乳房線圈裝置的製作方法

2023-04-23 00:09:21

專利名稱：乳房線圈裝置的製作方法
乳房線圈裝置
技術領域：
本發明涉及磁共振裝置，特別是涉及一種乳房線圈裝置。
背景技術：
目前，惡性腫瘤和慢性疾病如心腦血管疾病及惡性新生物已成為威脅人類健康的頭號殺手。乳腺癌是女性乳腺最常見的惡性腫瘤，亦是女性最常見的惡性腫瘤之一，嚴重影響女性身心健康甚至危及生命，而乳腺腫塊是乳腺癌最常見的症狀。據資料統計，乳腺癌發病率佔人體全身各種惡性腫瘤的7-10 %，且發病率顯示逐年增高的趨勢，在女性中僅次於宮頸癌，常與遺傳有關，而男性中很少見。乳癌腫塊通常位於乳房的外上方及中心部位，而腋窩處淋巴結是乳腺癌最早的轉移部位。降低乳腺癌死亡率的一個潛在的重要措施是早期腫瘤的檢查。美國癌症協會報告，當乳腺癌被發現處在早期時，96%的婦女能夠倖存。不幸的是，晚期發現的25%的女性不可能存活。當今，乳房X光攝影術是臨床檢查潛在乳腺癌的最有效和廣泛使用的篩選方式。 然而，乳腺癌女性患者，經過乳房X光檢查發現大約10-30%顯示陰性。大量假陰性的獲取可能歸因於乳房X光攝影術在訪問接近胸壁或腋下的緻密腺體組織和區域的局限性，以及早期腫瘤成像還沒有表現出微量鈣化。另一個重要擔憂是與乳房X光檢查相關的偽陽性的高比率。這些局限性明確地表明需要具有高靈敏度和有效早期診斷特異性的互補的成像模式。乳房腫瘤檢查中磁共振成像技術被證明是一種很有價值的成像方式。然而，在從人體局部區域(例如女性乳房)獲取高靈敏度和特異性的高解析度圖像時，含有較大尺寸的環形梯度線圈和射頻線圈的現有商用磁共振成像系統效率較低，無法滿足診斷的需求， 需要有與之相適應的高性能專用線圈的出現。

發明內容基於此，有必要提供一種專門適用於磁共振成像系統的乳房線圈裝置。一種乳房線圈裝置，包括外殼及兩個線圈組。所述外殼由磁兼容材料製成，包括腹板、底板及至少三根支撐柱；所述腹板的板面上設有兩第一圓孔；所述支撐柱一端固定在所述底板上，另一端連接在所述腹板上，所述支撐柱與所述腹板及所述底板共同形成籠狀結構。所述兩個線圈組分別固定於所述腹板上並收容於所述籠狀結構中，包括第一線圈、第二線圈及至少兩根導線；所述第一線圈和第二線圈大致為圓環形，所述第一線圈固定在所述腹板上；所述第二線圈直徑小於第一線圈；所述第一線圈通過所述導線與所述第二線圈連接，所述腹板上的第一圓孔與所述第一線圈、所述第二線圈及所述導線形成了一個收容腔。進一步地，所述導線為弧形導線，所述收容腔大致為半球形。進一步地，所述單個線圈組的導線的數量為2或4。進一步地，所述導線位於第一線圈上的連接點均勻分布在第一線圈上，所述導線位於第二線圈上的連接點均勻分布在第二線圈上。進一步地，所述腹板向靠近所述底板的方向凹進，形成凹面狀。進一步地,所述底板上設有兩第二圓孔。進一步地，所述外殼還包括與腹板及底板平滑連接的連接部。進一步地，所述線圈組還包括多根接口引線，接口弓丨線數量與所述導線數量相等， 所述接口引線連接在第一線圈上，將線圈組分為多個射頻通道，射頻通道的數目與所述導線的數目相等。進一步地，所述線圈組還包括連接在第一線圈上的多個第一電容器，所述多個第一電容器用於用於實現線圈單元的阻抗匹配。進一步地，所述兩個線圈組間還連接有第二電容器，所述第二電容器用於消除所述兩個線圈組間的耦合。上述乳房線圈裝置解決現有射頻線圈的磁共振系統無法滿足乳房腫瘤檢查診斷需求的問題，適用於磁共振成像系統。同時良好的人體工程學設計使用戶更加舒適。

圖I為乳房線圈裝置的結構示意圖；圖2為外殼的具體結構示意圖；圖3是單個線圈組結構示意圖；圖4是線圈組的一種實施例的具體結構示意圖；圖5是線圈組的另一種實施例的具體結構示意圖。
具體實施方式為了解決現有射頻線圈的磁共振系統無法滿足乳房腫瘤檢查診斷需求的問題，提出了一種專門適用於磁共振成像系統的乳房線圈裝置。磁共振成像設備包括磁體、檢查床、梯度線圈、射頻收發線圈、表面線圈、前置放大器、混頻器、射頻放大器、模數轉換器、頻率合成器、脈衝發生器、數模轉換器、射頻調製器、 射頻放大器、梯度放大器以及處理器等部件。磁體、梯度線圈和射頻線圈圍繞臥躺在病床的待檢查者布置，表面線圈放置在待檢查者某一部位的感興趣區域上。計算機操控整個磁共振成像設備，首先計算機控制射頻信號的形狀、梯度和激發時序，並將其傳遞到波形發生器中，信號經過放大後分別進入發射線圈和梯度線圈，從感興趣目標輻射的電磁波被接收線圈轉化電信號，經過放大器以及解調電路，由模數轉換器採集到的數位訊號被送入計算機， 利用傅立葉變換來實現圖像重建，最終獲得目標的磁共振圖像。請參閱圖I,實施例一的一種乳房線圈裝置，包括外殼100及收容於外殼100中的兩個線圈組200，外殼100由磁兼容材料製成，以滿足在電磁輻射下不會對磁共振系統產生幹擾。外殼100包括腹板110、底板130和四根支撐柱150，支撐柱150 —端固定在底板130 上，另一端連接在腹板110上，支撐柱150與腹板110及底板130共同形成籠狀結構(圖未標)。兩個線圈組200，分別固定於腹板110上並收容於籠狀結構中。外殼100更詳細的結構如圖2所示，腹板110向靠近底板130的方向凹進，形成凹面狀。腹板110的板面上設有兩第一圓孔112，圓孔的孔徑足夠大，以滿足正常成年女性能將其乳房放入孔中。底板130上也相應設有兩個第二圓孔132，第二圓孔132在外殼100上的位置與第一圓孔112相對應。外殼100還包括連接部170，連接部170與腹板110及底板 130平滑連接。底板130遠離腹板110的一面上還設置有凸塊134，當整個乳房線圈裝置放置在磁共振系統檢查床上時,腹板Iio在上，底板130在下，凸塊134與檢查床的床面相接觸，對整個裝置起支撐固定的作用。當有待檢查者要做檢查時，需要待檢查者將其胸部俯臥在乳房線圈裝置上，凹面狀的腹板110可以很好的適應人體胸部的輪廓特點。連接部170 與腹板110及底板130平滑連接，使檢查者更舒適，同時連接部170也對整個乳房線圈裝置起支撐作用。兩個線圈組200分別固定於腹板110上並收容於籠狀結構中，請參閱圖3，線圈組 200包括第一線圈210、第二線圈230及四根導線250。第一線圈210大致為圓環形，固定在腹板110上。第二線圈230大致也為圓環形，直徑小於第一線圈。第一線圈210通過導線 250與第二線圈230連接。腹板110上的第一圓孔112與第一線圈210、第二線圈230及導線250形成了一個收容腔300，線圈組通過多芯的屏蔽電纜與磁共振系統中的射頻接收電路連接。導線250位於第一線圈210上的連接點均勻分布在第一線圈210上，導線250位於第二線圈230上的連接點均勻分布在第二線圈230上。導線在第一線圈210及第二線圈 230上的連接點將第一線圈210和第二線圈230均勻分成四段。線圈組200還包括多根接口引線(圖未示)，接口引線數量與導線250數量相等，為具有防電磁幹擾的同軸電纜線，接口引線連接在第一線圈上，合理安排接口引線的正負極，將相鄰兩導線與相鄰兩導線在第一線圈210劃分出的一段及在第二線圈230上分出的一段共同組成了一個射頻通道，線圈組200分為四個射頻通道，分別是202、204、206和208。當待檢查者需要做乳房磁共振掃描時，將乳房線圈裝置安置在磁共振系統的檢查床上，待檢查者俯臥將其胸部俯臥在乳房線圈裝置上，待檢查者的乳溝處在腹板110的中間部位，乳房穿過第一圓孔112，進入收容腔300。此時，兩側乳房分別被兩線圈組200所圍繞，第二線圈230在乳頭附近，而第一線圈210更接近乳房根部。然後在計算機的控制下， 將待檢查者送入磁共振設備內進行成像掃描。上述乳房線圈裝置解決現有射頻線圈的磁共振系統無法滿足乳房腫瘤檢查診斷需求的問題，適用於磁共振成像系統。同時良好的人體工程學設計使用戶更加舒適。整個乳房線圈裝置中支撐柱150的數量不限於4根，要求至少三根，這樣就能滿足支撐的要求，同時支撐柱的數量儘量別太多，只使用3或4根支撐柱，使得乳房線圈裝置具有開放結構，便於在對乳房掃描的同時從多個方向對其進行介入性治療。需要注意的是，導線250的數目不限於4根，也可以是2根或其它數目。在單個線圈組200中，射頻通道的數目與導線250的數目相等，如果導線250數目為2，則射頻通道的數量也為2。導線250可以為弧形導線，這樣收容腔300的形狀大致為半球形，與女性的胸部形狀特徵相貼切，是待檢查者更加舒適。第二圓孔132也可以省去，設置第二圓孔132可以進一步的增加收容腔300的體積。請參閱圖4，一實施例中兩個線圈組200中單個線圈組還包括連接在第一線圈210 上的4個第一電容器410，第一電容器410連接在接口引線與第一線圈210的連接處，通過調節第一電容器410的電容大小，用於實現線圈單元的阻抗匹配。兩個線圈組200彼此相互獨立，為了消除兩個線圈組200間的耦合，兩個線圈組200間還連接有兩個第二電容器430， 通過調節第二電容器430的電容大小來消除兩個線圈組200間的耦合。請參閱圖5，另一實施例中的兩個線圈組200，單個線圈組通過第三電容器450與另一線圈組進行連接，通過兩個線圈組200共用一個第三電容器450的方法，來消除線圈組 200之間的耦合。需要指出的是，在單個線圈組200中，第一線圈210及第二線圈230上還可以連有多個第四類電容器(圖未示)，數量為4，第四類電容器均勻分布在第一線圈210和第二線圈230上。導線250上還可以連有第五類電容器(圖未示)，數量與導線250數量相同。第四類電容器和第五類電容器用於線圈組200中線圈的調諧，將諧振頻率調節到磁共振系統所規定的振蕩頻率處，同時第五類電容器還用於在相鄰射頻通道，如射頻通道202和204之間的去耦合。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種乳房線圈裝置，包括外殼，由磁兼容材料製成，所述外殼包括腹板，所述腹板的板面上設有兩第一圓孔；底板；及至少三根支撐柱，所述支撐柱一端固定在所述底板上，另一端連接在所述腹板上，所述支撐柱與所述腹板及所述底板共同形成籠狀結構；兩個線圈組，分別固定於所述腹板上並收容於所述籠狀結構中，所述線圈組包括第一線圈，大致為圓環形，固定在所述腹板上；第二線圈，大致為圓環形，直徑小於第一線圈；及至少兩根導線，所述第一線圈通過所述導線與所述第二線圈連接，所述腹板上的第一圓孔與所述第一線圈、所述第二線圈及所述導線形成了一個收容腔。
2.按照權利要求I所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述導線為弧形導線，所述收容腔大致為半球形。
3.按照權利要求I所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述單個線圈組的導線的數量為2或4。
4.按照權利要求3所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述導線位於第一線圈上的連接點均勻分布在第一線圈上，所述導線位於第二線圈上的連接點均勻分布在第二線圈上。
5.按照權利要求I所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述腹板向靠近所述底板的方向凹進，形成凹面狀。
6.按照權利要求I所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述底板上設有兩第二圓孔。
7.按照權利要求I所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述外殼還包括與腹板及底板平滑連接的連接部。
8.按照權利要求4所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述線圈組還包括多根接口引線，接口引線數量與所述導線數量相等，所述接口引線連接在第一線圈上，將線圈組分為多個射頻通道，射頻通道的數目與所述導線的數目相等。
9.按照權利要求8所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述線圈組還包括連接在第一線圈上的多個第一電容器，所述多個第一電容器用於用於實現線圈單元的阻抗匹配。
10.按照權利要求9所述的乳房線圈裝置，其特徵在於，所述兩個線圈組間還連接有第二電容器，所述第二電容器用於消除所述兩個線圈組間的耦合。
全文摘要
一種乳房線圈裝置，包括外殼及兩個線圈組。所述外殼由磁兼容材料製成，包括腹板、底板及至少三根支撐柱；所述腹板的板面上設有兩第一圓孔；所述支撐柱一端固定在所述底板上，另一端連接在所述腹板上，所述支撐柱與所述腹板及所述底板共同形成籠狀結構。所述兩個線圈組分別固定於所述腹板上並收容於所述籠狀結構中，包括第一線圈、第二線圈及至少兩根導線；所述第一線圈和第二線圈大致為圓環形，所述第一線圈固定在所述腹板上；所述第二線圈直徑小於第一線圈；所述第一線圈通過所述導線與所述第二線圈連接，所述腹板上的第一圓孔與所述第一線圈、所述第二線圈及所述導線形成了一個收容腔。上述乳房線圈裝置滿足了磁共振成像系統的需求。
文檔編號A61B5/055GK102579046SQ20121006711
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月14日 優先權日2011年12月12日
發明者劉新, 宋怡彪, 張成祥, 潘豔麗, 章勇勤, 苗卉, 邱本勝, 鄭海榮 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院