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：
本實用新型涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)的對嬰兒體心臟進(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(稱為MRI系統(tǒng)主磁場-Btl)對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)時指向主磁場方向，如果沒有激勵擾動則不會產(chǎn)生有用的信息。通過均勻的射頻 (RF)磁場(稱為激發(fā)磁場或&磁場)激發(fā)磁矩產(chǎn)生核磁共振(NMR)信號，從而獲取磁共振影像系統(tǒng)(MRI)數(shù)據(jù)。射頻發(fā)射線圈在所需探測的圖像區(qū)域產(chǎn)生&磁場，該射頻發(fā)射線圈由采用功率放大器的受計算機(jī)控制的射頻發(fā)射器驅(qū)動。在激發(fā)過程中，原子核自旋系統(tǒng)吸收能量，使磁矩繞著主磁場方向進(jìn)動。在激發(fā)后，進(jìn)動的磁矩將經(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核磁共振(NMR)信號。該核磁共振(NMR)信號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的獨(dú)立線圈。通過集成在主磁場系統(tǒng)中的梯度線圈產(chǎn)生附加脈沖梯度磁場，選擇性地激發(fā)所需要位置的體素內(nèi)的原子核，并可以對信號進(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)生的磁場的均勻性是獲得高質(zhì)量圖像的一個關(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，如果同時使用較大的線圈接收，則會產(chǎn)生較低的信噪比(SNR)，這主要是因為這樣的接受線圈與參與成像的信號發(fā)生組織距離較遠(yuǎn)。因為在磁共振影像系統(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部分的信噪比(SNR)。在實用中，設(shè)計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，由覆蓋所需探測區(qū)域的兩個互相獨(dú)立的線圈探測兩個信號。采用正交接收的射頻信號信噪比是采用單個線性線圈情況時的λ/ 倍。鳥籠式線圈是一種常用的正交線圈，尤其是相對于常用的表面線圈，鳥籠式線圈的磁場均勻性特別好。另外一種提高信噪比的方法是相控陣線圈技術(shù)。為了對一個較大的區(qū)域進(jìn)行成像，如果使用單個較大的線圈，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)致我國新生兒死亡的首要原因。據(jù)統(tǒng)計，每1000個新生兒中約有6個患先天性心臟病。按人口出生率及先天性心臟病發(fā)病率，估計我國每年有15萬患這種病的孩子出生。現(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，且只能捕捉一個方向的信號。也由于這樣的結(jié)構(gòu)，使得線圈在使用時容易在床板上滑動，導(dǎo)致產(chǎn)生運(yùn)動偽影。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述問題，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)動偽影的發(fā)生。本實用新型解決現(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。本實用新型的有益效果是本裝置依據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計有橢圓體形狀腔體，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，產(chǎn)生偽影。

圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型整體結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3是本實用新型的線圈電路分布圖。圖4是根據(jù)本實用新型的嬰兒體心臟線圈的磁場強(qiáng)度分布圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1、2所示的本實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，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，使上部內(nèi)殼與下部內(nèi)殼上的電路能連接起來，使嬰兒體的整個區(qū)域都在成像范圍FOV內(nèi)。軟印刷電路板(PCB)貼附于上部內(nèi)殼上，孔對孔。這些孔的設(shè)計既方便操作者抓拿，也用于固定PCB。上部外殼用于保護(hù)貼附于上部內(nèi)殼上的線路，頂部中央設(shè)計有“T”形標(biāo)記31，用于做核磁共振掃描時定位。下部外殼用于保護(hù)貼附于下部內(nèi)殼上的線路及主板。如圖3所示的本實用新型的線圈電路，共有8個通道1 8，其中上半部4個通道 2、4、7、8，下半部4個通道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，再從另一邊經(jīng)過接頭至上半部合成一個完整通道。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，使嬰兒整個體部位均在FOV內(nèi)。8個通道既能有效探測人體發(fā)出的磁共振信號，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，嬰兒躺的方向，即BO 方向為Z軸，垂直于Z軸的平面上，兩鎖扣所在的方向為X軸(水平方向)，垂直方向向上為 Y軸。使用時，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，即可探測嬰兒體心臟內(nèi)所發(fā)射的核磁共振信號，進(jìn)行磁共振成像。圖4是根據(jù)本實用新型由8個通道合成的磁場強(qiáng)度分布圖。從圖中可以看出，在 XY平面上的所有信號都可以捕捉到，線圈在同一個橢圓上的磁場強(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個通道的SENSE線圈有效節(jié)省了掃描時間，并減少了嬰兒就診時的痛苦。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對線圈的設(shè)計也可以做一定的修改或替換而不背離本實用新型所述的精神及原則。比如可以根據(jù)實際需要對線路進(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?；蛘吒魍ǖ乐g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，使嬰兒體整個部位都能成清晰均勻的圖像，提高了線圈信噪比。
文檔編號A61B5/055GK202128462SQ20112020171
公開日2012年2月1日 申請日期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 申請人:上海辰光醫(yī)療科技股份有限公司