CN102007421A - 多频rf线圈 - Google Patents

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Abstract

一种在三个或更多不同频率操作的多频成像射频(RF)线圈，其中移频回路结构接近线圈，并且在回路结构耦合到线圈时可切换地耦合以提供不同频率。在一个实施例中，频率之一是质子频率，一个是钠频率，以及频率之一是碳频率。一个示例涉及使用超极化化合物的成像检查。

Description

多频RF线圈
技术领域
本申请要求2008年4月11日提交的美国临时申请No.61/044065的权益，通过引用将其完整地结合到本文中。
背景技术
磁共振成像(MRI)或核磁共振成像(NMRI)是用于可视化人和动物对象的某些结构方面和功能性的医疗成像技术。成像通常使用磁场在磁场方向排列体中的某些原子。排列的变化引起可检测的旋转磁场。对比剂可用于通过例如提供附加类型的原子供成像来增强成像。磁成像的变型是本领域已知的。
在标准成像获取中，存在确定用于扫描过程的最佳参数的预扫描过程。预扫描具有多个步骤，例如确定准确的扫描仪载波频率、接收器增益和信号放大(或发射增益)，它们全部用于确保最大检测信号。预扫描的过程通常在与成像实验的频率相同的频率来执行。
超极化分子(hyperpolarized molecule)与磁共振成像的结合使用使磁共振成像发展到代谢成像领域。通常，在将采用13C原子标记的超极化化合物注入对象的检查中，使用两个线圈，一个调谐在质子频率，而一个调谐在碳频率。在一些示例中，使用单个双调谐线圈。
在存在13C超极化化合物的情况下执行成像时的一个难题是校准系统以使得执行最佳成像。在注入超极化化合物之前，通常存在可用于翻转角(flip angle)校准的不充分天然13C信号。通常将标记化合物注入对象，并且得到所注入的超极化化合物及其下游产物的解剖分布的图像。来自所注入化合物的信号是时变的；它因弛豫、流动、灌注和新陈代谢而随时间变化。为了发生最小信号丢失，重要的是，成像在发生注入之后立即进行，而无需用于校准的冗长过程。
除非在待成像区域中存在具有充分天然丰度13C的富脂区，否则通常不在体内执行翻转角校准。在一些情况下，校准最初在设计成模仿体内对象的幻像中执行。在这些幻像校准中，发射增益的值被获得并且用于所有体内检查而忽略不同对象所提供的不同负载。备选地，可在成像区域中添加包含富碳材料的幻像，并且翻转角(FA)校准使用来自这个幻像的信号来执行。但是，由于这个幻像必须在存在对象的情况下插入线圈，所以它必须很小，从而因来自小幻像样本的有限信号可用性而导致FA校准的某些不准确性。此外，这种幻像必须固有地定位在线圈附近，其中射频磁场(B1)趋向于不均匀，并且可能与对象所在地方的线圈中心的B1显著不同。因此，FA校准的常规方式不是特定准确，并且可导致不希望的信号丢失。用于校准的改进技术增加超极化成像技术，并且使系统更具有商业吸引力。
发明内容
一般来说，本发明的实施例涉及用于成像、特别是用于对超极化标记化合物进行成像的多频RF线圈。
一个实施例是具有在三个或更多不同频率可操作的射频线圈的多频成像线圈。这包括靠近射频线圈的移频结构(shifting frequency structure)，其可切换地耦合以便在移频结构耦合到射频线圈时提供频率中的至少一个。在移频结构与射频线圈去耦合时提供频率中的另一个。
这种射频线圈的一个示例是双调谐鸟笼线圈(dual-tuned birdcage)，其中频率之一是质子频率，频率之一是钠频率，以及频率之一是碳频率。更具体来说，在这个示例中，鸟笼线圈工作在大约63.87MHz的1H的质子频率，工作在大约16.89MHz的23Na的钠频率以及正交工作在大约16.06MHz的13C的碳频率。
另一个实施例包括一种采用多频成像线圈来获取图像的方法，包括将至少一个频移电路回路耦合到线圈，其中频移电路回路在耦合时从碳频率频移到钠频率。该方法提供使用质子频率来执行解剖成像、使用钠频率来执行预扫描校准以及进行处理以得到碳频率的翻转角校准。此外，该方法提供去耦合频移电路回路，并且使用来自预扫描校准的翻转角校准在碳频率执行成像。
在又一个实施例中，超极化化合物的成像系统包括在至少三个频率可操作的成像线圈，具有至少一个频移回路结构，其由开关可切换地耦合到成像线圈，其中频移回路结构在频移回路结构耦合到线圈时使用对象中天然存在的化合物将频率之一频移到对象的预扫描校准的频率，并且在频移回路结构去耦合时使用对象中不够丰富的超极化化合物来执行超极化成像。
附图说明
通过参照附图阅读以下具体实施方式，会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似符号在整个附图中表示相似组件，附图包括：
图1示出根据一个实施例的示意透视图；
图2示出根据一个实施例的线圈结构的视图；
图3示出根据一个实施例的多频线圈处理的流程图；
图4A-4E示出与图1和图2所示的线圈的操作方面关联的各种图表；以及
图5示出在13C频率的逆发射增益(iTG’s)与在负载幻像的23Na频率的iTG’s的关系的图表。
具体实施方式
在以下详细描述中，提出大量具体细节，以便提供对本发明的各个实施例的透彻了解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例，本发明并不局限于所示实施例，并且本发明可通过各种备选实施例来实施。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程和部件。
此外，各种操作可描述为以有助于理解本发明的实施例的方式所执行的多个分立步骤。但是，描述的顺序不应当理解为表示这些操作需要按照提供它们的顺序来执行，它们甚至也不是顺序相关的。此外，词语“在一个实施例中”的重复使用不一定都表示同一个实施例，尽管也可能表示同一个实施例。最后，本申请中所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等等以及它们的屈折形式意在是同义的，除非另加说明。
根据本发明的各个实施例，单个共振线圈结构能够工作在超极化扫描的感兴趣的三个或更多频率。第一频率用于解剖定位目的，并且在第二频率使用预扫描以用于使用来自在第二频率的发射增益响应的校准曲线来确定成像功率要求。根据第二频率处理的预扫描值，确定第三频率的放大等级。因此，执行在第三频率的成像，已经确保放大等级，这产生最高的图像信噪比(SNR)。本文说明其它实施例和结构，以便适应其它设计和应用。
如上所述，与典型的MRI检查不同，当预扫描和扫描步骤在相同频率执行时，注入超极化化合物之前的天然丰富碳信号的有限可用性一般导致困难以及往往的不准确的翻转角校准。准确翻转角(FA)校准帮助使图像信噪比(SNR)为最大，其可根据系统的一个实施例使用体中的钠的天然丰度在体内执行。在一个实施例中，共振结构在1H(例如在1.5T的63.87MHz)和23Na(例如在1.5T的16.89MHz)频率以及正交地在13C(例如在1.5T的16.06MHz)频率线性共振。如上所述，23Na的频率稍微接近13C，从而准许线圈的频率响应的频移，以便使用天然存在的钠来提供校准。体中的天然存在的钠信号可用于在使用超极化13C化合物的检查中的翻转角校准和线圈灵敏度分布绘制(coil sensitivity profile mapping)。
参照图1，示出多频RF线圈10的一个实施例的电气示意图。在这个示例中，多横档(multiple rung)鸟笼线圈是双调谐线圈，其中具有两个外环20、两个内环30以及靠近鸟笼线圈10安装的频移电路回路40，其中移频电路回路40可切换地耦合，以便频移内环的频率响应。
在这个示例，线圈10包括由外环20定界的在质子频率共振的线性线圈、由内环30定界的碳线圈以及在回路40闭合时实现碳线圈30的频率响应的频移的可切换耦合的回路结构40。
在这个示例中，由外环20定界的质子线圈还具有两个横档25，其中具有多个电容器。碳线圈30具有两个环和八个横档35。存在至少一个频移电路回路40，它靠近内环30安装，当移频电路回路40闭合时提供内环30的相互耦合。移频电路回路40的作用在回路为开路电路时是可忽略的。在一个实施例中，移频电路回路40由位于沿回路40的路径的某个位置的开关45断开和闭合。开关45可以是机械、机电或电气的。在一个示例中，开关45是可经过电气控制以断开和闭合开关45的偏压二极管。
存在与移频电路回路40关联的多个性质，它们实现其操作，以便提供在一个实施例中用于钠的第二频率所需的共振响应。移频电路回路40的回路的大小和形状以及布置和取向是确定实现两个不同频率的操作的频率响应的部分因素。例如，在这个示例中，频移电路40的电路回路是导电微带的一段，它被放置到介电板上并且定位在内环30的一部分之上，以及可使用隔离片、扣件或介电粘合剂定位在线圈10上方。将频移电路40的电路回路调谐到接近环30定界的13C线圈频率的频率，以便提供到线圈的最大相互耦合。
由外环20定界的例如质子频率的线圈可通过单耦合输出70来驱动，如这个示例所示。在另一个示例中，可存在两个正交驱动点以获得较高信噪比(SNR)。到内环30定界的碳线圈的耦合可通过使用接近由内环30定界的碳线圈的一个或多个耦合回路50、60来获得。在这个示例中，耦合回路没有电耦合到内线圈30的导体，而是放置于小介电段(未示出)上。来自两个正交耦合回路50、60的输出可分别经由两个耦合驱动电缆55、65来获得。
在一个实施例中，线圈10设计成在三个频率进行共振，即，来自由外环20定界的线圈的质子频率、电路回路40闭合时来自由内环30定界的线圈的钠频率以及电路回路40开路时来自由内环30定界的线圈的碳响应。耦合电路40闭合时由内环30定界的线圈的频率响应取决于内线圈30的质量因子(Q因子)和频移电路线圈40的Q因子，以及取决于耦合线圈40的面积及其布置。例如，闭合电路回路40位于靠近内线圈30以提供良好的耦合，并且经过旋转，直到取得钠的最佳响应。在这里，为了线圈的使用寿命可将回路结构40固定在适当位置。在一个示例中，频移电路回路40的位置通过如下凭经验得出：将电路回路40放置于线圈10之上，同时在网络分析器监测结构的频率响应。
存在电路回路40的各种大小和形状。例如，较大回路需要更远离内环30放置，因为耦合强度会更大。电路回路40可以是矩形、正方形、圆形或其它多边形形状以及曲流线，但是，形状只是确定共振频率响应的因素之一。其它因素包括电路回路的大小、导电带的大小、导电带的材料以及内线圈与回路结构之间的间隙。
一个实施例是能够工作在质子、钠和碳频率的线圈，其为超极化碳标记化合物的成像经过优化。在所示示例中，双调谐线性质子和正交碳鸟笼线圈设计提供在钠频率的线性操作。在一个示例中，频移回路设计成使得当回路闭合时，它分割线圈30的工作频率，从而使其模式之一移动到钠频率。一种用于提供频移能力的机制是靠近鸟笼线圈放置的单个一圈回路。回路的电路可使用例如开关机构来断开和闭合。使开关闭合引起分割线圈30的工作频率，并且将其一个频率移动到钠频率。
有效地将双调谐线圈的频率从13C切换到23Na的备选设计是在8个内线圈横档使用具有适当偏压的可变电容器。给定碳和钠的两个共振频率的接近性，可变电容器能以小的(＜10V)偏压在10％之内改变其操作范围。备选地，PIN二极管可用于添加在钠与碳频率之间进行切换所需的额外电容。通过反向偏压，PIN二极管作用就像开路，从而呈现在钠频率的线圈共振。通过二极管的正向偏压，在电路中引入与第一电容器并联的第二电容器，从而使电路返回到碳频率。虽然要求更大的设计工作，但是这种设计具有在钠频率的清楚单共振的优点，从而产生工作在实际正交模式的更好的钠响应。
参照图2，示出根据一个实施例的成像系统线圈组件200的透视图。线圈组件200示为圆形组件，它具有根据目标应用确定大小的内部段(internal section)。例如，如果线圈200预计用于人脑成像，则相应地对开口确定大小。
外环20具有围绕完全在外环20之间延伸的介电圆形壳体230设置的导电段，其中具有对应端和横档25。内环30具有端部，其中具有围绕壳体230设置的多个横档35。存在设置于壳体230上的耦合回路50、60，其中具有小介电段210使耦合回路50、60与内环30保持电绝缘。
移频回路40靠近由内环30限定的线圈设置。在这个示例中，移频回路40设置在介电段220上，并且放置在内环30上方的小段距离。存在与回路结构40电耦合的开关45，使得开关45在闭合时使回路电接通。
在一个实施例中，碳线圈具有内环30，其中具有带对应电容耦合的8个横档。还存在两个耦合拣选回路50、60，它们设置在内环30的顶部，其中介电材料层210使耦合段50、60与内环30的导电迹线绝缘。两个拣选耦合回路50、60定位成在碳共振频率大约90度分离，以便提供正交操作。
各种结构修改均落入这个系统的范围之内，它扩展范围和适用性。在所示实施例中，外环具有提供质子输出的两个横档。其它示例包括其它横档，它们可用于提供增加的灵敏度，并且甚至可采用附加驱动点来提供在质子频率的正交操作。
在这个示例中，移频回路结构调谐在碳频率，并且耦合到双调谐线圈。线圈线性工作在钠频率；在一个示例中，其灵敏度不是特别好，但是对于预扫描是充分的。线圈在碳操作模式具有更大灵敏度(线圈在13C成像期间正交操作)。在另一个实施例中，添加附加移频回路结构，以便提高钠响应的灵敏度。两个频移回路结构可定位成分开90度，并且在钠频率提供正交驱动以便获得更大灵敏度。
又参照图2，在这个示例中，线圈包括低通8横档正交鸟笼碳线圈，与线性质子半亥姆霍兹线圈共享其支路的两个。在一个实施例中，频移回路40调谐在碳频率，并且耦合到双调谐结构，其中移频回路位于碳线圈的两个驱动横档之间。
这个频移回路结构的电路可易于使用例如机械、机电或电气开关等开关机构来断开或闭合，以便将移频回路与线圈耦合或去耦合。例如，在一个备选实施例中，PIN二极管可用于断开或闭合频移回路结构。当电路断开时，频移回路对基本双调谐质子/碳线圈的调谐或匹配没有影响。随着电路闭合，鸟笼和频移回路耦合，从而引起初始碳鸟笼的多个共振的存在，其中具有在钠频率的共振之一。同时，质子共振通常不受开关机构的断开/闭合位置影响。
参照图3，根据一个处理实施例示出一种简化操作方法300。在这个示例中，成像检查以开关闭合开始，以便将频移回路耦合到鸟笼线圈(310)。执行解剖成像以及任何可选的匀场(shimming)(320)。在这个示例中，在质子频率执行解剖成像。
然后，对于发射增益(或翻转角)校准在钠频率执行预扫描(330)。根据来自钠频率预扫描结果的内插来处理预扫描信息，以便提供在碳频率的翻转角的校准(340)。
然后，例如通过断开开关来切断频移电路回路(350)，这有效地消除频移电路回路的影响。一旦去除频移电路回路的影响，则可在经校准的系统在碳频率执行成像(360)。在这个示例中，从两个耦合回路正交得到清楚碳频率响应以便获得更好的SNR。如果较低SNR是可接受的，则线性响应也落入这个实施例的范围之内。
图4A-4E示出线圈的实际试验台测量(bench measurement)，并且示出随频移回路开关断开和闭合的两个碳信道(钠频率和碳频率)以及不受开关的位置影响的质子信道的反射系数S11的幅值。参照图4A，示出在质子频率的反射系数S11的幅值。图4B中，示出随开关断开(虚线)和开关闭合(实线)的碳信道之一的反射系数S11的幅值。图4C示出随开关断开(虚线)和开关闭合(实线)的另一个碳信道的反射系数S11的幅值。使频移回路的电路闭合引起与其耦合的线性模式的强扰动，从而分割其共振。随着开关闭合(图4B中的实线)，碳线圈也对大约17MHz的钠频率敏感。相比之下，当开关断开(图4B和图4C中的虚线)时，碳线圈正交工作在碳频率。
参照图4D，得到S21测量，其中探测发射和接收(T/R)线圈的平面与一圈回路的平面平行，指明在钠频率的共振以及与碳共振沿磁场向下对称(symmetrically downfield)的另一个共振的存在。在这个平面中不存在碳共振。
但是，一圈回路的存在所感应的扰动不影响鸟笼的其它线性模式，它保持为调谐到碳频率。图4e提供所得到的S21测量，其中探测T/R线圈的平面与一圈回路的平面垂直，从而确认测量数据。因此，随着一圈回路的开关闭合，将初始正交13C线圈变换成具有在13C频率的线性模式以及在23Na频率和相对13C共振沿磁场向下对称的定位的频率的线性模式的线圈。由于耦合鸟笼的I和Q信道的电感回路的取向既不平行于也不垂直于扰动一圈回路的平面，所以在S11测量中呈现这两个基本线性模式的组合，其中一圈回路的电路闭合(图4b和图4c中的实线)。
这个线圈的空载质量因子(Qu)对于13C共振(开关断开)为134，对于23Na共振(开关闭合)为90。负载和空载质量因子之间的比率对于碳共振(开关断开)为Qu/Q1＝1.5，以及对于钠共振(开关闭合)为Qu/Q1＝1.25，从而指明线圈工作在中间方式(其中噪声来自线圈和样本)。此外，线圈在两个频率没有相似地负载。
图5示出在13C频率的逆发射增益(iTG’s-它表示180度翻转角的TG’s)与在负载幻像的23Na频率的iTG’s的关系的图表。要为所有后续体内实验校准这个线圈，对6个负载幻像测量得到13C和23Na频率的给定翻转角所需的发射功率。
由扫描操作人员在人工预扫描中通过对吸收模式的两种信号定相(phasing)并且记录信号为最小的TG’s来测量iTG’s。确定幻像实验中的最小信号的TG的不确定性很低，在13C频率跨越～4TG单元以及在23Na频率跨越～2TG单元。信号为最小的中值TG’s显示为数据点，而误差棒覆盖信号最小化的整个不确定范围。
在一个实际实验中，包括与鸟笼线圈耦合的一圈频率频移回路的鸟笼线圈用于在1H频率的切片定位和匀场以及在23Na频率的FA校准的体内超极化检查的初始系列。然后断开外部回路的电路，鸟笼线圈返回到其初始双调谐1H/13C操作模式以供最终扫描，这绘制所注入13C化合物及其下游代谢物的位置。体内示范这个线圈在其三个频率(对于解剖定位和匀场的1H，对于FA校准的23Na-和23Na成像以及用于成像的13C的使用。
在实验实施例中，线圈表示具有小开口的1.5T动物线圈。线圈包括低通双调谐1H/13C线圈。8横档正交13C鸟笼线圈(8cm直径，10cm长)具有其横档的两个，180度分开，经扩展以连同间隔开大约14.5cm的两个额外端环一起形成线性1H半亥姆霍兹线圈。这个双调谐线圈的迹线大约为6mm宽，并且通常是铜，但是其它适当导体迹线落入系统的范围之内。1H线圈电容式耦合到其驱动电缆，而13C鸟笼的两个正交模式电感耦合到其驱动电缆。
在所示实施例，大约5.5cm长和3cm宽的矩形一圈回路设计成在13C频率进行共振。在一个实施例中，回路可靠地附连在鸟笼线圈上方，在13C鸟笼驱动横档之间对称。虽然开路电路不影响双调谐1H/13C结构的调谐或匹配，但是闭路电路引起回路耦合到13C线圈的电路并且修改其共振结构。这个回路与塑料支承圆筒的距离和略微旋转以实验方式选择成创建在23Na频率(16.89MHz)的共振。
在这个示例中，耦合回路的较大面积对这个回路选择成使线圈耦合为最大，其中回路结构设计成在13C频率共振。移频回路结构适配线圈塑料盖，并且放置在鸟笼信道的驱动端口之间。回路结构与线圈之间的间距和略微旋转/倾斜以实验方式调整成得到在鸟笼线圈的预期23Na频率的共振。一旦得到最佳响应，则保护回路。
又参照图5的图表，可以看到，需要比转化23Na信号略小的功率来转化13C信号。从理论考虑因素，假定在两种频率的正交驱动以及完善调谐和匹配，获得13C频率的给定FA的功率应当比获得在23Na频率的相同FA所需的功率高0至3dB，其中准确的功率增加量取决于噪声的主要来源。但是，与在13C频率的正交操作相比，由于线圈在23Na频率的线性操作，在这个频率需要3dB功率增加。所观测的功率增加为～1.5dB，以便在23Na频率得到与在13C频率相同的FA。
此外，图5的图表示出对于各种线圈负载转换在两种频率的信号所需的发射增益的变化范围略小于典型情况。除了这种结论在低工作频率(16-17MHz)很常见的事实之外，这还因线圈在满载的同时经过调谐的事实而引起。随着负载在实验中减小，竞争效应发生，从而使各种线圈负载对TG可变性的影响为最小。例如较小负载要求较小吸收功率来获得给定翻转角。但是，同时，线圈变成略微失配和失谐，从而要求更大正向功率来得到相同的翻转角。此外，两个不同频率的iTG’s之间的关系是相当线性的。由等式y＝1.57x-95.9(R2＝0.96)所控制的二参数线性拟合(实线)接近结果。
线圈用于某些体内实验。检查以线圈在解剖定位和匀场的1H/23Na模式工作开始。然后在23Na频率准确执行FA校准。随后将扫描仪的发射器频率改变到13C共振频率，发射增益按照线圈的校准曲线对应地减小以获得13C频率的预期翻转角，回路线圈开关断开，并且在体内得到13C图像。在检查期间不需要电缆连接或断开连接。1H信道始终被连接，并且给定其接近性，23Na和13C信号都经过相同的发射和接收链。
对于临床检查，本文详细描述的线圈具有下列优点：允许所有预扫描和扫描步骤的准确完成，而无需重新定位对象、使电缆连接或断开连接或者浪费超极化样本。Fa校准也可在1H(而不是23Na)频率执行，从而要求用于在超极化化合物存在的情况下进行成像的不太复杂的RF线圈。但是，在MRI扫描仪的大多数临床实现中，1H和13C信号经过完全不同的发射和接收链(不同的RF放大器以及不同的T/R开关)。一个实施例最初校准质子频率的翻转角，然后预测在13C频率的所需发射功率。在这种情况下，放大器或T/R开关性能的少许变化在频率之一发生，但是，常差将在13C翻转角校准中显现。
修改可用于对3T缩放这个线圈的设计，其中23Na与13C共振之间的差略微超过1.5MHz。例如，可要求一圈回路的扩大面积以增加线圈耦合。13C检查中采用的低噪声硬件(前置放大器等)趋向于是极为频率特定的，并且可将钠信号减小到硬件修改被要求的程度。备选地，可利用在质子频率的FA校准。
在又一个实施例中，可将较大回路结构调谐到1H，使得它耦合到1H线圈，并且还将较大线圈调谐到氟。氟(19F)在充分足够接近大约63.87MHz的1H频率的大约60.12MHz(1.5T)的拉莫尔频率共振，使得频移可通过耦合回路结构来实现。此外，将一个频移回路结构用于钠与碳频率之间的频移以及将另一个频移回路结构用于质子与氟频率之间的频移允许4频率线圈。
本文所述的系统的部署的一个示例涉及在超极化化合物的存在情况下的加速成像。减少数量的相位编码步骤和减小的成像时间在MRI中是可能的，其中条件是使用线圈灵敏度分布来检索未通过梯度进行编码的信息。虽然在注入超极化化合物之前生成线圈灵敏度分布因缺乏内源性化合物而是不可能的，但是它们在注入注入化合物之后的生成将浪费时间，因此降低所得图像的SNR。可制作成通过与附加回路耦合而在钠频率共振的调谐到13C的线圈的系统能够使用内源性钠信号在钠频率获取线圈灵敏度分布。这些绘图允许13C成像的加速以及增加的13C图像SNR。例如，存在待用于13C成像的钠频率的B1绘图校准。
一个实施例采用可切换耦合的结构的使用以将成像线圈调谐到不同频率响应范围而不是人工调谐线圈。
虽然本文仅说明和描述了本发明的某些特征，但本领域的技术人员会想到多种修改和变更。因此要理解，所附权利要求书意在涵盖落入本发明的真实精神之内的所有这类修改和变更。

Claims (19)

1.一种多频成像线圈，包括：
在三个或更多不同频率操作的射频线圈；以及
移频结构，其接近所述射频线圈，并且可切换地耦合以便在所述移频结构耦合到所述射频线圈时提供所述频率中的至少一个，而在所述移频结构与所述射频线圈去耦合时提供所述频率中的另一个。
2.如权利要求1所述的成像线圈，其中，所述射频线圈是双调谐鸟笼线圈，并且其中所述频率之一是质子频率，所述频率之一是钠频率，以及所述频率之一是碳频率。
3.如权利要求2所述的成像线圈，其中，所述鸟笼线圈工作在大约63.87MHz的1H的质子频率，工作在大约16.89MHz的23Na的钠频率以及正交工作在大约16.06MHz的13C的碳频率。
4.如权利要求2所述的成像线圈，其中，所述鸟笼线圈具有内线圈的8个横档以及外线圈的2个横档。
5.如权利要求1所述的成像线圈，其中，所述频移结构设计成在所述碳频率共振。
6.如权利要求1所述的成像线圈，其中，所述频移结构是在介电衬底上的导电金属的单回路。
7.如权利要求1所述的成像线圈，其中，所述频移结构通过开关可切换地耦合到所述射频线圈。
8.如权利要求7所述的成像线圈，其中，所述开关是电、机电或机械开关中的至少一个。
9.如权利要求7所述的成像线圈，其中，所述开关是二极管或微机电开关。
10.一种用于采用多频成像线圈来获取图像的方法，包括：
将至少一个频移回路耦合到所述线圈，其中所述频移回路在耦合时从碳频率频移到钠频率；
使用质子频率来执行解剖成像；
使用钠频率进行校准并且进行处理，以便得到所述碳频率的翻转角校准；
去耦合所述频移回路；以及
使用来自所述校准的所述翻转角校准在所述碳频率执行成像。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述图像是对象的图像，并且还包括在所述成像之前用超极化对比剂注入所述对象。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述耦合和所述去耦合的步骤由开关来执行。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述成像正交执行。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述校准使用所述频移电路回路中的两个，并且所述校准步骤正交执行。
15.一种用于超极化化合物的成像系统，包括：
在至少三个频率操作的成像线圈；以及
通过开关可切换地耦合到所述成像线圈的至少一个频移结构；
其中，所述频移结构在所述频移结构耦合到所述线圈时使用所述对象中的天然存在的化合物将所述频率之一频移到用于校准的频率，而在所述频移结构去耦合时使用所述对象中非天然存在的所述超极化化合物来执行超极化成像。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述频率包括质子频率、钠频率、氟频率或碳频率中的至少三个。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述系统线性工作在所述质子频率和钠频率以及正交地在所述碳频率。
18.如权利要求15所述的系统，其中，所述至少一个频移结构包括用于所述校准的正交响应的两个回路结构。
19.如权利要求15所述的系统，其中，所述开关是电、机电、机械开关、二极管或微机电开关其中之一。
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