一種手腕線圈系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手腕線圈系統(tǒng)，包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈為局部體積線圈且與所述第二線圈內(nèi)外分布，所述第一線圈為射頻信號發(fā)射線圈，所述第二線圈為射頻信號接收線圈，所述第二線圈位于所述第一線圈內(nèi)部。本發(fā)明的手腕線圈系統(tǒng)帶有自發(fā)射功能，只對手腕區(qū)域進(jìn)行射頻激發(fā)，并且采用隨形結(jié)構(gòu)，在臨床應(yīng)用中擺位方便，減少圖像偽影，減少腹部圖像卷褶。
【專利說明】一種手腕線圈系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁共振局部射頻線圈領(lǐng)域，特別涉及一種手腕線圈系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療影像領(lǐng)域，磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的技術(shù)原理為，在檢查區(qū)域建立一個基本均勻、時間恒定的主磁場B0，將被成像對象置于該主磁場中，之后通過磁共振射頻RF脈沖進(jìn)行激勵，將該對象體內(nèi)被選定的氫原子核傾斜到橫切該主磁場區(qū)域的一個平面內(nèi)。最終，該共振氫原子核可以衰減或者根據(jù)該主磁場重新排列以引起磁共振回波或MR信號。其中，組成該MR信號的各種回波通過在該主磁場中建立的梯度磁場進(jìn)行編碼。來自該MRI掃描機(jī)或裝置的原始磁共振回波數(shù)據(jù)被收集到一個通常稱為k空間的矩陣中。一般地，每個回波被多次采樣來生成k空間中的數(shù)據(jù)線或者一行數(shù)據(jù)點。最后，應(yīng)用傅里葉變換或者其他已知的變換方式，由該k空間數(shù)據(jù)重建得到該對象的圖像。
[0003]通常，在使用磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行人體器官或局部部位成像，特別是對較大的區(qū)域(例如軀干)成像時，傳統(tǒng)方法為在RF信號發(fā)射和接收時采用體射頻線圈來進(jìn)行，這種方式在發(fā)射射頻激發(fā)信號時難以在成像區(qū)域形成滿意的均勻射頻場，在接收射頻共振信號時信號噪聲較大、信噪比較低。因此為了得到更好的成像效果，當(dāng)對頭部、頸部、肩部、手腕或者其他相對較小區(qū)域成像時，通常以體射頻線圈僅作為發(fā)射線圈，而另取局部射頻線圈用作射頻RF接收線圈。應(yīng)用局部射頻線圈的一個原因是該局部線圈靠近被成像區(qū)域，極大的改善了 MR信號的信噪比。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行手腕部位成像時，典型的手腕線圈為8通道或更多接收通道的接收線圈，即用系統(tǒng)中的體線圈發(fā)射射頻能量進(jìn)行激發(fā)，手腕線圈只用作接收線圈，在某些情況下，也會采用圓筒形收發(fā)為一體的手腕線圈。
[0005]當(dāng)手腕線圈只用作接收線圈時，需要利用體線圈發(fā)射射頻信號，進(jìn)行所選層面的全身激發(fā)。這會需要相當(dāng)大的功率才能完成一定翻轉(zhuǎn)角的激勵。有些需要高翻轉(zhuǎn)角磁共振序列的掃描方式會受到限制。
[0006]當(dāng)手腕線圈為圓筒形收發(fā)一體線圈時，由于手腕的擺放位置較為特殊，手腕線圈采用圓筒形時體積過大，而磁體內(nèi)空間有限，當(dāng)把手腕置于體側(cè)進(jìn)行掃描時，造成了極大的擺位不便，此外手腕線圈在水平方向上離身體軀干很近，往往會造成所得腹部圖像發(fā)生卷褶以及偽影。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題是提供一種應(yīng)用于磁共振掃描的手腕線圈系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中只做信號接收的手腕線圈信噪比較低，圓筒形收發(fā)一體手腕線圈體積過大不適于擺放，且離身體過近引起腹部圖像卷褶和偽影的問題。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種手腕線圈系統(tǒng)，包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈為局部體積線圈且與所述第二線圈內(nèi)外分布，所述第一線圈為射頻信號發(fā)射線圈，所述第二線圈為射頻信號接收線圈，所述第二線圈位于所述第一線圈內(nèi)部。
[0009]優(yōu)選的，所述第一線圈為鳥籠結(jié)構(gòu)線圈。
[0010]優(yōu)選的，所述鳥籠線圈的兩側(cè)端環(huán)為橢圓形，其橢圓形的長短軸比例為2.5至1.5之間。
[0011]優(yōu)選的，所述第一線圈和第二線圈高度相等，橫向間距為2厘米。
[0012]優(yōu)選的，所述鳥籠結(jié)構(gòu)線圈的一側(cè)端環(huán)上有兩個射頻信號激勵端口，所述兩個射頻信號激勵端口與端環(huán)中心的夾角為60度至150度之間。
[0013]優(yōu)選的，所述兩個射頻信號激勵端口與端環(huán)中心的夾角為90度。
[0014]優(yōu)選的，射頻發(fā)射信號通過相移功分器得到子射頻發(fā)射信號一和子射頻發(fā)射信號二，并分別輸出到所述兩個射頻信號激勵端口，所述子射頻發(fā)射信號一和所述子射頻發(fā)射信號二之間的相位差為90度。
[0015]優(yōu)選的，所述第二線圈為至少包括以下一種結(jié)構(gòu)的線圈:鳥籠結(jié)構(gòu)線圈、長方體結(jié)構(gòu)線圈、馬鞍形結(jié)構(gòu)線圈、環(huán)形結(jié)構(gòu)線圈。
[0016]本發(fā)明技術(shù)方案相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢在于:
[0017](I)由于手腕線圈系統(tǒng)自帶發(fā)射功能，只對手腕區(qū)域進(jìn)行激發(fā)，達(dá)到一定翻轉(zhuǎn)角所需射頻功率與用體線圈發(fā)射射頻功率相比會很大幅減小。適合高分辨率圖像的應(yīng)用需求，例如，一些磁共振波譜(MRS)應(yīng)用。
[0018](2)由于只對手腕部位進(jìn)行局部射頻激發(fā)，手腕部位附近的身體層面不會收到影響。身體層面被激發(fā)產(chǎn)生的偽影的可能性大大降低。
[0019](3)第一線圈的形狀可以隨第二線圈的形狀而變化，優(yōu)選的為橫截面較扁平橢圓形的鳥籠結(jié)構(gòu)線圈，因此手腕線圈系統(tǒng)整體體積沒有明顯的增大，在臨床應(yīng)用中，將手腕置于體側(cè)進(jìn)行掃描時較為方便，同時也可以大大減小由于線圈太過靠近身體層面而引起的偽影(圓桶形收發(fā)一體線圈體積過大會造成這個問題)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明第一線圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明手腕線圈系統(tǒng)橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明射頻信號源信號輸出示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明手腕線圈系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記:
[0025]100第一線圈101端環(huán)102桿狀天線200第二線圈
[0026]301射頻信號源302相移功分器303子射頻發(fā)射信號一
[0027]304子射頻發(fā)射信號二

【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的上述目的、特征、優(yōu)點能夠更為顯而易懂，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。
[0029]本發(fā)明的技術(shù)方案中，手腕線圈系統(tǒng)采用兩層結(jié)構(gòu)的線圈組成，分別為第一線圈和第二線圈。第一線圈為局部體積線圈，作為射頻信號發(fā)射線圈，第二線圈作為射頻信號接收線圈，第二線圈設(shè)置于第一線圈內(nèi)部。其中，第一線圈優(yōu)選的為鳥籠結(jié)構(gòu)線圈，圖1為第一線圈100的結(jié)構(gòu)示意圖，鳥籠結(jié)構(gòu)線圈由兩側(cè)的端環(huán)101，以及位于兩個端環(huán)101之間多根相互平行的桿狀天線102組合而成。第一線圈的結(jié)構(gòu)并不局限為鳥籠結(jié)構(gòu)，采用鳥籠結(jié)構(gòu)線圈作為發(fā)射線圈時，在掃描時手腕附近形成的射頻場更加均勻，最終成像效果較好。桿狀天線102的數(shù)目可以為8個或者更多，在空間上均勻分布。
[0030]此外，與現(xiàn)有技術(shù)中手腕線圈采用的圓筒式一體收發(fā)方式相比，本發(fā)明的技術(shù)方案中鳥籠線圈的兩側(cè)端環(huán)為橢圓形，如圖2所示，其橢圓的長短軸比例為2.5到1.5之間，在這個比例范圍內(nèi)，手腕線圈的形狀能夠與人體手腕的形狀保持一致，解決了圓筒式手腕線圈在掃描時擺放線圈的不便，以及手腕線圈在成像時太過靠近身體層面所引起的腹部圖像的卷褶、圖像偽影。優(yōu)選的，鳥籠結(jié)構(gòu)線圈端環(huán)101的長軸為17厘米，短軸為10厘米，桿狀天線102的長度(即第一線圈高度)為25厘米，線圈高度能夠覆蓋手指前端到手腕部分。
[0031]在射頻信號的激發(fā)方面，第一線圈與射頻發(fā)射鏈路相連，射頻信號激發(fā)處位于第一線圈一側(cè)端環(huán)上的兩個射頻信號激勵端口 A和B，如圖2所示。射頻發(fā)射鏈路包含相移功分器電路，如圖3所示，相移功分器302進(jìn)行射頻信號源301的功率等分，射頻信號主路到支路的分配損耗為3dB，并最終輸出兩路射頻發(fā)射信號:子射頻發(fā)射信號一 303和子射頻發(fā)射信號二 304分別到第一線圈端環(huán)上的射頻信號激勵端口 A和B，子射頻發(fā)射信號一 303和子射頻發(fā)射信號二 304之間相位差為90度。兩個射頻信號激勵端口和橢圓形端環(huán)中心O的夾角α為60到150度之間，優(yōu)選的夾角α為90度，以得到最佳的圓極化射頻場。
[0032]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，第二線圈作為射頻信號接收線圈，其與獨立的射頻信號接收鏈路相連。射頻信號接收線圈的結(jié)構(gòu)可以有多種形式，如:鳥籠結(jié)構(gòu)線圈、長方體結(jié)構(gòu)線圈、馬鞍形結(jié)構(gòu)線圈、環(huán)形結(jié)構(gòu)線圈等，或者為上述多種線圈結(jié)構(gòu)的組合，其均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實施。如圖2所示，這里只示意出了第二線圈為長方體結(jié)構(gòu)線圈的情況，第二線圈200設(shè)置在第一線圈100的內(nèi)部，且兩個線圈之間保持一定間隔，優(yōu)選的，其平均間隔為2厘米左右，保證在射頻信號最優(yōu)下手腕線圈系統(tǒng)中外殼、電路等結(jié)構(gòu)的安放。
[0033]圖4為本發(fā)明手腕線圈系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。優(yōu)選的，第二線圈200和第一線圈100高度保持一致為25厘米，便于手腕線圈系統(tǒng)的安裝及制造。
[0034]本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)勢在于:
[0035]手腕線圈系統(tǒng)帶有自發(fā)射功能，能夠只對手腕區(qū)域進(jìn)行射頻激發(fā)，達(dá)到一定翻轉(zhuǎn)角所需射頻功率與用體線圈發(fā)射射頻功率相比會大幅減小。適合高分辨率圖像的應(yīng)用需求，例如，一些磁共振波譜(MRS)應(yīng)用。
[0036]由于只對手腕部位進(jìn)行局部射頻激發(fā)，手腕部位附近的身體層面不會收到影響。身體層面被激發(fā)產(chǎn)生的偽影的可能性大大降低。
[0037]第一線圈的形狀可以隨第二線圈的形狀而變化，優(yōu)選的為橫截面較扁平橢圓形的鳥籠結(jié)構(gòu)線圈，因此手腕線圈系統(tǒng)整體體積沒有明顯的增大，在臨床應(yīng)用中，將手腕置于體側(cè)進(jìn)行掃描時較為方便，同時也可以大大減小由于線圈太過靠近身體層面而引起的偽影(圓桶形收發(fā)一體線圈體積過大會造成這個問題)。
[0038]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈為局部體積線圈且與所述第二線圈內(nèi)外分布，所述第一線圈為射頻信號發(fā)射線圈，所述第二線圈為射頻信號接收線圈，所述第二線圈位于所述第一線圈內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述第一線圈為鳥籠結(jié)構(gòu)線圈。
3.如權(quán)利要求2所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述鳥籠線圈的兩側(cè)端環(huán)為橢圓形，其橢圓形的長短軸比例為2.5至1.5之間。
4.如權(quán)利要求2所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述第一線圈和第二線圈高度相等，橫向間距為2厘米。
5.如權(quán)利要求2所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述鳥籠結(jié)構(gòu)線圈的一側(cè)端環(huán)上有兩個射頻信號激勵端口，所述兩個射頻信號激勵端口與端環(huán)中心的夾角為60度至150度之間。
6.如權(quán)利要求5所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個射頻信號激勵端口與端環(huán)中心的夾角為90度。
7.如權(quán)利要求5所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，射頻發(fā)射信號通過相移功分器得到子射頻發(fā)射信號一和子射頻發(fā)射信號二，并分別輸出到所述兩個射頻信號激勵端口，所述子射頻發(fā)射信號一和所述子射頻發(fā)射信號二之間的相位差為90度。
8.如權(quán)利要求1所述的手腕線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述第二線圈為至少包括以下一種結(jié)構(gòu)的線圈:鳥籠結(jié)構(gòu)線圈、長方體結(jié)構(gòu)線圈、馬鞍形結(jié)構(gòu)線圈、環(huán)形結(jié)構(gòu)線圈。
【文檔編號】A61B5/055GK104459582SQ201410729376
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】張強(qiáng), 王文平 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司