CN210572694U - 用于磁共振***的定位装置及磁共振*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于磁共振***的定位装置，包括：至少三个第一无线传感器；第二无线传感器，用于与所述第一无线传感器通信以获取与每个第一无线传感器之间的距离；驱动单元；以及控制单元，用于建立空间坐标系并根据所述空间坐标系定义每个第一无线传感器的坐标，与所述第二无线传感器通信并获取第二无线传感器与每个第一无线传感器的距离，根据三边测量法计算所述第二无线传感器的坐标，所述控制单元与所述驱动单元连接，还用于控制所述驱动单元驱动承载所述待扫描对象的床板运动以使所述射频线圈运动至磁体中心。上述用于磁共振***的定位装置，无需额外设计走线结构，没有线缆损坏的风险且成本更低。

Description

用于磁共振***的定位装置及磁共振***

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种用于磁共振***的定位装置及磁共振***。

背景技术

磁共振成像是利用原子核在强磁场内发生共振产生的信号经图像重建的一种成像技术，利用射频脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的原子核进行激励，射频脉冲停止后，原子核进行弛豫，在其弛豫过程中用感应线圈采集信号，按一定的数学方法重建形成数学图像，故线圈的定位对成像质量有举足轻重的作用，直接影响图像信噪比。

传统的磁共振***定位时采用同轴线揽或光纤，需要额外设计走线结构，增加成本，线缆也有损坏的风险。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的磁共振线圈定位装置需要额外设计走线结构以致增加成本及线缆易损坏的问题，提供一种用于磁共振***的定位装置及磁共振***。

一种用于磁共振***的定位装置，包括：

至少三个第一无线传感器，分别设置于不同的预设位置；

第二无线传感器，设置于待扫描对象预设部位的射频线圈上，用于与所述第一无线传感器通信以获取与每个第一无线传感器之间的距离；

驱动单元；以及

控制单元，用于建立空间坐标系并根据所述空间坐标系定义每个第一无线传感器的坐标，所述控制单元与所述第二无线传感器通信并获取第二无线传感器与每个第一无线传感器的距离，根据三边测量法计算所述第二无线传感器的坐标，所述控制单元与所述驱动单元连接，还用于控制所述驱动单元驱动承载所述待扫描对象的床板运动以使所述射频线圈运动至磁体中心。

上述用于磁共振***的定位装置，包括至少三个第一无线传感器、第二无线传感器、驱动单元以及控制单元，其中至少三个第一无线传感器的坐标是已知的，通过在射频线圈上设置第二无线传感器，第二无线传感器与第一无线传感器通信以获得第二无线传感器与每个第一无线传感器之间的距离，控制单元根据其中三个第一无线传感器的坐标以及第二无线传感器与这三个第一无线传感器之间的距离通过三边测量法即可计算出第二无线传感器的坐标即射频线圈的坐标，并控制驱动单元驱动承载待扫描对象的床板运动以使该射频线圈运动至磁体中心，该用于磁共振***的定位装置仅需要通过无线测距即可获得射频线圈的坐标，无需额外设计走线结构，没有线缆损坏的风险且成本更低。

在其中一个实施例中，所述第一无线传感器位于磁共振***磁体的筒壁上，所述第二无线传感器内置有无线充电模块。

在其中一个实施例中，三个所述第一无线传感器在同一平面上。

在其中一个实施例中，所述待扫描对象上的射频线圈有多个，所述第二无线传感器的数量和所述射频线圈的数量相同且一一对应，所述控制单元控制所述驱动单元驱动承载所述待扫描对象的床板运动多次，以使多个射频线圈依次运动至所述磁体中心。

在其中一个实施例中，所述控制单元还包括显示器，所述显示器用于显示所述射频线圈的位置，并通过用户于显示界面的操作来控制多个射频线圈移动至所述磁体中心的顺序。

在其中一个实施例中，所述第二无线传感器包括对应的射频线圈的标识信息，所述第一无线传感器还用于识别所述标识信息，所述控制单元还用于与所述第一无线传感器通信以获取所述标识信息。

在其中一个实施例中，所述第一无线传感器用于根据所述标识信息识别对应的射频线圈的扫描序列，所述显示器还用于显示所述扫描序列以供用户选择。

在其中一个实施例中，至少三个第一无线传感器与所述第二无线传感器之间的通信采用时分复用的方式。

在其中一个实施例中，还包括反馈单元，所述控制单元还用于在所述射频线圈移动至所述磁体中心后再次计算所述射频线圈上第二无线传感器的坐标，所述反馈单元用于将所述第二无线传感器的坐标与磁体中心的坐标对比，若不符合，所述反馈单元通过所述控制单元控制驱动单元再次驱动床板运动，直到所述第二无线传感器的坐标与所述磁体中心的坐标符合。

一种磁共振***，包括：磁体，形成具有检测空间的孔腔；可移动的床板，用于承载成像对象；射频线圈，设置于所述成像对象的预设部位，以接收磁共振信号；以及如上任一所述的用于磁共振***的定位装置。

附图说明

图1为一实施例中的用于磁共振***的定位装置的结构框图。

图2为一实施例中的射频线圈定位示意图。

图3为一实施例中的多个射频线圈选择性扫描时的示意图。

图4为一实施例中第一无线传感器与第二无线传感器之间通信的时序图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”以及“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，需要说明的是，当元件被称为“形成在另一元件上”时，它可以直接连接到另一元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一元件或者同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

在一实施例中，如图1中所示，一种用于磁共振***的定位装置包括至少三个第一无线传感器110、第二无线传感器120、控制单元130以及驱动单元140。

控制单元130用于建立空间坐标系，并定义坐标原点。例如以磁共振***磁体的孔腔的轴向方向为x方向，与之垂直且与承载待扫描对象的床板平行的方向作为y方向，与xy平面垂直的方向作为z轴方向，以磁体中心作为坐标原点。

第一无线传感器110的数量至少是三个，每个第一无线传感器110分别设置于不同的预设位置。在本实施例中，参见图2，第一无线传感器110包括第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3，均设置于磁共振***磁体的筒壁150上。由于第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3位于磁体的筒壁150上的预设位置，故控制单元130可根据建立的空间坐标系以及坐标原点分别定义第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3的坐标。

可选地，第一无线传感器110和第二无线传感器120均为声波传感器。

第二无线传感器120设置于待扫描对象预设部位的射频线圈上，第二无线传感器120的数量可以是一个，也可以是多个。例如，当预设部位为头部、胸腔以及腿部时，需要在其多个预设部位分别设置射频线圈，即当待扫描对象上的射频线圈有多个时，第二无线传感器120的数量和射频线圈的数量相同且一一对应。在其他实施例中，多个无线传感器120也可以分别放在同一个射频线圈的不同位置。可选地，第二无线传感器120包括对应的射频线圈的标识信息，例如，线圈类型、版本、出厂日期等。第一无线传感器110还用于识别该标识信息，控制单元130还用于与第一无线传感器110通信以获取该标识信息。需要说明的是，本申请实施例中控制单元130与第一无线传感器110、第二无线传感器120的信息交互都采用无线通信方式，例如Zig-Bee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)、超宽带(UWB)和近场通信(NFC)等。

具体地，参见图2，在一个实施例中，射频线圈包括第一线圈201、第二线圈202以及第三线圈203。多个射频线圈可位于同一平面内或位于不同平面内。其中，第一线圈201上设有第二无线传感器S4，第二线圈202上设有第二无线传感器S5，第三线圈203上设有第二无线传感器S6，且第二无线传感器S4、第二无线传感器S5以及第二无线传感器S6分别包含有第一线圈201、第二线圈202以及第三线圈203的标识信息，该标识信息能被第一无线传感器110所识别以得知该射频线圈对应于设置在待扫描对象的哪个预设部位，还可以获得每个射频线圈的相关功能，例如扫描序列。

第一无线传感器110由于设置于磁体的筒壁150上，通过磁共振***为其供电即可。第二无线传感器120内置有无线充电模块，无需再另外设置线缆以连接电源。第二无线传感器120用于与第一无线传感器110通信以获取与每个第一无线传感器110之间的距离。以第一线圈201为例，其上第二无线传感器S4分别与第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3通信以获得与它们之间的距离。

控制单元130与第二无线传感器120通信并获取第二无线传感器120与每个第一无线传感器110的距离，根据三边测量法计算第二无线传感器120的坐标。仍以第一线圈201为例，控制单元130与第二无线传感器S4通信并获取第二无线传感器S4分别与第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3之间的距离，而第一无线传感器S1、第一无线传感器S2以及第一无线传感器S3的坐标是已知的，根据三边测量法容易得到第二无线传感器S4的坐标即第一线圈201的坐标。类似地，控制单元130也可计算出第二线圈202、第三线圈203的坐标。具体的计算过程此处不再赘述。可选地，每个第一无线传感器110位于同一平面上，以减小计算量。

控制单元130与驱动单元140连接，还用于控制驱动单元140驱动承载待扫描对象的床板运动以使射频线圈运动至磁体中心。如上所述控制单元130计算得到第一线圈201的坐标，而磁体中心为坐标原点，则控制单元130控制驱动单元140驱动床板运动以使第一线圈201运动至坐标原点即可。在本实施例中，控制单元控制130控制驱动单元140驱动床板运动多次，以使第一线圈201、第二线圈202、第三线圈203依次按照指定顺序运动至磁体中心。

上述用于磁共振***的定位装置，包括至少三个第一无线传感器110、第二无线传感器120、驱动单元130以及控制单元140，其中至少三个第一无线传感器110的坐标是已知的，通过在射频线圈上设置第二无线传感器120，第二无线传感器120与第一无线传感器110通信以获得第二无线传感器120与每个第一无线传感器110之间的距离，控制单元130根据其中三个第一无线传感器110的坐标以及第二无线传感器120与这三个第一无线传感器110之间的距离通过三边测量法即可计算出第二无线传感器120的坐标即射频线圈的坐标，并控制驱动单元130驱动承载待扫描对象的床板运动以使该射频线圈运动至磁体中心，该用于磁共振***的定位装置仅需要通过无线测距即可获得射频线圈的坐标，无需额外设计走线结构，没有线缆损坏的风险且成本更低。

在一实施例中，控制单元130还包括显示器(图未示出)。显示器用于显示射频线圈的位置，通过用户于显示界面的操作来控制多个射频线圈移动至磁体中心的顺序。例如，参见图3，控制单元130包括计算机132和电脑显示器134。第二无线传感器S4、第二无线传感器S5以及第二无线传感器S6组成无线传感器组300，并与计算机132连接，计算机132计算得到第一线圈201、第二线圈202以及第三线圈203的坐标均通过电脑显示器134显示，并且用户可在该界面选择将某个射频线圈移动至磁体中心，即控制第一线圈201、第二线圈202以及第三线圈203移动至磁体中心的顺序。在本实施例中，电脑显示器134还用于显示射频线圈的扫描序列等相关功能以供用户选择，节省用户的筛选时间。

在一实施例中，上述用于磁共振***的定位装置还包括反馈单元(图未示出)。控制单元130还用于在射频线圈移动至磁体中心后再次计算该射频线圈上第二无线传感器120的坐标。反馈单元用于将第二无线传感器120的坐标与磁体中心的坐标对比，若不符合，反馈单元通过控制单元130控制驱动单元140再次驱动床板运动，直到第二无线传感器的120坐标与磁体中心的坐标符合。通过反馈单元使射频线圈的位置更加准确，有利于得到预设部位更加精确的磁共振图像。

在一个实施例中，至少三个第一无线传感器110与第二无线传感器120之间的通信采用时分复用(TDMA)的方式。第一无线传感器S1、第一无线传感器S2、第一无线传感器S3与第二无线传感器S4、第二无线传感器S5、第二无线传感器S6通信时，不同位置的第一无线传感器S1-S3之间会产生干扰。同样，位于射频线圈不同位置的第二无线传感器S4-S6之间也会产生干扰。当第一无线传感器S1与第二无线传感器S4-S6之间任意一个通信时，第一无线传感器S2、S3也会对S1产生干扰。本实施例中，第一无线传感器与第二无线传感器120之间的通信采用时分复用的方式能抑制这些干扰。

具体的，请参见图4，图中TX箭头(图中从上到下)为触发信号，RX箭头(图中从下到上)为反馈信号。射频线圈的识别与定位开始后，筒壁上的第一无线传感器S1-S3按预先设定好的时序T1-T9发出触发信号，第二无线传感器S4-S6在每个时序点分别发出反馈信号，第一无线传感器S1-S3分别按照一定的算法在每个时序点只从第二无线传感器S4、S5、S6选择一个进行通信，识别对应射频线圈并计算和存储与对应射频线圈的距离，由计算机132分别计算出第二无线传感器S4-S6的坐标。需要说明的是，本实施例中包括但不限于图4中的第一无线传感器S1-S3与第二无线传感器S4-S6之间通信的时序。

本申请还提供一种磁共振***，包括磁体、可移动的床板、射频线圈以及上述任一实施例所述的用于磁共振***的定位装置。其中，磁体形成具有检测空间的孔腔，孔腔内为扫描区域。可移动的床板用于承载成像对象，该床板可被移动。射频线圈设置于所述成像对象的预设部位，以接收磁共振信号。通过用于磁共振***的定位装置中的控制单元控制可移动的床板运动从而使成像对象的预设部位以及该部位的射频线圈移动至磁体中心。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于磁共振***的定位装置，其特征在于，包括：

至少三个第一无线传感器，分别设置于不同的预设位置；

第二无线传感器，设置于待扫描对象预设部位的射频线圈上，用于与所述第一无线传感器通信以获取与每个第一无线传感器之间的距离；

驱动单元；以及

控制单元，用于建立空间坐标系并根据所述空间坐标系定义每个第一无线传感器的坐标，所述控制单元与所述第二无线传感器通信并获取第二无线传感器与每个第一无线传感器的距离，根据三边测量法计算所述第二无线传感器的坐标，所述控制单元与所述驱动单元连接，还用于控制所述驱动单元驱动承载所述待扫描对象的床板运动以使所述射频线圈运动至磁体中心。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述第一无线传感器位于磁共振***磁体的筒壁上，所述第二无线传感器内置有无线充电模块。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，三个所述第一无线传感器在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述待扫描对象上的射频线圈有多个，所述第二无线传感器的数量和所述射频线圈的数量相同且一一对应，所述控制单元控制所述驱动单元驱动承载所述待扫描对象的床板运动多次，以使多个射频线圈依次运动至所述磁体中心。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述控制单元还包括显示器，所述显示器用于显示所述射频线圈的位置，并通过用户于显示界面的操作来控制多个射频线圈移动至所述磁体中心的顺序。

6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于，所述第二无线传感器包括对应的射频线圈的标识信息，所述第一无线传感器还用于识别所述标识信息，所述控制单元还用于与所述第一无线传感器通信以获取所述标识信息。

7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述第一无线传感器用于根据所述标识信息识别对应的射频线圈的扫描序列，所述显示器还用于显示所述扫描序列以供用户选择。

8.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述至少三个第一无线传感器与所述第二无线传感器之间的通信采用时分复用的方式。

9.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括反馈单元，所述控制单元还用于在所述射频线圈移动至所述磁体中心后再次计算所述射频线圈上第二无线传感器的坐标，所述反馈单元用于将所述第二无线传感器的坐标与磁体中心的坐标对比，若不符合，所述反馈单元通过所述控制单元控制驱动单元再次驱动床板运动，直到所述第二无线传感器的坐标与所述磁体中心的坐标符合。

10.一种磁共振***，其特征在于，包括：磁体，形成具有检测空间的孔腔；可移动的床板，用于承载成像对象；射频线圈，设置于所述成像对象的预设部位，以接收磁共振信号；以及权利要求1～9任一所述的用于磁共振***的定位装置。

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