用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈的製作方法

2023-07-08 11:06:21

專利名稱：用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及磁共振成像系統領域，具體涉及一種用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈。
背景技術：
磁共振成像(MRI)是繼CT之後醫學影像診斷技術的又一重大進展。磁共振成像的基本原理來自於1946年美國學者Bloch和Purcell的發現,在外磁場的作用下,某些繞主磁場(外磁場)進動的自旋的質子(包括人體中的氫質子)在短暫的射頻電波作用下，進動角增大；當射頻電波停止後，那些質子又會逐漸恢復到原來的狀態，並同時釋放與激勵波頻率相同的射頻信號，這一物理現象被稱為核磁共振。磁共振成像技術便是利用這一原理，通過在主磁場中附加一個脈衝梯度磁場，選擇性地激發所需要位置的人體內的原子核，然後接收原子核產生的核磁共振信號，最後在計算機中進行傅立葉變換，對這些信號進行頻率編碼和相位編碼，從而建立一幅完整的磁共振圖像。磁共振成像裝置包括射頻發射線圈以及接收射頻線圈，射頻發射線圈用於產生脈衝梯度磁場，接收射頻線圈用於接收原子核產生的核磁共振信號，接收射頻線圈可以是發射線圈本身也可以是只接收射頻信號的獨立線圈。在磁共振成像系統中，射頻發射線圈所產生的磁場均勻性好以及接收線圈所接收的信號信噪比(SNR)高是獲得高質量圖像的關鍵因素。提高信噪比的方法有兩種，一種為正交接收，另一種為相控陣線圈技術，後者使用多個獨立的小線圈一起覆蓋此區域，由於只有臨近線圈的很小區域的噪聲才能進入線圈，因此能夠有效地提高信噪比。但是當射頻發射線圈和接收射頻線圈為同一線圈時，使用相控陣線圈會存在一個問題，即很難保證線圈所產生的磁場的均勻性，這個問題尤其體現在用於對人體各部位進行探測的磁共振成像儀上。由於人體各個生理部位的形狀各不相同，又十分不規則，而且尺寸大小也差別很大，所以如何根據人體各個部位的生理結構特點，巧妙地布置線圈電路，從而獲得較為均勻的磁場分布和較大的探測靈敏度一直是國際上線圈設計人員的最大任務。為了實現上述線圈設計目標，線圈外殼及內部機械結構的設計也成為保證高質量的掃描圖像和滿足生理結構覆蓋範圍的重要因素，精心設計的機械結構配合裝配在其內部空間的天線電路共同實現了一個線圈設計中最重要的環節。隨著磁共振檢測技術的發展，乳腺癌等疾病篩查的重要性越來越受到重視，專門用於乳腺掃描的磁共振射頻接收線圈的設計主要要求高信噪比、更大的覆蓋範圍，以及可以用於磁共振引導的活檢取樣的開放設計等。目前用於乳腺掃描的磁共振射頻接收線圈由於結構簡陋，存在信噪比低、覆蓋範圍小、成像質量差的缺陷，制約了磁共振檢測技術在乳腺癌等疾病篩查等領域的應用。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種檢測信號的信噪比高、覆蓋範圍廣、成像質量高、使用方便、結構簡單的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈。
為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:—種用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，包括外殼總成和設於外殼總成內部的天線電路，所述外殼總成包括底板組件和用於貼近人體的擋板組件，所述擋板組件上設有兩個用於置入乳腺的通孔，所述底板組件與擋板組件之間設有多個空心結構的支撐導柱，所述底板組件、支撐導柱與兩個通孔之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間，所述天線電路包括分別包繞於所述成像空間外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元。作為上述技術方案的進一步改進:所述底板組件包括相互配合的底板上殼和底板下殼，所述底板上殼和底板下殼之間形成用於安裝線圈接收單元的空隙；所述擋板組件包括相互配合的擋板上殼和擋板下殼，所述擋板上殼和擋板下殼之間形成用於安裝線圈接收單元的空隙；所述底板上殼的一端與擋板下殼的一端相連且其連接部設有用於安裝線圈接收單元的連接孔，所述底板上殼的另一端通過支撐導柱與擋板下殼的一端相連。所述底板上殼的一側設有第一連接座，所述底板上殼的另一側設有三個第一連接柱座，所述三個第一連接柱座布置於同一條直線上；所述擋板下殼的一側設有第二連接座，所述擋板下殼的另一側設有分別與所述三個第一連接柱座相對應的三個第二連接柱座；所述第一連接座與第二連接座相連，所述三個第一連接柱座分別通過一個支撐導柱與第二連接柱座相連。所述支撐導柱由兩片相對布置的導柱蓋組成，所述兩片導柱蓋的一端共同插設於第一連接柱座中，所述兩片導柱蓋的另一端共同插設於第二連接柱座中。所述天線電路包括8個線圈接收單元。所述底板組件上相對所述兩個通孔的位置布置有重疊布置的3個線圈接收單元；所述擋板組件上設有分別包繞所述通孔的2個線圈接收單元；所述底板組件與擋板組件之間設有沿著底板組件垂直方向布置的3個線圈接收單元，其中I個線圈接收單元布置於兩個通孔之間的位置，其餘2個線圈接收單元大小形狀完全一致、沿著兩個通孔的軸心連線分別布置於兩個通孔的外側，且相對垂直布置於兩個通孔之間的線圈接收單元對稱布置。本發明具有下述優點:本發明的天線電路包括分別包繞於成像空間外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元，多個線圈接收單元能夠很好地貼合病人乳腺來提高檢測信號的信噪比、成像質量高，而本發明的通過底板組件、支撐導柱與兩個通孔之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間，在進行磁共振成像時實現了對磁共振引導的乳腺活體檢驗的支持，開放式結構的成像空間能夠適合不同大小形狀的病人乳房的適應性，對乳腺的覆蓋範圍廣、適應性好，有助於提升對乳腺磁共振掃描中對腋下淋巴及胸壁組織的掃描覆蓋範圍和圖像質量，具有檢測信號的信噪比高、覆蓋範圍廣、適應性好、使用方便、結構簡單的優點。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例的立體結構示意圖。圖2為本發明實施例的透視結構示意圖。圖3為本發明實施例的立體分解結構示意圖。圖4為本發明實施例中擋板組件的內部立體結構示意圖。圖5為本發明實施例中底板組件的內部立體結構示意圖。圖6為本發明實施例中底板組件內的線圈接收單元布置結構示意圖。圖7為本發明實施例中擋板組件內的線圈接收單元布置結構示意圖。圖8為本發明實施例中沿通孔垂直方向的線圈接收單元布置結構示意圖。圖例說明:1、外殼總成;11、底板組件；111、底板上殼；112、底板下殼；113、第一連接座；114、第一連接柱座；115、連接孔；12、擋板組件；120、通孔；121、擋板上殼；122、擋板下殼；123、第二連接座；124、第
二連接柱座；13、支撐導柱；131、導柱蓋；2、天線電路；21、線圈接收單元；3、成像空間。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。如圖1和圖2所示，本實施例用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈包括外殼總成I和設於外殼總成I內部的天線電路2，外殼總成I包括底板組件11和用於貼近人體的擋板組件12，擋板組件12上設有兩個用於置入乳腺的通孔120，底板組件11與擋板組件12之間設有多個空心結構的支撐導柱13，底板組件11、支撐導柱13與兩個通孔120之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間3，天線電路2包括分別包繞於成像空間3外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元21。本實施例的天線電路2包括分別包繞於成像空間3外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元21，多個線圈接收單元21能夠很好地貼合病人乳腺來提高檢測信號的信噪比、成像質量高；同時，本實施例的底板組件11與擋板組件12之間設有多個空心結構的支撐導柱13，因此能夠保證了成像空間3為開放的空間立體結構，底板組件11、支撐導柱13與兩個通孔120之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間3，其開放式結構可以滿足磁共振引導的乳腺活體檢查，在進行磁共振成像時實現了對磁共振引導的乳腺活體檢驗的支持，開放式結構的成像空間3能夠適合不同大小形狀的病人乳房的適應性，對乳腺的覆蓋範圍廣、適應性好，有助於提升對乳腺磁共振掃描中對腋下淋巴及胸壁組織的掃描覆蓋範圍和圖像質量，具有檢測信號的信噪比高、覆蓋範圍廣、適應性好、使用方便、結構簡單的優點。如圖2、圖3和圖4所示，本實施例的底板組件11包括相互配合的底板上殼111和底板下殼112，底板上殼111和底板下殼112之間形成用於安裝線圈接收單元21的空隙；擋板組件12包括相互配合的擋板上殼121和擋板下殼122，擋板上殼121和擋板下殼122之間形成用於安裝線圈接收單元21的空隙；底板上殼111的一端與擋板下殼122的一端相連且其連接部設有用於安裝線圈接收單元21的連接孔115，底板上殼111的另一端通過支撐導柱13與擋板下殼122的一端相連。由於支撐導柱13為空心結構，因此通過支撐導柱13和用於安裝線圈接收單元21的連接孔115，加上底板上殼111和底板下殼112之間形成用於安裝線圈接收單元21的空隙，擋板上殼121和擋板下殼122之間形成用於安裝線圈接收單元21的空隙，因此所有線圈接收單元21的安裝位置均為開放式結構，一方面能夠方便地實現將多個線圈接收單元21包繞於成像空間3外側的形成多通道相控陣結構，另一方面還便於對線圈接收單元21的布局觀察調整，而且方便對線圈接收單元21進行檢修和維護。本實施例的底板上殼111、底板下殼112、擋板上殼121和擋板下殼122均為塑料外殼，底板上殼111和底板下殼112之間、擋板上殼121和擋板下殼122之間、底板上殼111的與擋板下殼122之間均採用連接件相連，此外也可以採用卡接式連接，在此不再贅述。本實施例中，底板上殼111的一側設有第一連接座113,底板上殼111的另一側設有三個第一連接柱座114,三個第一連接柱座114布置於同一條直線上；擋板下殼122的一側設有第二連接座123，擋板下殼122的另一側設有分別與三個第一連接柱座114相對應的三個第二連接柱座124 ;第一連接座113與第二連接座123相連，三個第一連接柱座114分別通過一個支撐導柱13與第二連接柱座124相連，在使用時第一連接座113與第二連接座123朝下布置，形成託盤結構，有利於維護病人乳腺在開放式結構的成像空間3中的位置。本實施例中，支撐導柱13由兩片相對布置的導柱蓋131組成，兩片導柱蓋131的一端共同插設於第一連接柱座114中，兩片導柱蓋131的另一端共同插設於第二連接柱座124中，因此方便對安裝在兩片導柱蓋131之間的線圈接收單元21進行檢查和維護，安裝拆卸都非常簡單。本實施例的天線電路2包括8個線圈接收單元21，線圈接收單元21具體可以根據需要採用印刷電路板或銅質導線製成。如圖5所示，本實施例中8個線圈接收單元21的位置布置如下:底板組件11上相對兩個通孔120的位置布置有重疊布置的3個線圈接收單元21 ;擋板組件12上設有分別包繞通孔120的2個線圈接收單元21 ;底板組件11與擋板組件12之間設有沿著底板組件11垂直方向布置的3個線圈接收單元21，其中I個線圈接收單元21垂直布置於兩個通孔120之間的位置，其餘2個線圈接收單元21大小形狀完全一致、沿著兩個通孔120的軸心連線分別布置於兩個通孔120的外側，且相對垂直布置於兩個通孔120之間的線圈接收單元21對稱布置。如圖6所示，底板組件11上相對兩個通孔120的位置布置有重疊布置的3個線圈接收單元21構成通道F、通道G和通道H，通道G位於底板組件11的正中間，通道F和通道H大小形狀完全一致，並對稱分布於通道G的左右兩邊並各與通道G形成一個小的交疊。如圖7所示，擋板組件12上設有分別包繞通孔120的2個線圈接收單元21構成通道A和通道B，通道A和B分別包繞通孔120，位於容納病人乳腺的成像空間3的左右上半部，並且包圍了線圈孔徑的輪廓。如圖8所示，底板組件11與擋板組件12之間沿著底板組件11垂直方向布置的3個線圈接收單元21分別構成通道C、通道D和通道E，通道D布置於兩個通孔120之間的位置，通道C和通道E大小形狀完全一致，沿著兩個通孔120的軸心連線分別布置於兩個通孔120的外側，且相對垂直布置於兩個通孔120之間的線圈接收單元21對稱布置，即對稱分布於通道D的左右兩邊。以上所述僅為本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅限於上述實施方式，凡是屬於本發明原理的技術方案均屬於本發明的保護範圍。對於本領域的技術人員而言，在不脫離本發明的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:包括外殼總成(I)和設於外殼總成(I)內部的天線電路(2)，所述外殼總成(I)包括底板組件(11)和用於貼近人體的擋板組件(12)，所述擋板組件(12)上設有兩個用於置入乳腺的通孔(120)，所述底板組件(11)與擋板組件(12)之間設有多個空心結構的支撐導柱(13)，所述底板組件(11)、支撐導柱(13)與兩個通孔(120)之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間(3)，所述天線電路(2)包括分別包繞於所述成像空間(3)外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元(21)。
2.根據權利要求1所述的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:所述底板組件(11)包括相互配合的底板上殼(111)和底板下殼(112)，所述底板上殼(111)和底板下殼(112)之間形成用於安裝線圈接收單元(21)的空隙；所述擋板組件(12)包括相互配合的擋板上殼(121)和擋板下殼(122)，所述擋板上殼(121)和擋板下殼(122)之間形成用於安裝線圈接收單元(21)的空隙；所述底板上殼(111)的一端與擋板下殼(122)的一端相連且其連接部設有用於安裝線圈接收單元(21)的連接孔(115)，所述底板上殼(111)的另一端通過支撐導柱(13)與擋板下殼(122)的一端相連。
3.根據權利要求2所述的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:所述底板上殼(111)的一側設有第一連接座(113),所述底板上殼(111)的另一側設有三個第一連接柱座(114)，所述三個第一連接柱座(114)布置於同一條直線上；所述擋板下殼(122)的一側設有第二連接座(123)，所述擋板下殼(122)的另一側設有分別與所述三個第一連接柱座(114)相對應的三個第二連接柱座(124);所述第一連接座(113)與第二連接座(123)相連，所述三個第一連接柱座(114)分別通過一個支撐導柱(13)與第二連接柱座(124)相連。
4.根據權利要求3所述的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:所述支撐導柱(13)由兩片相對布置的導柱蓋(131)組成，所述兩片導柱蓋(131)的一端共同插設於第一連接柱座(114)中，所述兩片導柱蓋(131)的另一端共同插設於第二連接柱座(124)中。
5.根據權利要求4所述的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:所述天線電路(2)包括8個線圈接收單元(21)。
6.根據權利要求5所述的用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，其特徵在於:所述底板組件(11)上相對所述兩個通孔(120)的位置布置有重疊布置的3個線圈接收單元(21);所述擋板組件(12)上設有分別包繞所述通孔(120)的2個線圈接收單元(21)；所述底板組件(11)與擋板組件(12)之間設有沿著底板組件(11)垂直方向布置的3個線圈接收單元(21)，其中I個線圈接收單元(21)布置於兩個通孔(120)之間的位置，其餘2個線圈接收單元(21)大小形狀完全一致、沿著兩個通孔(120)的軸心連線分別布置於兩個通孔(120)的外側，且相對垂直布置於兩個通孔(120)之間的線圈接收單元(21)對稱布置。
全文摘要
本發明公開了一種用於磁共振成像系統的乳腺磁共振射頻接收線圈，包括外殼總成和設於外殼總成內部的天線電路,外殼總成包括底板組件和用於貼近人體的擋板組件，擋板組件上設有兩個用於置入乳腺的通孔，底板組件與擋板組件之間設有多個連接柱，底板組件、連接柱、通孔之間分別形成兩個用於容納病人乳腺的開放式結構的成像空間，天線電路包括分別包繞於成像空間外側的形成多通道相控陣結構的多個線圈接收單元。本發明能夠滿足磁共振引導的乳腺活體檢查,有助於提升對乳腺磁共振掃描中對腋下淋巴及胸壁組織的掃描覆蓋範圍和圖像質量，具有信噪比高、覆蓋範圍廣、成像質量高、使用方便、結構簡單的優點。
文檔編號G01R33/341GK103091652SQ201310042180
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者黃捷 申請人:上海辰光醫療科技股份有限公司