本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于磁共振成像系統(tǒng)的手腕線圈。
背景技術(shù):
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)是根據(jù)生物體磁性核(氫核)在磁場(chǎng)中的表現(xiàn)特征成像的高新技術(shù),它的物理基礎(chǔ)為核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)理論。所謂核磁共振是指物質(zhì)磁性和磁場(chǎng)相關(guān)的共振現(xiàn)象,在外磁場(chǎng)的作用下,某些繞主磁場(chǎng)進(jìn)動(dòng)的自旋的質(zhì)子(包括人體中的氫質(zhì)子)在短暫的射頻電波作用下,進(jìn)動(dòng)角增大,當(dāng)射頻電波停止后,那些質(zhì)子又會(huì)逐漸恢復(fù)到原來的狀態(tài),并同時(shí)釋放與激勵(lì)波頻率相同的射頻信號(hào),這一物理現(xiàn)象被稱為核磁共振。將該射頻信號(hào)采集后,經(jīng)過編碼、變換、數(shù)據(jù)重建后就可以得到所掃描的人體組織的圖像。射頻接收線圈是所述用于磁共振系統(tǒng)中采集所述信號(hào)的裝置,線圈按照與人體的關(guān)系,可分為頭部線圈、腹部線圈、膝關(guān)節(jié)線圈等。其中手腕線圈用于對(duì)人體的手部和腕部進(jìn)行掃描。
在目前的臨床應(yīng)用中,手腕線圈一共有兩種,如圖1所示,為一體化結(jié)構(gòu)的線圈;該線圈天線單元能夠均勻地分布在線圈四周,很好地包裹住人的手腕組織,因此它具有圖像均勻度高的特點(diǎn);一體化的結(jié)構(gòu)使得線圈單元安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,降低了加工難度的同時(shí)還能減少臨床使用的操作步驟。但由于患者手型大小各有不同,這就需要把線圈的手腕開口做得比較大才能夠給大多數(shù)人使用。過大的開口使得線圈手腕部位的天線單元與人體手腕貼合不夠緊密,也無法很好地固定手腕的位置,影響手腕部位的成像效果。
隨著發(fā)展,出現(xiàn)了一種上、下部分可完全分離結(jié)構(gòu)的線圈。該結(jié)構(gòu)通過線圈周圍的鎖扣進(jìn)行開合,這樣在臨床使用時(shí),病人的手腕能夠輕松地放置到線圈中,提高了病人的舒適度,但是醫(yī)生在開啟或者閉合線圈時(shí),需要雙手來完成操作,增加了操作步驟。同時(shí),上、下開合設(shè)計(jì)手腕部位的天線單元只在手腕的上面和下面,在無法很好地包裹住手腕部位的側(cè)面,圖像的均勻度不夠好。此外,該結(jié)構(gòu)的上半部分總有至少兩個(gè)(至少一個(gè)手掌線圈單元、一個(gè)手腕線圈單元)通道的信號(hào)需要用射頻同軸接頭連接到下半部分,在磁共振系統(tǒng)中使用的無磁射頻同軸接頭價(jià)格相對(duì)昂貴,用在經(jīng)常開合的上下部分連接處也比較容易損壞,縮短了線圈的使用壽命,增加了線圈的使用成本和維護(hù)成本。手腕線圈的天線單元分布通常采用環(huán)形線圈,上下正對(duì)著的環(huán)形線圈之間耦合較大,降低了成像的信噪比。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種用于磁共振成像系統(tǒng)的手腕線圈。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
用于磁共振成像系統(tǒng)的手腕線圈,包括線圈底座及與所述線圈底座樞軸連接的線圈上蓋,所述線圈底座與所述線圈上蓋的一端通過樞軸連接,另一端通過按鈕鎖進(jìn)行鎖定連接,所述線圈底座與所述線圈上蓋之間形成有一中空內(nèi)腔。
優(yōu)選地,所述線圈底座分布有下手腕部及設(shè)置于下手腕部前端的下手掌部,所述線圈上蓋分布有上手腕部及設(shè)置于上手腕部前端的上手掌部,所述上、下手腕部與所述上、下手掌部之間圓滑過渡。
優(yōu)選地,所述線圈底座與線圈上蓋側(cè)面設(shè)置有連接板,所述連接板的下部與所述線圈底座固定連接,所述連接板的上部開設(shè)有卡槽;
所述按鈕鎖包括凸出設(shè)置于線圈上蓋上的按鈕及通過按鈕驅(qū)動(dòng)變動(dòng)的連桿,所述連桿呈拱形置于按鈕的下方,所述上蓋的兩側(cè)向內(nèi)設(shè)置有卡接槽,當(dāng)所述線圈上蓋與所述線圈底座封閉時(shí),所述卡槽與所述卡接槽共軸,所述連桿的兩端卡設(shè)于所述卡接槽與所述卡槽內(nèi),固定所述線圈上蓋與所述線圈底座。
優(yōu)選地,所述上、下手腕部均設(shè)置有環(huán)形線圈單元,所述上、下手腕部連接處的環(huán)形線圈單元通過連接針連接,所述上、下手掌部由馬鞍形線圈單元和環(huán)形線圈單元組成,且所述上、下手掌部的線圈單元之間部分重合。
優(yōu)選地,所述上手掌部設(shè)置有馬鞍形線圈單元,所述下手掌部設(shè)置有環(huán)形線圈單元。
優(yōu)選地,所述上手掌部設(shè)置有環(huán)形線圈單元,所述下手掌部設(shè)置有馬鞍形線圈單元。
優(yōu)選地,所述線圈底座與所述線圈上蓋之間通過鉸鏈樞軸連接。
優(yōu)選地,所述連接針之間采用單芯連接。
優(yōu)選地,所述上、下手腕部均設(shè)置有兩個(gè)部分重疊的環(huán)形線圈單元。
優(yōu)選地,所述馬鞍形線圈單元及所述環(huán)形線圈單元均設(shè)置有兩個(gè)。
本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:采用上、下單手可操作的按壓開蓋形式,更好的滿足了操作者的需求。同時(shí),使得病人能夠輕松將手掌手腕放置到線圈中合適的位置,而不必?fù)?dān)心開口過小或手部受傷導(dǎo)致手無法正常放置的情況。手腕處的手動(dòng)鎖能夠固定手腕的位置,又能使得線圈內(nèi)部的天線單元緊貼病人的手腕部位,確?;颊甙踩孢m的同時(shí)也保證了掃描圖像的均勻性、穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1:本現(xiàn)有技術(shù)中的手腕線圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2:本實(shí)用新型的手腕線圈立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3:本實(shí)用新型中圖2打開的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4:本實(shí)用新型中開蓋按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖,此時(shí)隱藏了上蓋。
圖5:本實(shí)用新型手腕線圈中的天線單元布置連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6:本實(shí)用新型手腕線圈與現(xiàn)有技術(shù)中手腕線圈實(shí)施過程中信噪比對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例具體闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案,本實(shí)用新型揭示了一種用于磁共振成像系統(tǒng)的手腕線圈,如圖2-圖5所示,包括線圈底座2及與所述線圈底座2通過鉸鏈樞軸連接的線圈上蓋1。所述線圈底座2與所述線圈上蓋1的一端通過樞軸連接,另一端通過按鈕鎖進(jìn)行鎖定連接,所述線圈底座與所述線圈上蓋之間形成有一中空內(nèi)腔3。在使用時(shí),通過按鈕鎖打開線圈上蓋1,患者將手置于內(nèi)腔3中,關(guān)閉線圈上蓋1,進(jìn)行磁共振的檢測(cè)。
具體的,所述線圈底座2分布有下手腕部及設(shè)置于下手腕部前端的下手掌部,與線圈底座2相應(yīng)的,所述線圈上蓋1分布有上手腕部及設(shè)置于上手腕部前端的上手掌部,為了在磁共振時(shí)具有更好的包覆性,所述上、下手腕部與所述上、下手掌部之間圓滑過渡。
所述線圈底座2與線圈上蓋1側(cè)面設(shè)置有連接板(圖中未示意),所述連接板的下部與所述線圈底座2固定連接,所述連接板的上部開設(shè)有卡槽43;所述線圈上蓋1的兩側(cè)向內(nèi)設(shè)置有卡接槽42。
所述按鈕鎖包括凸出設(shè)置于線圈上蓋上的按鈕4及通過按鈕驅(qū)動(dòng)變動(dòng)的連桿,所述連桿呈拱形置于按鈕4的下方,具體的,所述線圈上蓋1上設(shè)置有一支架,所述連桿架設(shè)于所述支架上,所述按鈕4置于連桿中上方,將所述連桿分為兩端。當(dāng)所述線圈上蓋1與所述線圈底座2封閉時(shí),所述卡槽43與所述卡接槽42共軸,所述連桿的兩端卡設(shè)于所述卡接槽42與所述卡槽43內(nèi),固定所述線圈上蓋1與所述線圈底座2。所述連桿的最遠(yuǎn)端通過設(shè)置有圓滑小凸起伸入所述卡槽43。
當(dāng)所述按鈕4下壓時(shí),按鈕底部與所述連桿中心接觸,觸動(dòng)連桿段41向上抬起,形成支點(diǎn)與杠桿的原理。連桿兩端在卡槽43中彈出,解除線圈上蓋1與線圈底座2的連接。
除以上線圈外殼體不同與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu),其內(nèi)置的線圈也有很大的改進(jìn)。具體的,所述上、下手腕部均設(shè)置有環(huán)形線圈單元,所述上、下手腕部連接處的環(huán)形線圈單元通過連接針連接。所述連接針之間采用單芯連接。一般,所述上、下手腕部均設(shè)置有兩個(gè)部分重疊的環(huán)形線圈單元。
單芯連接器成本較低,同時(shí),能減小與相對(duì)的環(huán)形線圈單元的耦合影響,還能較好地包裹住手腕部位,提高了成像的信噪比和均勻度。所述連接針與手腕線圈樞軸的距離較遠(yuǎn),當(dāng)手腕線圈開啟到最大角度或閉合時(shí),連接針的角度變化不大,減小了在使用過程中連接針在各個(gè)方向的受力,延長(zhǎng)了手腕線圈的使用壽命。
所述上、下手掌部由馬鞍形線圈單元和環(huán)形線圈單元組成,且所述上、下手掌部的線圈單元之間部分重合。結(jié)合圖5所示,所述上手掌部設(shè)置有馬鞍形線圈單元,所述馬鞍形線圈單元設(shè)置有兩個(gè),分別為第一馬鞍形線圈單元Ch6,第二馬鞍形線圈單元Ch8。所述下手掌部設(shè)置有兩個(gè)環(huán)形線圈單元,分別為第一環(huán)形線圈單元Ch5,第二環(huán)形線圈單元Ch7。
當(dāng)然,所述上手掌部也可以采用設(shè)置為環(huán)形線圈單元,所述下手掌部設(shè)置為馬鞍形線圈單元。由于馬鞍形線圈單元具有易去耦的特點(diǎn),這樣無需增加額外的去耦電路也能有較好的去耦效果,提高了線圈的信噪比。人體手掌部位比較薄,且貼近馬鞍形線圈單元,圖像也有較好的清晰度和分辨率。
手腕線圈下部分的4個(gè)線圈單元,相鄰的線圈單元間都采用了Overlap(部分重合)的方法去耦合,其中,手腕部位下部分與上部分相鄰的線圈單元Ch1與第三線圈單元Ch3、第四線圈單元Ch2與第五線圈單元Ch4也采用了Overlap方法去耦,上下不相鄰但相對(duì)的線圈單元,如線圈單元Ch1與第五線圈單元Ch4、第四線圈單元Ch2與第三線圈單元Ch3采用了電感去耦。
手腕線圈上部分的4個(gè)單元,相鄰的單元之間同樣采用了Overlap方法去耦。通過實(shí)驗(yàn)也證明了,該線圈的天線單元設(shè)計(jì)分布,在不使用較多的去耦電路的情況下,具有良好的去耦合效果,提高了整個(gè)線圈的信噪比。
本實(shí)用新型中的手腕線圈相較于傳統(tǒng)線圈成像范圍小,只能對(duì)腕關(guān)節(jié)和手掌進(jìn)行掃描,無法看到手指部分,可以達(dá)到成像范圍更大,視野開闊,能夠同時(shí)對(duì)手腕關(guān)節(jié)、手掌、手指進(jìn)行掃描。
如圖中6所示,橫軸為處理手腕上同一部位中軸線上的位置,縱軸為信噪比的值,圖中虛線部分為本實(shí)用新型的手腕線圈,實(shí)線部分為市面上傳統(tǒng)的手腕線圈。從圖中可以看出,我們的線圈在更大的范圍上有著較高的信噪比,而傳統(tǒng)線圈只有在中間位置信噪比較高,這說明我們的線圈能掃描更大的范圍。
本實(shí)用新型尚有多種具體的實(shí)施方式。凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。