对于彼此被如此描述引用。此外，如图所示，在至少一个示例中，元件的最顶部元件或点可被称为部件的“顶部”，并且元件的最底部元件或点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上面/下面可为相对图的竖直轴线而言的，并且可用于描述图中元件相对于彼此的定位。由此，在一个示例中，被示为位于其他元件上面的元件被竖直地定位在其他元件上面。作为又另一个示例，图中所示的元件的形状可被称为具有那些形状(例如，诸如为圆形的、平直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，被示为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。另外，在一个示例中，被示为位于另一个元件内或被示为位于另一个元件外的元件可被如此描述引用。

图1示出了MRI系统10，该MRI系统包括静磁场磁体单元12、梯度线圈单元13、RF线圈单元14、RF体线圈单元15、传输/接收(T/R)开关20、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23、数据获取单元24、控制器单元25、患者检查台或床26、图像处理系统31、用户输入设备32、显示设备33和成像档案35。在一些实施方案中，RF线圈单元14是表面线圈，其是通常被放置在受检者16的感兴趣的解剖结构附近的局部线圈。此处，RF体线圈单元15是传输RF信号的传输线圈，并且局部表面RF线圈单元14接收MR信号。因此，传输体线圈(例如，RF体线圈单元15)和表面接收线圈(例如，RF线圈单元14)是独立但电磁耦接的部件。MRI系统10将电磁脉冲信号传输到放置在成像空间18中的受检者16，其中形成静态磁场以执行MRI来从受检者16获得磁共振信号。可基于由此通过MRI获得的磁共振信号来重建受检者16的一个或多个MR图像。

静磁场磁体单元12包括例如安装在环形真空容器内的环形超导磁体。磁体限定了围绕受检者16的圆柱形空间，并且生成恒定的主静磁场B

MRI系统10还包括梯度线圈单元13，该梯度线圈单元在成像空间18中形成梯度磁场，以便为由RF线圈阵列接收的磁共振信号提供三维位置信息。梯度线圈单元13包括三个梯度线圈系统，每个梯度线圈系统生成沿彼此垂直的三个空间轴线之一的梯度磁场，并且根据成像条件在频率编码方向、相位编码方向和切片选择方向中的每个方向上生成梯度场。更具体地，梯度线圈单元13在受检者16的切片选择方向(或扫描方向)上施加梯度场，以选择切片；并且RF体线圈单元15或局部RF线圈阵列可以将RF脉冲传输到受检者16的所选切片。梯度线圈单元13还在受检者16的相位编码方向上施加梯度场，以对来自由RF脉冲激发的切片的磁共振信号进行相位编码。然后梯度线圈单元13在受检者16的频率编码方向上施加梯度场，以对来自由RF脉冲激发的切片的磁共振信号进行频率编码。

RF线圈单元14被设置为例如包围受检者16的待成像区域。在一些示例中，RF线圈单元14可以称为表面线圈或接收线圈。在其中由静磁场磁体单元12形成静磁场B

RF体线圈单元15被设置为例如包围成像空间18，并且在成像空间18内产生与由静磁场磁体单元12产生的主磁场B

当以接收模式操作时，T/R开关20可以选择性地将RF体线圈单元15电连接到数据获取单元24，并且当以传输模式操作时，该开关可以选择性地将该RF体线圈单元电连接到RF驱动器单元22。类似地，当RF线圈单元14以接收模式操作时，T/R开关20可以选择性地将RF线圈单元14电连接到数据获取单元24，并且当以传输模式操作时，该开关可以选择性地将该RF线圈单元电连接到RF驱动器单元22。当RF线圈单元14和RF体线圈单元15都用于单次扫描时，例如，如果RF线圈单元14被配置为接收MR信号并且RF体线圈单元15被配置为传输RF信号，则T/R开关20可以将来自RF驱动器单元22的控制信号引导到RF体线圈单元15，同时将接收的MR信号从RF线圈单元14引导到数据获取单元24。RF体线圈单元15的线圈可以被配置为以仅传输模式或传输-接收模式操作。局部RF线圈单元14的线圈可以被配置为以传输-接收模式或仅接收模式操作。

RF驱动器单元22包括栅极调制器(未示出)、RF功率放大器(未示出)和RF振荡器(未示出)，它们用于驱动RF线圈(例如，RF线圈单元15)并在成像空间18中形成高频磁场。RF驱动器单元22基于来自控制器单元25的控制信号并且使用栅极调制器，将从RF振荡器接收的RF信号调制成具有预定包络的预定定时的信号。由栅极调制器调制的RF信号由RF功率放大器放大，然后输出到RF线圈单元15。

梯度线圈驱动器单元23基于来自控制器单元25的控制信号驱动梯度线圈单元13，从而在成像空间18中生成梯度磁场。梯度线圈驱动器单元23包括与梯度线圈单元13中包括的三个梯度线圈系统对应的三个驱动器电路系统(未示出)。

数据获取单元24包括前置放大器(未示出)、相位检测器(未示出)和用于获取由RF线圈单元14接收的磁共振信号的模拟/数字转换器(未示出)。在数据获取单元24中，相位检测器将来自RF驱动器单元22的RF振荡器的输出用作参考信号，对从RF线圈单元14接收并由前置放大器放大的磁共振信号进行相位检测，并将经过相位检测的模拟磁共振信号输出到模拟/数字转换器，以转换成数字信号。由此获得的数字信号被输出到图像处理系统31。

MRI系统10包括用于在其上放置受检者16的检查台26。通过基于来自控制器单元25的控制信号移动检查台26，可以使受检者16在成像空间18的内部和外部移动。

控制器单元25包括计算机和其上记录有要由计算机执行的程序的记录介质。程序当由计算机执行时使系统的各个部分执行与预定扫描对应的操作。记录介质可以包括例如ROM、软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM或非暂态存储器卡。控制器单元25连接到用户输入设备32并且处理输入到用户输入设备32的操作信号，并且还通过向它们输出控制信号来控制检查台26、RF驱动器单元22、梯度线圈驱动器单元23和数据获取单元24。控制器单元25还基于从用户输入设备32处接收的操作信号来控制图像处理系统31和显示设备33以获得期望的图像。

用户输入设备32包括用户输入设备，诸如触摸屏、键盘和鼠标。操作者使用用户输入设备32，例如，输入此类数据作为成像协议，并且设置待执行成像序列的区域。关于成像协议和成像序列执行区域的数据被输出到控制器单元25。

图像处理系统31包括处理器和非暂态存储器，机器可执行指令可存储在该非暂态存储器上，其中机器可执行指令可以使处理器能够执行本文所公开的方法中的一种或多种方法的步骤中的一个或多个步骤。图像处理系统31可连接到控制器单元25，并且可基于从控制器单元25或用户输入设备32处接收的控制信号来执行数据处理。图像处理系统31还连接到数据获取单元24，并且通过对从数据获取单元24输出的磁共振信号应用各种图像处理操作来生成光谱数据。

使用其处理器和存储器资源，图像处理系统31被配置成能够通过输出一致性实施来执行输入参数检查和输出生成。图像处理系统31进一步通信地耦接到显示设备33和用户输入设备32，从而允许图像处理系统31产生可视的和交互的输出，临床医生可使用该输出来帮助例如生成治疗计划。

显示设备33基于从控制器单元25处接收的控制信号在显示设备的显示屏幕上显示图像。显示设备33显示例如由图像处理系统31产生的MR图像。显示设备33可以包括图形用户界面，其中用户可以经由用户输入设备32与一个或多个数据字段进行交互/输入/改变该一个或多个数据字段。显示单元33可显示由图像处理系统31生成的受检者16的二维(2D)切片图像或三维(3D)图像。

在扫描期间，RF线圈阵列交接电缆(图1中未示出)可以用于在RF线圈(例如，RF线圈单元14和RF体线圈单元15)和处理系统的其他方面(例如，数据获取单元24、控制器单元25等)之间传输信号，例如以控制RF线圈和/或从RF线圈接收信息。如前所述，RF体线圈单元15是传输RF信号的传输线圈，并且局部表面RF线圈单元14接收MR信号。更一般地，RF线圈用于传输RF激励信号(“传输线圈”)，并接收由成像受检者发射的MR信号(“接收线圈”)。在一些实施方案中，传输和接收线圈是单个机械和电气结构或结构阵列，传输/接收模式可由辅助电路切换。在其他示例中，传输体线圈(例如，RF体线圈单元15)和表面接收线圈(例如，RF线圈单元14)可以包括单独部件。

现在参考图2，其示出了MRI系统的体线圈组件200的第一透视图。体线圈组件200可以是图1的MRI系统10的体线圈单元15的非限制性示例。体线圈组件可以包括围绕RF管202的外表面周向布置的RF线圈204，其中RF线圈204和RF管202围绕中心轴线299同轴地对准。RF管202可由玻璃纤维或不同的非导电材料制成，并且可具有两端开口的包围成像空间250的圆柱形形状，在MRI过程期间受检者(例如，患者)可被插放到该成像空间中。

RF线圈204可以是圆柱形体积或体线圈。RF线圈204可被配置成包括从体线圈组件的后端201延伸到前端203的多个纵向节段205。多个纵向节段205可通过一个或多个圆周节段连接在一起，诸如在后端201处围绕RF管202周向地延伸的第一圆周节段207，和在后端201处围绕RF管202周向地延伸的第二圆周节段209。RF线圈可由铜制成，通过该RF线圈可产生正弦分布的电流以形成横向磁场。由于纵向节段205的配置，因此可在成像空间250内产生均匀的RF激发场。

如上参考图1所述，可通过在扫描期间在受检者体内的不同位置处以氢核的共振频率对RF线圈204进行通电和断电，以脉冲形式产生均匀的RF激发场。在脉冲期间，可暂时激发氢核，此后可释放所吸收的能量作为RF信号，该RF信号由MRI系统检测并转换成图像。可基于由外部电源提供的电流由一个或多个印刷电路板(PCB)208来控制脉冲的时序和通过RF线圈204传输的电流量。

当RF线圈204通电时，可在RF线圈204中和/或在其附近的点处产生热量。热量可辐射到RF管202，从而在成像空间250中产生热量。由于该热量，成像空间250的高于预期的温度可能对躺在其中的受检者造成不适。此外，由RF线圈204产生的热可能不均匀地分布在RF管202周围，其中成像空间250的一些区域或RF管202的内表面212的一些部分可能变得比其他区域更热(例如，热点)。在一些情况下，热点的温度可能足以灼伤受检者的皮肤。为了降低成像空间和热点的温度，可使冷空气流过RF线圈204。

暂时转向图5A和5B，5A示出了指示跨RF线圈504产生的气流模式的气流图500，该RF线圈围绕体线圈组件510的RF管502周向布置，其中RF线圈504和RF管502围绕中心轴线599同轴对准。RF线圈504和RF管502可以是图2的体线圈组件200的RF线圈204和RF管202的非限制性示例，其中RF线圈504可包括纵向节段和圆周节段。在一些实施方案中，冷空气可从RF线圈504的后端501流过RF线圈504的外表面到达RF线圈504的前端503。

如图5B所示，体线圈组件510可以定位在梯度线圈584(例如，图1的梯度线圈13)内，其中梯度线圈584定位在磁体582(例如，图1的磁体12)内。在各种实施方案中，冷空气可以经由气流入口560被引入到RF线圈504的外表面540与梯度线圈584的内表面542之间的空间中。该空间可由一个或多个气流密封件570、572密封。

如图5A所示，空气可经由穿过RF线圈504的表面的多个气流路径564流过RF线圈504到达气流出口562。当空气流过RF线圈504时，来自RF线圈的热量可传递到空气，并且热空气可通过气流出口562释放。例如，气流入口560可定位在体线圈组件510的后端501处，并且气流出口562可定位在体线圈组件的前端503处。RF线圈504周围的空间可包括气流密封件570，该气流密封件定位在体线圈组件的后端501处并且围绕RF管502周向地延伸，以防止空气离开后端501处的空间。RF线圈504周围的空间可包括气流密封件572，其定位在体线圈组件的前端503处并且围绕RF管502周向地延伸，其中气流密封件572可不围绕RF管502一直延伸，从而形成气流出口562。

由于经由电缆530引入RF线圈504的电流，因此可在RF线圈504中产生热量。电流可被引导通过电连接到RF线圈504的线圈的多个电路。在遍及RF线圈504的各个点处可产生热点。一些热点可被从气流入口560流到气流出口562的空气冷却，而一些热点可不被空气冷却。

例如，热点521、522、523、524和525可在RF线圈504和/或RF管502上的不同位置处生成(例如，在由RF线圈504生成的RF信号的焦点处)。穿过RF线圈504的外表面的多个气流路径564可将冷空气引导到一些热点的位置，而不引导到其他热点的位置。第一气流在热点523、524和525的位置处可以较高，并且由于该较高的第一气流，热点523、524和525可被空气冷却。然而，热点521和522的位置处的第二气流可以较低。由于该较低的气流，热点521和522可不被空气冷却，并且RF管502内部和RF管502内侧上的热点521和522附近的区域的温度可能升高。如果温度升高到阈值以上，则RF管502内的受检者在MRI期间可能感到不适。

应当理解，图5A所示的热点的位置和数量是出于说明性目的，并且可在与图5A所示的位置相同或不同的位置中产生更多或更少数量的热点。

转到图2，体线圈组件200包括一个或多个气流引导件210。除了如上参考图5A所述的经由冷却空气来冷却体线圈组件200上的热点处的温度之外，或作为其替代形式，可通过将冷却空气引导通过气流引导件来降低热点的温度，该气流引导件可将冷却空气引导到一个或多个热点的位置。

例如，热点可能常常集中在体线圈组件的端环206处。在一个实施方案中，第一气流引导件210可沿体线圈组件的后端201处的第一端环206围绕体线圈组件的外侧周向地定位，并且第二气流引导件211可沿体线圈组件的前端203处的第二端环206围绕体线圈组件的外侧周向地定位。第一气流引导件210和第二气流引导件211可不围绕体线圈组件的整个圆周延伸。在一些实施方案中，第一气流引导件210和第二气流引导件211可从体线圈组件的顶部中心点260沿体线圈组件的侧面向下延伸到端点262，从而覆盖体线圈组件的圆周的第一上部280。第一气流引导件210和第二气流引导件211可不沿体线圈组件的圆周的第二下部282延伸(例如，包括体线圈组件的底侧)。

如下文更详细地描述，当定位在RF线圈204上时，第一气流引导件210和第二气流引导件211可被构造成在气流引导件的一个或多个平坦或弯曲壁的内表面与RF线圈204的外表面的一部分之间形成空气通路。例如，在一些实施方案中，第一气流引导件210和第二气流引导件211可具有三个侧面，包括上壁和两个侧壁，使得在上壁的内表面、两个侧壁的内表面和RF线圈204的外表面之间形成空气通道(例如，两个侧壁之间的一部分)。在扫描期间，当可能产生热点时，冷空气可流过第一气流引导件210和第二气流引导件211的空气通道，以冷却体线圈组件的靠近第一气流引导件210和第二气流引导件211的部分。在各种实施方案中，冷空气可由外部风扇产生，如图3所示。通过将冷空气引导到定位在端环206处的热点，可降低热点的温度。

图3示出了从体线圈组件300的前端(例如，图2的前端203)看时的体线圈组件300的第二透视图。体线圈组件300可以是体线圈组件200的非限制性示例。体线圈组件300包括RF管302(例如，RF管202)和RF线圈304(例如，RF线圈204)，其中RF线圈304围绕RF管302的外周边周向地布置。RF管202和RF线圈304围绕并且部分地包围成像空间350，在MRI期间受检者380可被插放到该成像空间中。在各种实施方案中，受检者380可被定位在检查台382(例如，图1的检查台26)上，该检查台可从体线圈组件300的前端滑入成像空间350中。

当对受检者380执行MRI时，可能在RF线圈304中产生热量，这可能导致热点370、372和374。热点370、372和374可辐射传递到RF管302的热量。在热点370、372和374的一个或多个位置处，RF管302的温度可升高到第一阈值以上，其中温度变得对受检者380不舒适。取决于执行MRI所花费的时间量，RF管302的温度可在热点370、372和374的一个或多个位置处升高到第二阈值以上，在这些位置受检者380可能面临皮肤灼伤的可能性。例如，受检者380的手臂上的暴露的皮肤可在热点372的位置处接触RF管302的壁的一部分，并且由于该接触，暴露的皮肤可能经受足够高的温度而引起灼伤。

为了降低热点370、372和374的温度，可围绕RF线圈304的外表面的一部分周向地布置一个或多个气流引导件310。在各种实施方案中，第一气流引导件310可布置在RF线圈304的前端处，并且第二气流引导件310(图3中未示出)可布置在RF线圈304的后端处，其中第一气流引导件和第二气流引导件310可分别沿RF线圈304的前边缘和后边缘对准。第一气流引导件和第二气流引导件310可从RF线圈304的顶部中心点360向下延伸到RF线圈304的侧面以覆盖RF线圈304的圆周的第一部分，留下RF线圈304的圆周的第二部分未被覆盖。在一个实施方案中，第一气流引导件和第二气流引导件310从顶部中心点360沿RF线圈304的侧面向下延伸一半，从而覆盖RF线圈304的圆周的上半部并且留下RF线圈304的圆周的下半部未被覆盖。在其他实施方案中，第一气流引导件和第二气流引导件310中的任一者可从顶部中心点360沿RF线圈304的侧面向下延伸更大或更小的距离。例如，第一气流引导件和第二气流引导件310可以沿RF线圈304的侧面向下延伸到体线圈组件300的检查台382的水平面，使得空气被引导到RF线圈304的内表面363上的热点，该热点可以与躺在检查台上的受检者接触。在一个实施方案中，第一气流引导件和第二气流引导件310可围绕RF线圈304的圆周一直延伸。

冷空气可由风扇390被引导到一个或多个气流引导件310的气流入口340中。应当理解，气流入口340是与图5A所示的入口560不同的气流入口，冷空气可沿RF线圈204被引导通过该入口(例如，除了被引导通过一个或多个气流引导件310的冷空气之外)，如上所述。风扇390可以是用于使冷空气流过RF线圈504的相同风扇，如参考图5A所述，或者风扇390可以是不同的风扇。

风扇390可以是具有联接到气流入口340的柔性软管364的外部风扇，冷空气通过该软管被引导到一个或多个气流引导件310中。在各种实施方案中，气流入口340定位在RF线圈304的顶部中心点360处。冷空气可在RF线圈304的第一侧301处的一个或多个气流引导件310内产生第一气流342。第一气流可被引导经过并且被引导到第一侧301处的热点(例如，热点370和372)。冷空气可在RF线圈304的第二侧303处的一个或多个气流引导件310内产生第二气流344。第二气流可被引导经过并且被引导到第二侧303处的热点(例如，热点374)。由于一个或多个气流引导件310内的冷空气被引导到热点370、372和374，所以热点370、372和374处的温度可以降低(例如，降低到第一阈值和第二阈值以下)。被引导经过RF线圈的第一侧301的热点370、372的冷空气可变热，并且在定位在一个或多个气流引导件310的第一端处的气流出口348处离开一个或多个气流引导件310。被引导经过RF线圈的第二侧303的热点374的空气可在定位在一个或多个气流引导件310的第二端处的气流出口346处离开一个或多个气流引导件310。

图4示出了从体线圈组件400的一侧(例如，图3的第一侧301)看时的体线圈组件400的第三透视图。在图4的第三透视图中，RF线圈404的一部分被示出为定位在RF管402上，其中RF线圈404和RF管402可以是图3的RF线圈304和RF管302和/或图2的RF线圈204和RF管202的非限制性示例。RF线圈404具有厚度420，并且RF线圈404具有厚度422，其中厚度422可不同于厚度420。

热量可从RF线圈404辐射出体线圈组件400，如多个箭头450所示，并且热量可从RF线圈404辐射到体线圈组件400的内部中(例如，通过RF管402)，如多个箭头451所示。具体地，热量可从热点辐射，其中热点可集中在体线圈组件400的后端401和体线圈组件400的前端403处(例如，与体线圈组件400的中间部分相对)。

为了减少从热点辐射的热量，体线圈组件400可包括定位在体线圈组件400的后端401处的RF线圈404的表面上的第一气流引导件410(例如，图2的气流引导件210)，和定位在体线圈组件400的前端403处的RF线圈404的表面上的第二气流引导件411(例如，图2的气流引导件211)。如上参考图2和图3所述，气流引导件410可沿体线圈组件400的前边缘407围绕RF线圈404周向地对准，并且气流引导件411可沿体线圈组件400的前边缘406围绕RF线圈404周向地对准，其中后边缘407和前边缘406在高度424处从体线圈组件突出。

气流引导件410、411中的每个气流引导件可包括上壁460、第一侧壁462和第二侧壁464。上壁460、第一侧壁462和第二侧壁464中的每一者的内表面可在三个侧面上共同包围空气通道440，其中RF线圈404的外表面形成空气通道440的底部。这样，气流引导件410、411被构造成使得上壁460、第一侧壁462和第二侧壁464可引导冷空气穿过RF线圈的外表面的位于上壁460下方并且在第一侧壁462和第二侧壁464之间的部分。

第一侧壁462可以是内侧壁(例如，面向RF线圈404的相对端)，并且第二侧壁可以是外侧壁(例如，背离RF线圈404的相对端)。外侧壁464可有利地紧靠在体线圈组件400的后边缘407和前边缘406上，以保持气流引导件410、411沿RF线圈404的每一端的对准，在此处更可能形成热点。侧壁462和侧壁464可附接到RF线圈404和/或后边缘407和前边缘406的表面，以抵靠该表面固定气流引导件410、411。通过抵靠表面固定气流引导件410、411，被引导通过空气通道440的冷却空气不会从内侧壁462的下方逸出，并且可防止气流引导件410、411从RF线圈404脱离。例如，在一些实施方案中，侧壁462和侧壁464可粘合到RF线圈404和/或后边缘407和前边缘406的表面。在其他实施方案中，外侧壁464可不紧靠在体线圈组件400的后边缘407和前边缘406上，并且外侧壁464可通过空间与后边缘407和前边缘406分开。被引导通过空气通道440的冷却空气可冷却RF线圈404上的热点，从而减少由RF线圈404辐射到体线圈组件400内部中的热量。

在其他实施方案中，气流引导件410、411可不包括一个或多个上壁和/或侧壁，其中气流引导件410、411可具有包括空气通道的不同形状。例如，在一个实施方案中，气流引导件410、411中的一个或多个气流引导件可具有三角形形状，其包括当联接到RF线圈404的外表面时形成空气通道的两个成角度的壁。在另一个实施方案中，气流引导件410、411中的一个或多个气流引导件可包括弯曲壁，其中该弯曲壁和RF线圈404的外表面形成空气通道。

图6A示出了体线圈组件600的第一部分的第一展开图，其可以是图2、图3和图4的体线圈组件200、300和400中的一个或多个体线圈组件的非限制性示例。因此，体线圈组件600包括围绕RF管602周向地布置的RF线圈604，其中气流引导件610(例如，图4的气流引导件410)定位在RF线圈604的外表面上。气流引导件610与体线圈组件200的后端601处的边缘606对准。

体线圈组件600包括气流入口640(例如，图3的气流入口340)，其定位在气流引导件610的开口底部下方的RF线圈604中。在各种实施方案中，气流入口640可定位在体线圈组件600的顶部中心点660(例如，顶部中心点360)处。通过气流入口640(例如，经由诸如风扇390的风扇)被引导到气流引导件610中的冷却空气可沿RF线圈604的外表面的沿边缘606的部分被引导通过气流引导件610的空气通道。冷却空气可沿箭头690所示的第一方向沿体线圈组件600的第一侧被向下引导，并且/或者沿箭头692所示的第二方向沿体线圈组件600的相对的第二侧被向下引导。

图6B示出了体线圈组件600的第二部分的第二展开图650，其中空气通道648由气流引导件610的第一表面和RF线圈604的第二表面形成。第一表面可由气流引导件610的上壁670的内表面、气流引导件610的第一侧壁672的内表面、气流引导件610的第二壁674的内表面形成。气流引导件610可包括联接面(例如，与RF线圈604共面接触的表面)，其中第一表面从第一联接面延伸到第二联接面。例如，第一侧壁672可包括第一联接面680，并且第二侧壁674可包括第二联接面682，其中第一表面从第一侧壁672的第一联接面680延伸，穿过上壁670，并且向下延伸到第二侧壁674的第二联接面682。RF线圈604的第二表面可穿过RF线圈604的外表面的一部分678从第一联接面680延伸到第二联接面682。从RF线圈604的外表面的部分678辐射的热量可传递到流过空气通道648的空气，从而冷却部分678。

在其他实施方案中，气流引导件610的第一表面可由不同构造的壁和/或弯曲表面的一个或多个内表面形成。例如，第一表面可以是从第一联接面680延伸到第二联接面682的弯曲(例如，半圆形)表面。

体线圈组件600的第二部分包括气流出口646(例如，图3的气流出口346)。沿第一方向690被引导的空气可在气流出口646处离开气流引导件610的空气通道648。气流出口646可位于气流引导件610的端点662处。在一些实施方案中，离开气流出口646的空气可经由刻入边缘606中的沟道663被引导远离RF线圈604的表面。通过引导离开气流出口646的空气远离RF线圈604的表面，可引导从RF线圈604上的一个或多个热点传递到空气的热量远离体线圈组件600，这进一步降低了体线圈组件600的内部的温度。

现在参见图7A，其示出了第一制造方法700，其中可使用机加工和热弯曲的组合来形成气流引导件。在各种实施方案中，气流引导件由塑料制成。在一个实施方案中，气流引导件被加工成具有两个侧壁的平坦的气流引导件节段702，如图6A和图6B所示，并且然后被弯曲成弯曲形状以配合体线圈组件(诸如体线圈组件200、300和/或400)的RF线圈的外表面的曲线。可使用热弯曲将平坦的气流引导件节段702弯曲成弯曲形状，其中热量在围绕圆柱体704的一部分弯曲平坦的气流引导件节段702时被施加到平坦的气流引导件节段702，其中圆柱体704具有与体线圈组件的RF线圈相同的直径。在热弯曲过程中，扁平气流引导部分702被放置在待形成的模具的顶部上并且被放置在辐射式加热器中。随着温度升高，扁平气流引导部分702将逐渐软化，并粘附到模具。在冷却之后，扁平气流引导部分702可以具有弯曲气流引导部分706的形式。第一制造方法的优点在于其可以是快速、廉价和可靠的。

在一些实施方案中，单个弯曲气流引导件节段706可被形成为具有要附接到RF线圈的气流引导件的期望长度。在其他实施方案中，可形成多个较短的弯曲气流引导件节段。多个较短的弯曲气流引导件节段可作为段组装在RF线圈上以产生分段的气流引导件，如图2的体线圈组件200所示。

例如，图7B示出了包括多个弯曲气流引导件段752的分段的气流引导件750。每个弯曲气流引导件段752可被加工成短的平坦的气流引导件节段(例如，类似于平坦的节段706)，并且然后该短的平坦的气流引导件节段可如上文结合图7A所述弯曲以形成弯曲气流引导件段752。多个弯曲气流引导件段752然后可组合以形成分段的气流引导件750。在一些实施方案中，多个弯曲气流引导件段752可在安装在RF线圈上时粘合在一起以形成分段的气流引导件750。

分段的气流引导件750相对于由单个弯曲气流引导件节段706形成的气流引导件的优点在于，由于气流引导件段752短于单个弯曲气流引导件节段706，因此用于经由热弯曲来形成弯曲气流引导件段752的时间和/或热量可小于用于形成单个弯曲气流引导件节段706的时间和/或热量。另外，每个弯曲气流引导件段752的第一表面积可小于单个弯曲气流引导件节段706的第二表面积。由于第一表面积更小，因此在弯曲气流引导件段752的热弯曲期间使用的空间量可减少。减少的空间量可导致产生施加到弯曲气流引导件段752的热量所消耗的能量更少。附加地或另选地，减少的空间量可允许比单个弯曲气流引导件节段706更快地同时制造更多数量的弯曲气流引导件段752。另外，可组装不同数量的气流引导件段752以形成各种不同尺寸的气流引导件，用于在各种不同直径的RF线圈上使用。

在另一个实施方案中，单个弯曲气流引导件节段706和/或弯曲气流引导件段752可不使用热弯曲来机加工和弯曲，并且可使用注塑来形成。在又一个实施方案中，单个弯曲气流引导件节段706和/或弯曲气流引导件段752可使用3D打印机来形成。3D打印的优点在于，气流引导件或气流引导件段可被形成为具有比使用机加工、热弯曲和/或注塑所能实现的形状更复杂的形状。

图8A示出了将包括气流引导件的第一RF线圈的温度与不包括气流引导件的类似的第二RF线圈的温度进行比较的温度比较图800，其中第一RF线圈和第二RF线圈各自被包括在体线圈组件中，诸如，诸如图1的MRI系统10的MRI系统的体线圈组件200、300和/或400。温度比较图800包括指示RF线圈(例如，RF线圈的热点)的温度的垂直轴和指示使用MRI系统的受检者的扫描时间的水平轴。

温度比较图800包括第一曲线802和第二曲线804，该第一曲线指示在第一扫描中不包括气流引导件的第一RF线圈的基线温度升高，该第二曲线指示在第二扫描中包括气流引导件的第二RF线圈的温度升高。第一扫描和第二扫描可在基本上类似的条件下执行。例如，第一RF线圈可具有与第二RF线圈相同的类型和/或尺寸，或者第二RF线圈可以是添加有气流引导件的第一RF线圈。可使用相似的起始温度并且使用相似的协议来对相同或相似的受检者执行第一扫描和第二扫描。

在第一扫描的过程中，第一RF线圈的温度升高到第一温度(例如，57℃)，如第一曲线802所示。在第二扫描的过程中(例如，在气流引导件用于冷却第二RF线圈的情况下)，第二RF线圈的温度升高到第二温度(例如，50℃)，其中第二温度小于第一温度。第一曲线802和第二曲线804之间的差异指示由于使用了气流引导件，第二RF线圈的温度相对于第一RF线圈有所降低。

图8B示出了基于图8A的曲线802和804的温度降低曲线图850，该温度降低曲线图指示通过使用气流引导件实现的RF线圈的温度降低百分比。温度降低曲线图850包括指示RF线圈(例如，第一RF线圈和/或第二RF线圈)的温度降低百分比的垂直轴，和指示使用MRI系统对受检者进行扫描的时间的水平轴。温度降低曲线图850包括曲线852，其指示在两次扫描期间随时间推移的温度降低百分比。如温度降低曲线图850所示，由于使用了气流引导件，因此到扫描结束时RF线圈的温度降低了大约15％(例如，9℃)。

因此，在体线圈组件中产生的、没有接收到足够的气流以经由第一冷却方法进行冷却的热点可经由第二强制性局部冷却方法来冷却。该第二强制性局部冷却方法包括在包括热点的一个或多个位置处围绕体线圈组件的RF线圈的外表面的部分来定位一个或多个气流引导件。例如，热点可位于RF线圈的端部，其中第一气流引导件可定位在RF线圈的第一端部处，并且第二气流引导件可定位在RF线圈的第二端部处。第一气流引导件和第二气流引导件可由单件材料(例如塑料)形成，或者第一气流引导件和第二气流引导件可由附接(例如粘合)在一起的多个段形成。气流引导件可通过机加工、热弯曲、注塑成型、3D打印或它们的组合来制造。当气流引导件围绕RF线圈的圆周的部分定位时，冷空气可由风扇产生并且经由气流入口被引导到气流引导件中。在经由气流出口离开气流引导件之前，冷空气可围绕RF线圈被引导并且被引导到热点。例如，气流入口可位于气流引导件的顶部中心点处，并且气流出口可位于气流引导件的定位在RF线圈侧面处的端部处。通过使用气流引导件将冷空气引导到热点，可降低RF线圈的温度。例如，温度降低可高达15％。通过降低温度，可减少由热点对定位在RF线圈内的MRI扫描受检者造成的不适，包括皮肤灼伤的可能性。本文所公开的系统和方法的优点在于，气流引导件可容易地并且以低成本生产，并且可在不改变体线圈组件的任何部件的情况下安装。

在MRI系统的体线圈组件中包括气流引导件的技术效果在于，可降低在体线圈组件的RF线圈中产生的热点的温度，从而降低对定位在RF线圈内的MRI扫描受检者造成的不适以及受检者的皮肤灼伤的可能性。

本公开也提供了对MRI系统的体线圈组件的气流引导件的支持，该气流引导件包括第一表面，该第一表面在气流引导件定位在体线圈组件上时形成空气通道，该空气通道由第一表面和体线圈组件的RF线圈的第二外表面包围，该气流引导件被构造成将由风扇产生的冷空气引导到RF线圈的第二外表面。在系统的第一示例中，该系统还包括：上壁、第一侧壁和第二侧壁，其中第一表面包括上壁、第一侧壁和第二侧壁的内表面。在系统的任选地包括第一示例的第二示例中，第一表面是弯曲壁的内表面。在系统的任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中，气流引导件围绕RF线圈的端部的外表面周向地布置。在系统的任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者的第四示例中，气流引导件覆盖RF线圈的圆周的第一部分，并且圆周的第二部分未被气流引导件覆盖。在系统的任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者的第五示例中，气流引导件由机加工工艺、注塑成型工艺、3D打印工艺和热弯曲工艺中的一种或多种工艺来制造，其中气流引导件的材料被加热并且围绕圆柱体的一部分弯曲。在系统的任选地包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者的第六示例中，气流引导件由多个气流引导件段形成，该多个气流引导件段被制造并且粘合在一起。在系统的任选地包括第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者的第七示例中，冷空气在定位在RF线圈上的顶部中心点处的气流入口处进入气流引导件。在系统的任选地包括第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者的第八示例中，从气流入口围绕RF线圈的两个相对侧周向地引导冷空气。在系统的任选地包括第一示例至第八示例中的一者或多者或每一者的第九示例中，冷空气在定位在RF线圈的一侧处的气流出口处离开气流引导件，并且经由体线圈组件的边缘中的沟道被引导远离RF线圈。

本公开也提供了对用于冷却MRI系统的RF线圈的方法的支持，该方法包括经由气流引导件的空气通道将冷空气引导到RF线圈的外表面的一部分，该空气通道形成在气流引导件的表面和RF线圈的外表面的部分之间。在方法的第一示例中，气流引导件包括一个或多个壁，并且空气通道由一个或多个壁和由一个或多个壁包围的RF线圈的外表面的一部分形成。在方法的任选地包括第一示例的第二示例中，该方法还包括：经由风扇产生冷空气，以及经由软管将冷空气引导到气流引导件。在方法的任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中，该方法还包括：将冷空气引导到定位在RF线圈上的顶部中心点处的气流引导件的气流入口中。在方法的任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者的第四示例中，该方法还包括：经由气流出口将热空气引导出气流引导件，以及经由体线圈组件的边缘中的沟道将热空气引导远离RF线圈。

本公开也为MRI系统提供支持，该MRI系统包括：包括RF线圈和RF管的体线圈组件、风扇以及附接到RF线圈的外表面的气流引导件，该气流引导件被构造成将由风扇产生的冷空气引导到RF线圈的外表面的一部分。在系统的第一示例中，气流引导件包括上壁、第一侧壁和第二侧壁，该上壁、第一侧壁和第二侧壁引导冷空气穿过RF线圈的外表面的在上壁下方并且在第一侧壁和第二侧壁之间的部分。在系统的任选地包括第一示例的第二示例中，气流引导件围绕RF线圈的端部周向地布置。在系统的任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者的第三示例中，该系统还包括：体线圈组件的边缘中的沟道，其中离开气流引导件的热空气经由沟道被引导远离RF线圈。在系统的任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者的第四示例中，气流引导件包括粘合在一起的多个气流引导件段，该多个气流引导件段由机加工工艺、注塑成型工艺、3D打印工艺和热弯曲工艺中的一种或多种工艺来制造，在热弯曲工艺中，平坦的气流引导件节段被加热并且围绕圆柱体的一部分弯曲。

当介绍本公开的各种实施方案的元件时，词语“一个”、“一种”和“该”旨在意指存在这些元件中的一个或多个元件。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、量或重要性，而是用于将一个元件与另一个元件区分开。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了列出的元件之外还可存在附加元件。如本文使用术语“连接到”、“耦接到”等，一个对象(例如，材料、元件、结构、构件等)可以连接到或耦接到另一个对象，而无论该一个对象是否直接连接或耦接到另一个对象，或者在该一个对象与另一个对象之间是否存在一个或多个介入对象。此外，应当理解，对本公开的“一个实施方案”或“实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。

除了任何先前指示的修改之外，本领域技术人员可以在不脱离本描述的实质和范围的情况下设计出许多其他变型和替换布置，并且所附权利要求书旨在覆盖此类修改和布置。因此，尽管上面已经结合当前被认为是最实际和最优选的方面对信息进行了具体和详细的描述，但对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，在不脱离本文阐述的原理和概念的情况下，可以进行许多修改，包括但不限于形式、功能、操作方式和使用。同样，如本文所使用的，在所有方面，示例和实施方案仅意图是说明性的，并且不应以任何方式解释为限制性的。