CN105487029A - 用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，包括内壳和线圈部分，所述线圈部分覆盖贴合固定在所述内壳上；所述内壳为鞋子的形状，所述内壳包括鞋筒部分、鞋面部分、鞋帮部分、鞋底前端部分、鞋底中间部分、鞋底后端部分。本发明的有益效果是：线圈部分能完整的覆盖整个脚部，具有较大的均匀区以及较高的信噪比，成像质量较佳。

Description

用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置

技术领域

本发明涉及核磁共振成像***（MRI），尤其涉及一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置。

背景技术

背景技术磁共振成像***是根据磁共振成像原理生成样品的二维或者三维图像的设备，在医疗诊断领域有着越来越广泛的应用。常见的磁共振***一般包括：产生静态均匀磁场B0的磁体，该静态均匀磁体的范围足够大，能够覆盖病人的身体的成像部位；射频***，包括用于激发样品发生共振的射频发射线圈，和用于接收样品发出的共振信号的射频接收线圈；梯度***，用于在样品空间产生梯度磁场、便于成像编码；以及计算机成像***，用于处理射频接收线圈收集的信号，处理成便于医生观察的视觉图像。

核磁共振成像技术中，使用接收线圈来收集样品受激发出的射频信号，收集到的射频信号被放大后用于样品图像重建。接收线圈的电气结构主要包括由导电材料做成的线圈体，和连接在线圈体中的电感和电容。在工作状态下，接收线圈环绕着病人的被检查的部位，其输出阻抗与后端数据收集设备匹配，并且在工作频率线圈内部具有均匀的电磁场分布，引出的谐振信号具有良好的信噪比，从而获得清晰无畸变的样品图像。当接收线圈不工作的时间里，处于失谐状态，不会干扰发射线圈和***中其它设备的工作。

因为多通道射频线圈装置的性能对核磁共振成像***的性能影响很大，所以射频线圈装置性能的好坏十分重要，而其性能的好坏主要在于两个指标：

l、均匀区，即达到射频磁场均匀分布要求的区域的大小，这个区域越大越好；

2、性噪比，即接收到的射频信号与背景噪声的比值，比值越高图像质量越好，组织分辨越清晰。

对射频线圈装置本身来说，影响其性能的最主要因素是射频线圈装置的结构形式，目前普遍采用的结构形式有：

l、鞍形线圈，其总体外形类似于一个马鞍，故名鞍形线圈。它的优点在于线圈产生的磁场均匀性比较好，转换效率也比较高。不过，鞍形线圈对射频环境极其敏感，而且需要磁体对称，否则的话其均匀性和转换效率都会急剧的变差。这样就只能将磁共振成像***做成较为封闭的圆筒状或者类似的形状，而这样的形状对患有忧郁症、幽闭症或者其它一些类似病症的患者是不适合的，会给他们产生严重的心理压力。

2、环状线圈，这种线圈的优点是可以做多个重叠结构，对于接近人体表面组织器官成像有相当的优势，而且对磁体形状的要求也不高，但是环状线圈的均匀性不好，靠近线圈会很亮，线圈深度依赖环状线圈大小。

3、螺线管线圈，这种线圈更适合稳恒磁场为竖直方向的磁场***，但是螺线管线圈容易受到周围金属物体的影响，特别当金属物体靠近螺线管线圈时，激发待观察物体时效率明显降低，检测待观察物体中产生的磁共振信号时转换效率明显下降。

4、鸟笼线圈，这种线圈能够产生均匀的横向电磁场，适合工作在正交模式，可以昨发射接收一体化线圈，但是这种结构局限于圆筒形内腔线圈。

5、赫姆赫兹线圈，这种线圈优点是有很好的病人进出性，线圈信号强度主要集中于线圈电流通路周围，缺点是场分布均匀性不好，位于中央区域的信号强度较低。

从以上的介绍可以知道，射频线圈中线圈的不同排放方式和线圈的形状对射频线圈性能的影响很大，怎么排放射频线圈中不同形状的线圈往往决定了射频线圈的性能优劣。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种性能较好的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置。

本发明提供了一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，包括内壳和线圈部分，所述线圈部分覆盖贴合固定在所述内壳上；所述内壳为鞋子的形状，所述内壳包括鞋筒部分、鞋面部分、鞋帮部分、鞋底前端部分、鞋底中间部分、鞋底后端部分。

作为本发明的进一步改进，所述线圈部分包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈、第十线圈、第十一线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十四线圈、第十五线圈和第十六线圈，其中，所述第十线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十五线圈为鞍形线圈，每两个相邻的鞍形线圈之间都有部分重叠；所述第十线圈、第十二线圈、第十三线圈和第十五线圈用于采集从脚踝到脚底部位的信号，所述第十线圈覆盖所述内壳的鞋底后端部分和鞋帮部分；所述第十二线圈、第十三线圈和第十五线圈用于采集脚面和脚趾部位的信号，所述第十二线圈和第十三线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分、鞋底中部部分，所述第十五线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

作为本发明的进一步改进，所述第十一线圈、第十四线圈、第十六线圈为螺线管线圈，3个所述螺线管线圈的轴线方向是相同的；所述第十一线圈用于辅助采集脚踝和脚底部位的信号，所述第十一线圈覆盖所述内壳的鞋底后端部分、鞋帮部分和鞋筒部分；所述第十四线圈和第十六线圈用于辅助采集脚面和脚趾等小关节部位的信号，所述第十四线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底中间部分，所述第十六线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

作为本发明的进一步改进，所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈为环状线圈，每两个相邻环状线圈之间都有部分重叠；所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈和第九线圈用于采集从小腿到脚踝部位的信号，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈覆盖内壳的鞋筒部分，所述第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈和第九线圈覆盖内壳的鞋筒部分和鞋帮部分。

作为本发明的进一步改进，每两个相邻鞍形线圈和环状线圈之间都有部分重叠。

作为本发明的进一步改进，所述线圈部分还包括电子元件，所述电子元件串接在所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈、第十线圈、第十一线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十四线圈、第十五线圈和第十六线圈中的任意一个。

作为本发明的进一步改进，所述线圈部分采用铜带或电路板制成。

作为本发明的进一步改进，所述多通道射频线圈装置还包括外壳，所述外壳与所述内壳固定连接，所述外壳罩住所述线圈部分。

本发明的有益效果是：通过上述方案，线圈部分能完整的覆盖整个脚部，具有较大的均匀区以及较高的信噪比，成像质量较佳。

附图说明

图1是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的结构示意图。

图2是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的结构示意图。

图3是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第一线圈的结构示意图。

图4是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第三线圈的结构示意图。

图5是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第八线圈的结构示意图。

图6是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第九线圈的结构示意图。

图7是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十线圈的结构示意图。

图8是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十一线圈的结构示意图。

图9是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十二线圈的结构示意图。

图10是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十三线圈的结构示意图。

图11是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十四线圈的结构示意图。

图12是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十五线圈的结构示意图。

图13是本发明一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置的线圈部分的第十六线圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

请参阅图1、2，本发明提供了一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，包括内壳、线圈部分和外壳100。线圈部分固定在内壳上，外壳100与内壳的形状相似，外壳100与内壳固定连接，用于罩住线圈部分。

请参阅图1、2，内壳设计为鞋子的形状，与人脚的扫描部位相吻合（共形）。内壳具体可分为鞋筒部分、鞋面部分、鞋帮部分、鞋底前端部分（对应人脚的脚掌和脚趾部位）、鞋底中间部分（对应人脚的足弓部位）、鞋底后端部分（对应人脚的脚跟部位）。

请参阅图1、2，线圈部分包括第一线圈1、第二线圈2、第三线圈3、第四线圈4、第五线圈5、第六线圈6、第七线圈7、第八线圈8、第九线圈9、第十线圈10、第十一线圈11、第十二线圈12、第十三线圈13、第十四线圈14、第十五线圈15和第十六线圈16和各种电感、电容等电子元件（可选的），电子元件串接在上述任意线圈中，线圈部分可以采用铜带及电路板制作。

请参阅图3至13，第十线圈10、第十二线圈12、第十三线圈13和第十五线圈15为鞍形线圈，第十一线圈11、第十四线圈14和第十六线圈16为螺线管线圈。三个螺线管线圈的轴线方向是相同的。第一线圈1至第九线圈9是环状线圈。每两个相邻鞍形线圈和环状线圈之间都有部分重叠，重叠的作用是去除互耦（即重叠区域内的总磁通量为零）。

请参阅图3至13，第一线圈1至第十一线圈11用于采集从小腿、脚踝到脚底部位的信号。第一线圈1、第二线圈2、第三线圈3、第四线圈4、第五线圈5、第六线圈6、第七线圈7的形状相近似，第一线圈1至第三线圈3覆盖内壳的鞋筒部分，第四线圈4至第九线圈9覆盖内壳的鞋筒部分和鞋帮部分，第十线圈10覆盖内壳的鞋底后端部分和鞋帮部分。

请参阅图3至13，第十二线圈12、第十三线圈13和第十五线圈15用于采集脚面和脚趾部位的信号。第十二线圈12覆盖内壳的鞋面部分、鞋底中部部分，第十三线圈13覆盖内壳的鞋帮部分、鞋底中部部分，第十五线圈15覆盖内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

请参阅图3至13，第十线圈10用于辅助采集脚踝和脚底部位的信号，第十线圈10覆盖内壳的鞋底后端部分、鞋帮部分和鞋筒部分。

请参阅图3至13，第十四线圈14和第十六线圈16用于辅助采集脚面和脚趾等小关节部位的信号，第十四线圈14覆盖内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底中间部分，第十六线圈16覆盖内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

在成像过程中，将本发明的多通道射频线圈装置罩在人脚上，即可对人脚进行扫描成像。

射频磁场的激发和接收都是由射频线圈来完成的。对于接收线圈，提高信噪比是至关重要的。一般来讲，较小的线圈和更靠近成像物体会得到较高的信噪比。为了覆盖较大的成像区域，需要使用多个线圈围绕整个成像物体。本发明的线圈装置满足了上述要求，能完整的覆盖整个脚部，具有较大的均匀区以及较高的性噪比，成像质量较佳。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：包括内壳和线圈部分，所述线圈部分覆盖贴合固定在所述内壳上；所述内壳为鞋子的形状，所述内壳包括鞋筒部分、鞋面部分、鞋帮部分、鞋底前端部分、鞋底中间部分、鞋底后端部分。

2.根据权利要求1所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述线圈部分包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈、第十线圈、第十一线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十四线圈、第十五线圈和第十六线圈，其中，所述第十线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十五线圈为鞍形线圈，每两个相邻的鞍形线圈之间都有部分重叠；所述第十线圈、第十二线圈、第十三线圈和第十五线圈用于采集从脚踝到脚底部位的信号，所述第十线圈覆盖所述内壳的鞋底后端部分和鞋帮部分；所述第十二线圈、第十三线圈和第十五线圈用于采集脚面和脚趾部位的信号，所述第十二线圈和第十三线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分、鞋底中部部分，所述第十五线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

3.根据权利要求2所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述第十一线圈、第十四线圈、第十六线圈为螺线管线圈，3个所述螺线管线圈的轴线方向是相同的；所述第十一线圈用于辅助采集脚踝和脚底部位的信号，所述第十一线圈覆盖所述内壳的鞋底后端部分、鞋帮部分和鞋筒部分；所述第十四线圈和第十六线圈用于辅助采集脚面和脚趾等小关节部位的信号，所述第十四线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底中间部分，所述第十六线圈覆盖所述内壳的鞋面部分、鞋帮部分和鞋底前端部分。

4.根据权利要求2所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈为环状线圈，每两个相邻环状线圈之间都有部分重叠；所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈和第九线圈用于采集从小腿到脚踝部位的信号，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈覆盖内壳的鞋筒部分，所述第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈和第九线圈覆盖内壳的鞋筒部分和鞋帮部分。

5.根据权利要求4所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：每两个相邻鞍形线圈和环状线圈之间都有部分重叠。

6.根据权利要求2所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述线圈部分还包括电子元件，所述电子元件串接在所述第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈、第六线圈、第七线圈、第八线圈、第九线圈、第十线圈、第十一线圈、第十二线圈、第十三线圈、第十四线圈、第十五线圈和第十六线圈中的任意一个。

7.根据权利要求1所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述线圈部分采用铜带或电路板制成。

8.根据权利要求1所述的用于核磁共振成像***的多通道射频线圈装置，其特征在于：所述多通道射频线圈装置还包括外壳，所述外壳与所述内壳固定连接，所述外壳罩住所述线圈部分。