專利名稱：嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)的對(duì)嬰兒體心臟進(jìn)行成像的射頻線圈
直o
背景技術(shù)：
磁共振影像系統(tǒng)(MRI)使用來自主磁系統(tǒng)的均勻強(qiáng)磁場(chǎng)(稱為MRI系統(tǒng)主磁場(chǎng)-Btl)對(duì)人體中的氫原子核自旋進(jìn)行極化。磁極化原子核自旋在人體中產(chǎn)生磁矩i。該磁矩在穩(wěn)態(tài)時(shí)指向主磁場(chǎng)方向，如果沒有激勵(lì)擾動(dòng)則不會(huì)產(chǎn)生有用的信息。通過均勻的射頻 (RF)磁場(chǎng)(稱為激發(fā)磁場(chǎng)或&磁場(chǎng))激發(fā)磁矩產(chǎn)生核磁共振(NMR)信號(hào)，從而獲取磁共振影像系統(tǒng)(MRI)數(shù)據(jù)。射頻發(fā)射線圈在所需探測(cè)的圖像區(qū)域產(chǎn)生&磁場(chǎng)，該射頻發(fā)射線圈由采用功率放大器的受計(jì)算機(jī)控制的射頻發(fā)射器驅(qū)動(dòng)。在激發(fā)過程中，原子核自旋系統(tǒng)吸收能量，使磁矩繞著主磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)。在激發(fā)后，進(jìn)動(dòng)的磁矩將經(jīng)歷自由感應(yīng)衰減(FID)，釋放其吸收的能量并返回穩(wěn)態(tài)。在自由感應(yīng)衰減(FID)中，使用放置在人體受激部分附近的接收射頻線圈探測(cè)核磁共振(NMR)信號(hào)。該核磁共振(NMR)信號(hào)是處于接收射頻線圈中的第二電壓(或電流)，該電壓(或電流)被人體組織的進(jìn)動(dòng)磁矩所誘導(dǎo)。接收射頻線圈可以是發(fā)射線圈本身也可以是只接收射頻信號(hào)的獨(dú)立線圈。通過集成在主磁場(chǎng)系統(tǒng)中的梯度線圈產(chǎn)生附加脈沖梯度磁場(chǎng)，選擇性地激發(fā)所需要位置的體素內(nèi)的原子核，并可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率編碼和相位編碼，從而確定其空間坐標(biāo)，最終經(jīng)過傅立葉變換，建立一幅完整的磁共振影像。在磁共振影像系統(tǒng)(MRI)中，發(fā)射線圈和接受線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的均勻性是獲得高質(zhì)量圖像的一個(gè)關(guān)鍵因素。在通常的磁共振影像系統(tǒng)中，通常采用整體射頻線圈取得最佳激發(fā)場(chǎng)均勻性。整體射頻線圈是系統(tǒng)中最大的射頻線圈。但是，如果同時(shí)使用較大的線圈接收，則會(huì)產(chǎn)生較低的信噪比(SNR)，這主要是因?yàn)檫@樣的接受線圈與參與成像的信號(hào)發(fā)生組織距離較遠(yuǎn)。因?yàn)樵诖殴舱裼跋裣到y(tǒng)(MRI)中最重要的是高信噪比(SNR)，所以經(jīng)常采用專用線圈進(jìn)行射頻接收以提高所需探測(cè)部分的信噪比(SNR)。在實(shí)用中，設(shè)計(jì)較佳的專用射頻線圈應(yīng)當(dāng)具有下列功能高信噪比、好的均勻性， 諧振電路的高空載質(zhì)量因子⑴)。此外，線圈裝置必需設(shè)計(jì)成適于醫(yī)生操作并具有舒適度， 而且在病人與射頻電子設(shè)備之間提供保護(hù)屏障。一種提高信噪比(SNR)的方法是正交接收。在這種方法中，由覆蓋所需探測(cè)區(qū)域的兩個(gè)互相獨(dú)立的線圈探測(cè)兩個(gè)信號(hào)。采用正交接收的射頻信號(hào)信噪比是采用單個(gè)線性線圈情況時(shí)的λ/ 倍。鳥籠式線圈是一種常用的正交線圈，尤其是相對(duì)于常用的表面線圈，鳥籠式線圈的磁場(chǎng)均勻性特別好。另外一種提高信噪比的方法是相控陣線圈技術(shù)。為了對(duì)一個(gè)較大的區(qū)域進(jìn)行成像，如果使用單個(gè)較大的線圈，線圈所覆蓋的所有區(qū)域的噪聲均進(jìn)入線圈，因此信噪比差。如果使用相控陣技術(shù)，使用多個(gè)獨(dú)立的小線圈一起覆蓋此區(qū)域，由于只有臨近線圈的很小區(qū)域的噪聲才能進(jìn)入線圈， 因此能夠有效地提高信噪比。先天性心臟病是嚴(yán)重危害兒童生命健康的疾病，目前已成為導(dǎo)致我國(guó)新生兒死亡的首要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每1000個(gè)新生兒中約有6個(gè)患先天性心臟病。按人口出生率及先天性心臟病發(fā)病率，估計(jì)我國(guó)每年有15萬患這種病的孩子出生?，F(xiàn)有的嬰兒體心臟線圈包括上下兩片的結(jié)構(gòu)，通道分布在上下兩面。這種設(shè)計(jì)不能完全符合人體工程學(xué)，使人體左右兩邊的重要器官成像不是很清晰，且只能捕捉一個(gè)方向的信號(hào)。也由于這樣的結(jié)構(gòu)，使得線圈在使用時(shí)容易在床板上滑動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種專用于嬰兒體心臟部位進(jìn)行磁共振成像的射頻線圈裝置。此裝置依據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)成橢圓體形狀，跟嬰兒體部位相當(dāng)吻合， 線路即分布于裝置的線圈內(nèi)殼壁上，能有效提高線圈的信噪比和嬰兒的舒適度，防止運(yùn)動(dòng)偽影的發(fā)生。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)不足之處采取的技術(shù)方案是一種嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，包括分成上半部分、下半部分的可拆卸式連接的線圈外殼、線圈內(nèi)殼和線圈電路，其特征是線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分為橢圓弧形，合成容納嬰兒身體的橢圓腔體； 線圈外殼的上半部分為橢圓弧形，下半部分為倒梯形；線圈外殼與線圈內(nèi)殼之間的內(nèi)殼壁上均勻貼敷由8個(gè)近似矩形的環(huán)形線圈適當(dāng)交疊組合形成的相控陣線圈電路。線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的接合部設(shè)有電子連接模塊，線圈電路貼敷在線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的內(nèi)殼壁上，并通過電子連接模塊連通。線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的接合部設(shè)有連接鎖扣。線圈外殼的上半部分、下半部分分別與線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分通過無磁性的螺絲固定。線圈電路是由8個(gè)近似矩形的環(huán)形線圈均勻貼敷在線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的內(nèi)殼壁上組合形成的相控陣SENSE線圈電路。線圈外殼下半部分的底面設(shè)有防滑墊。本實(shí)用新型的有益效果是本裝置依據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)有橢圓體形狀腔體，跟嬰兒體部位相吻合，提高了嬰兒的舒適度；線圈電路均勻分布于內(nèi)殼表面，使嬰兒體整個(gè)部位都能成清晰均勻的圖像，提高了線圈的信噪比；線圈上部和下部通過鎖扣固定在一起，可隨時(shí)開合，方便操作；線圈底部設(shè)有防滑墊，可防止線圈在床板上滑動(dòng)，產(chǎn)生偽影。

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3是本實(shí)用新型的線圈電路分布圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的嬰兒體心臟線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1、2所示的本實(shí)用新型一種用于磁共振成像系統(tǒng)的嬰兒體心臟線圈裝置的整體結(jié)構(gòu)和分解結(jié)構(gòu)，線圈外殼分成橢圓弧形的上半部分30和倒梯形的下半部分40，分別與線圈內(nèi)殼的上半部分10、下半部分20通過無磁性的螺絲固定。線圈外殼下半部分設(shè)計(jì)成倒梯形，方便放置于操作床板上，其底面設(shè)有防滑墊，防止線圈在床板上滑動(dòng)，產(chǎn)生偽影。線圈內(nèi)殼分成橢圓弧形的上半部分10和下半部分20，合成容納嬰兒身體的橢圓腔體，與嬰兒體相當(dāng)吻合，可提高其舒適性。接合部設(shè)有連接鎖扣組件11、21，使得此嬰兒體線圈能任意開合，方便嬰兒進(jìn)入線圈，同時(shí)方便操作者操作。線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的兩側(cè)接合部設(shè)有二對(duì)電子連接模塊定位件12、 22。此定位件用于固定插孔和插針，使上部?jī)?nèi)殼與下部?jī)?nèi)殼上的電路能連接起來，使嬰兒體的整個(gè)區(qū)域都在成像范圍FOV內(nèi)。軟印刷電路板(PCB)貼附于上部?jī)?nèi)殼上，孔對(duì)孔。這些孔的設(shè)計(jì)既方便操作者抓拿，也用于固定PCB。上部外殼用于保護(hù)貼附于上部?jī)?nèi)殼上的線路，頂部中央設(shè)計(jì)有“T”形標(biāo)記31，用于做核磁共振掃描時(shí)定位。下部外殼用于保護(hù)貼附于下部?jī)?nèi)殼上的線路及主板。如圖3所示的本實(shí)用新型的線圈電路，共有8個(gè)通道1 8，其中上半部4個(gè)通道 2、4、7、8，下半部4個(gè)通道1、3、5、6，分別貼敷在線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的內(nèi)殼壁上，并通過電子連接模塊連通。其中通道7、8均從上半部通過插針，經(jīng)過插孔至線圈下半部，再?gòu)牧硪贿吔?jīng)過接頭至上半部合成一個(gè)完整通道。通道5、6與通道7、8原理相同，是從線圈下半部經(jīng)過接頭至線圈上半部再回來至下半部。此嬰兒體心臟線圈為相控陣SENSE線圈，8個(gè)通道均為近似矩形的環(huán)形線圈，但依線圈內(nèi)殼的形狀而呈一定弧度。這8個(gè)通道均勻分布于線圈周圍，且覆蓋了所有嬰兒體部位，使嬰兒整個(gè)體部位均在FOV內(nèi)。8個(gè)通道既能有效探測(cè)人體發(fā)出的磁共振信號(hào)，又能有效避免不必要的噪聲，提高信噪比。各通道適當(dāng)交疊使相互間的耦合最小。若以嬰兒體心臟線圈的中心位置為原點(diǎn)，嬰兒躺的方向，即BO 方向?yàn)閆軸，垂直于Z軸的平面上，兩鎖扣所在的方向?yàn)閄軸(水平方向)，垂直方向向上為 Y軸。使用時(shí)，按壓鎖扣打開線圈，將嬰兒放置于線圈內(nèi)殼下半部，再將線圈上半部放于線圈下半部上，按壓至鎖扣合上，即可探測(cè)嬰兒體心臟內(nèi)所發(fā)射的核磁共振信號(hào)，進(jìn)行磁共振成像。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型由8個(gè)通道合成的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖。從圖中可以看出，在 XY平面上的所有信號(hào)都可以捕捉到，線圈在同一個(gè)橢圓上的磁場(chǎng)強(qiáng)度基本相同，包括嬰兒體腰部的位置。因此，本線圈有效克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，8個(gè)通道的SENSE線圈有效節(jié)省了掃描時(shí)間，并減少了嬰兒就診時(shí)的痛苦。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)線圈的設(shè)計(jì)也可以做一定的修改或替換而不背離本實(shí)用新型所述的精神及原則。比如可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)線路進(jìn)行一些修改，使嬰兒體線圈適用于不同的核磁共振系統(tǒng)，比如1. 5T和3T。或者各通道之間通過電容或者電感來調(diào)節(jié)各通道間的相互影響，使通道間的耦合最小，這種設(shè)計(jì)可以很方便地調(diào)節(jié)通道間的耦合。
權(quán)利要求1.一種嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，包括分成上半部分、下半部分的可拆卸式連接的線圈外殼、線圈內(nèi)殼和線圈電路，其特征是線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分為橢圓弧形，合成容納嬰兒身體的橢圓腔體；線圈外殼的上半部分為橢圓弧形，下半部分為倒梯形； 線圈外殼與線圈內(nèi)殼之間的內(nèi)殼壁上均勻貼敷由8個(gè)近似矩形的環(huán)形線圈適當(dāng)交疊組合形成的相控陣線圈電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，其特征是線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的接合部設(shè)有電子連接模塊，線圈電路貼敷在線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的內(nèi)殼壁上，并通過電子連接模塊連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，其特征是線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的接合部設(shè)有連接鎖扣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，其特征是線圈外殼的上半部分、下半部分分別與線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分通過無磁性的螺絲固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，其特征是線圈電路是由8 個(gè)近似矩形的環(huán)形線圈均勻貼敷在線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分的內(nèi)殼壁上組合形成的相控陣SENSE線圈電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，其特征是線圈外殼下半部分的底面設(shè)有防滑墊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種嬰兒體心臟磁共振成像線圈裝置，包括分成上半部分、下半部分的可拆卸式連接的線圈外殼、線圈內(nèi)殼和線圈電路，其特征是線圈內(nèi)殼的上半部分、下半部分為橢圓弧形，合成容納嬰兒身體的橢圓腔體；線圈外殼的上半部分為橢圓弧形，下半部分為倒梯形；線圈外殼與線圈內(nèi)殼之間的內(nèi)殼壁上均勻貼敷由8個(gè)近似矩形的環(huán)形線圈適當(dāng)交疊組合形成的相控陣線圈電路。本裝置依據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，使嬰兒體整個(gè)部位都能成清晰均勻的圖像，提高了線圈信噪比。
文檔編號(hào)A61B5/055GK202128462SQ20112020171
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者張松濤 申請(qǐng)人:上海辰光醫(yī)療科技股份有限公司