磁共振局部线圈底座、局部线圈组件以及脚踝线圈组件的制作方法

本发明涉及磁共振领域，特别涉及磁共振局部线圈底座、局部线圈组件以及脚踝线圈组件。

背景技术：

核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI)，又称自旋成像(spin imaging)，也称磁共振成像(简称MRI)，是利用核磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，绘制出物体内部的结构图像。

MRI系统包括磁铁系统和计算机图像重建系统，磁铁系统包括静磁场、梯度场和射频系统。静磁场：又称主磁场，当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉)，常见的为1.5T和3.0T；另有匀磁线圈(shim coil)协助达到磁场的高均匀度。梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现MRI信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。射频系统包括射频发生器和射频接收器，射频发生器产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象；射频接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。

计算机图像重建系统由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。

磁共振扫描仪的线圈根据其功效不同可以将其分为射频线圈、接收线圈和梯度线圈。临床工作中所说的线圈通常是指用于接收人体被成像部位所产生的磁共振信号的接收线圈。有些线圈同时具有发射和接收双重功能。线圈直接决定着成像质量，而它的性能很大程度上出厂时已设定好。要想利用现有线圈获得高信噪比的图像就必须增加接收到的组织磁共振信号，降低噪声。线圈采集被成像部位磁共振信号的同时也接收组织产生的噪声，而噪声的大小与线圈所含的组织容积有关，所含组织越少，噪声越小。同时，线圈所含组织容积的大小也决定着参与成像的H质子含量。线圈应尽量贴紧扫描部位，使其间距最小，以增加接收到的MR信号强度，减少接收的噪声。因此，在选用线圈时应根据扫描解剖部位大小选择能与患者紧密匹配，覆盖解剖部位最小的线圈。

临床对脚踝进行扫描成像时常用的线圈可以使用柔性线圈或专用脚踝线圈。使用柔性线圈对脚踝进行包裹时由于包裹不完全，无法得到脚趾部分信号，同时会使得脚掌与小腿在矢状面呈一定角度，不符合人体标准解剖学姿势的观察。

而专用脚踝线圈通常线圈单元无法覆盖整个足部，例如脚后跟位置通常没有线圈单元。因此会损失一定的信噪比，使得成像效果欠佳。同时一些专用的脚踝线圈呈上下开合结构，无法在扫描中对脚踝进行精确定位，并且导致线圈上半部分较重。因此在操作中，开合上下部分较为不便。另外一种脚踝线圈则上下部分都有单元，但是由于这种脚踝线圈通常和膝盖线圈共用，与脚部贴合情况不好，而且无法在脚底分布单元，以采集静磁场方向的信号，因此会导致线圈整体信噪比下降。

同时，大部分脚踝线圈在固定好后都难以移动，无法针对足踝内翻和外翻的临床需求给出合适的摆位，无法满足实际临床的部分应用场景。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种磁共振局部线圈底座、局部线圈组件以及脚踝线圈组件，解决无法满足临床合适摆位的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种磁共振局部线圈底座，包括：第一部件，用于和扫描床连接，所述第一部件设有导槽；第二部件，用于和磁共振局部线圈连接，所述第二部件设有一个凸起结构；所述凸起结构设置于所述导槽内，所述凸起结构可使所述第二部件相对于所述第一部件沿所述导槽移动、绕所述凸起结构的中轴线旋转。

优选的，所述凸起结构为柱状结构，所述凸起结构带有档片，所述档片用于使所述第二部件与所述第一部件保持不脱离。

优选的，所述导槽设有滑齿，所述滑齿用于在所述凸起结构在导槽内移动时提供阻尼。

为解决上述问题，本发明还提供了一种磁共振局部线圈组件，包括：磁共振局部线圈底座；以及，磁共振局部线圈，通过第二部件与所述磁共振局部线圈底座连接。

优选的，在所述第二部件和所述磁共振局部线圈的连接处设有调节机构，所述调节机构用于将所述局部线圈调节到所述局部线圈底座沿远离扫描床方向的不同位置。所述磁共振局部线圈与所述第二部件为可翻转式连接，连接处设于所述第二部件的两侧相对位置，所述磁共振局部线圈在所述沿远离扫描床方向的不同位置处形成不同的最大翻转角。所述磁共振局部线圈在所述沿远离扫描床方向的不同位置处形成的最大翻转角分别为0度、10度和15度。

优选的，所述第二部件在两侧设有凸起的耳板，所述耳板中间设有滑槽，所述滑槽周围设有沿远离扫描床方向平行设置的定位孔；所述局部线圈在连接所述耳板的对应位置设有凸柱，所述凸柱外侧设有拉钮，所述凸柱内设有弹簧，所述弹簧将所述拉钮向所述局部线圈方向拉紧，所述拉钮内侧设有凸齿；所述凸柱穿过所述滑槽，通过所述凸齿和所述定位孔配合将所述局部线圈和所述第二部件连接，所述凸齿固定到沿远离扫描床方向设置的不同定位孔实现不同的连接位置。

为解决上述问题，本发明还提供了一种脚踝线圈组件，包括：第一部件，具有上表面及下表面，所述第一部件设有沿横向延伸的导槽，且所述导槽贯穿上表面及下表面；第二部件，设置于所述上表面，所述第二部件设有一个凸起结构；所述凸起结构设置于所述导槽内，所述凸起结构可以被驱动并相对于所述导槽移动、绕所述凸起结构的中轴线旋转；脚踝线圈，与第二部件连接。

优选的，所述第二部件在两侧设有向上凸起的耳板，所述脚踝线圈被耳板支撑、且可相对所述第二部件在上下方向翻转。

与现有技术相比，本发明的技术方案提供一种磁共振局部线圈底座、局部线圈组件以及脚踝线圈组件，实现局部线圈在空间内完成旋转，平动，倾斜等摆位，提高脚踝线圈的信噪比，最大程度地满足实际临床应用场景。

附图说明

图1是本发明一些实施例的磁共振系统的结构示意图；

图2是本发明一些实施例的利用磁共振局部线圈扫描成像示意图；

图3是本发明一些实施例的磁共振局部线圈底座的结构示意图；

图4是本发明一些实施例的局部线圈底座的俯视图；

图5是本发明一些实施例的局部线圈底座的一个立体图；

图6是本发明一些实施例的局部线圈底座凸起结构的剖面示意图；

图7是本发明一些实施例的局部线圈与局部线圈底座的连接示意图；

图8是本发明一些实施例的局部线圈与局部线圈底座连接处剖面图；

图9是本发明一些实施例的局部线圈翻转一定角度的示意图；

图10是本发明一些实施例的局部线圈移动和旋转的示意图；

图11是本发明一些实施例的局部线圈是手腕线圈的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是本发明一些实施例的磁共振系统的结构示意图，如图1所示，磁共振系统100通常包括磁共振机架，机架内有主磁体101，主磁体101可以是由超导线圈构成，用来产生主磁场，在一些情况下也可以采用永磁体。主磁体101可以用来产生0.2特斯拉、0.5特斯拉、1.0特斯拉、1.5特斯拉、3.0特斯拉或者更高的主磁场强度。在磁共振成像时，成像对象150会由扫描床106进行承载，随着床板的移动，将成像对象150移入主磁场磁场分布较为均匀的区域105内。通常对于磁共振系统，如图1所示，空间坐标系(即设备的坐标系)的z方向设置为与磁共振系统机架的轴向相同，通常将患者的身长方向与z方向保持一致进行成像，磁共振系统的水平平面设置为xz平面，x方向与z方向垂直，y方向与x和z方向均垂直。

在磁共振成像，脉冲控制单元111控制射频脉冲产生单元116产生射频脉冲，射频脉冲由放大器放大后，经过开关控制单元117，最终由体线圈103或者局部线圈104发出，对成像对象150进行射频激发。成像对象150根据射频激发，会由共振产生相应的射频信号。在接收成像对象150根据激发产生的射频信号时，可以是由体线圈103或者局部线圈104进行接收，射频接收链路可以有很多条，射频信号发送到射频接收单元118后，进一步发送到图像重建单元121进行图像重建，形成磁共振图像。

磁共振系统100还包括梯度线圈102，梯度线圈可以用来在磁共振成像时对射频信号进行空间编码。脉冲控制单元111控制梯度信号产生单元112产生梯度信号，梯度信号通常会分为三个相互正交方向的信号：x方向、y方向和z方向，不同方向的梯度信号经过梯度放大器(113、114、115)放大后，由梯度线圈102发出，在区域105内产生梯度磁场。

脉冲控制单元111、图像重建单元121与处理器122、显示单元123、输入/输出设备124、存储单元125、通信端口126之间可以通过通信总线125进行数据传输，从而实现对磁共振成像过程的控制。其中，处理器122可以由一个或多个处理器组成。显示单元123可以是提供给用户用来显示图像的显示器。输入/输出设备124可以是键盘、鼠标、控制盒等相关设备，支持输入/输出相应数据流。存储单元125可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘等，存储单元125可以用来存储需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器122所执行的可能的程序指令。通信端口105可以实现与其他部件例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。

在本发明的一些实施例中，对扫描床床板107上的成像对象150进行扫描时，提供了一种磁共振线圈组件，如图2所示，磁共振线圈组件200包括磁共振局部线圈210和局部线圈底座220，磁共振局部线圈210可以通过线缆230插接到扫描床，进行磁共振成像信号/数据的传输。

在一些实施例中，局部线圈可以是对成像对象各局部部位进行成像的射频线圈，例如可以是脚踝线圈、手腕线圈、手肘线圈、膝盖线圈等。在一些实施例中，局部线圈也可以不通过线缆，而采用其他方式进行磁共振成像信号/数据的传输，例如可以是无线传输方式。当局部线圈是如图2所示的脚踝线圈时，成像对象150(人体)的脚踝可以放入脚踝线圈中，脚踝线圈与人体的脚部贴合，通过脚踝线圈内部设置的各线圈单元对人体脚部进行磁共振成像。

局部线圈210下方为局部线圈底座220，参见图3至图5，局部线圈底座220包括第一部件221和第二部件222。第一部件221通过设置在底部两侧的卡口223与扫描床的床板107连接固定，第一部件221中间位置设有导槽224，导槽224呈窄条形且在在第一部件221的一个方向(横向)延伸。在一些实施例中，导槽224可以设置为贯穿第一部件221的上表面和下表面，在其他实施方式中导槽224也可以仅是在第一部件221上表面处设置的一个不贯穿槽。在一些实施例中，导槽224的前、后内侧缘设有滑齿，滑齿用来在第二部件222在沿导槽224移动时提供阻尼，可以使第二部件222固定在导槽224的某一固定位置。

第二部件222用于和磁共振局部线圈210连接，第二部件222包括一个底板225，底板225与第一部件221贴合，以及在底板225两侧设置的耳板226。此外，结合图6，底板225的下部设有一个凸起结构227，凸起结构227用来对应放置在导槽224内，从而使第二部件222可以相对于第一部件221实现沿导槽224方向的移动，并且第二部件222还可以绕凸起结构227的中轴线实现旋转。在一些实施例中，凸起结构227下方还设有挡片228，挡片228在一个方向上的长度大于导槽224的宽度，从而使凸起结构227卡在导槽224内，保持第二部件222与第一部件221不脱离。在一些实施例中，凸起结构227可以是柱状结构，具体可以是圆柱体结构、长方体结构等。

在一些实施例中，局部线圈210可以设置在第二部件222耳板的内侧，如图7所示，通过耳板226处的连接结构将局部线圈210与第二部件222进行连接。

结合图8，在一些实施例中，第二部件耳板226处设有滑槽230，滑槽230周围设有多排定位孔231，定位孔231在沿第二部件远离扫描床的方向(也是滑槽230的长度方向)平行设置多组。局部线圈210在耳板的对应位置设有凸柱233，凸柱233穿过滑槽230，凸柱233内设有弹簧234，弹簧234的一端连接局部线圈210一侧，另一端连接有拉钮232，拉钮232上设有凸齿235。通过弹簧234的拉紧将拉钮232拉向局部线圈210，从而凸齿235可以落入定位孔231内，实现局部线圈210和局部线圈底座220的连接固定。凸齿235的落入到定位孔231内，以及凸齿235拉出到定位孔231之外的状态分别如图8右侧两幅图所示。

由于定位孔231被设置为沿远离扫描床的方向平行设置，因此可以通过将凸齿235放入不同的定位孔231内实现局部线圈210固定到沿远离扫描床的方向的不同位置。

在这种连接方式下，当局部线圈210被固定到第二部件定位孔231的不同位置(即不同高度)时，可以实现局部线圈的小范围翻转倾斜，如图9所示，对应每个定位孔高度的最大翻转角度由定位孔和第二组件底板的相对位置、局部线圈连接位置、以及局部线圈的边缘位置决定，在不同高度对应的最大翻转角度不同。在一些实施例中，设有四组定位孔，定位孔从下到上所对应局部线圈的最大翻转角度分别为0度、5度、10度和15度。

在一些实施例中，也可以采用其他结构实现局部线圈沿远离扫描床方向的位置调节、局部线圈翻转的功能，例如可以在局部线圈两侧对应位置设置调节机构(可以是可拆卸式连接结构)，用来将局部线圈调节到不同高度的位置，由于调节机构仅在一侧仅设置一个，因此可以实现局部线圈在上下方向上的翻转。

图10示意出了采用本发明一些实施例的技术方案，局部线圈可以实现平动、旋转的示意图。图11示意出了局部线圈可以是手腕线圈的连接结构示意图。

本发明的技术方案提供一种磁共振局部线圈底座、局部线圈组件以及脚踝线圈组件，实现局部线圈在空间内完成旋转，平动，倾斜等摆位，提高脚踝线圈的信噪比，最大程度地满足实际临床应用场景。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“子模块”、“引擎”、“单元”、“子单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。