射频线圈组件及磁共振成像系统的制作方法

本申请涉及射频线圈技术领域，尤其涉及一种射频线圈组件及磁共振成像系统。

背景技术：

作为磁共振成像系统的主要组成部分的射频线圈组件，包括多个线圈单元，以用于接收磁共振信号，射频线圈阵列的一个重要指标就是信噪比(signal-noise ratio，即SNR)，为了获得良好的核磁共振扫描图像，必须提高射频线圈阵列信号的信噪比。提高信噪比最直接的途径之一就是射频线圈阵列贴合人体组织结构。

目前常见的颈动脉线圈通常为硬质线圈，或者是外形规则，没有弧度的柔性线圈，根据临床扫描使用需求，颈动脉线圈通常分为左右两个部分，使用绑带固定在患者颈部，这种结构，在使用时往往无法适应形态各异的人体颈部，在绑带固定后贴合人体部位受限，对于扫描范围大打折扣，尤其是对于颈部过短或较粗的患者，线圈与颈部的贴合不佳，贴合不好，会损失信噪比，极大影响了扫描效果。

技术实现要素：

本申请提供了一种射频线圈阵列及颈动脉线圈结构，能够解决上述问题。

本申请的第一方面提供了一种射频线圈组件，包括：

第一柔性基体和设置在所述第一柔性基体内的一个或多个线圈单元；

第二柔性基体和设置在所述第二柔性基体内的一个或多个线圈单元；

所述第一柔性基体与所述第二柔性基体彼此分离，所述第一柔性基体弯曲后形成第一容纳部，所述第二柔性基体弯曲后形成第二容纳部，所述第一容纳部具有第一开口，所述第二容纳部具有第二开口，且所述第一开口与所述第二开口相对布置。

可选地，所述第一柔性基体包括第一主体部及第一倾斜部，所述第一容纳部设置于所述第一主体部，所述第二柔性基体包括第二主体部及第二倾斜部，所述第二容纳部设置于所述第二主体部。

可选地，所述第一主体部、所述第二主体部相背离的一面分别设置硬质壳体。

可选地，所述第一倾斜部远离所述第一主体部的一端朝向远离所述第二主体部的方向延伸，所述第二倾斜部远离所述第二主体部的一端朝向远离所述第一主体部的方向延伸。

可选地，所述第一柔性基体内的多个线圈单元包括第一线圈单元、第二线圈单元、第三线圈单元和第四线圈单元；

所述第一线圈单元和所述第二线圈单元设置在所述第一主体部内，且所述第一线圈单元和所述第二线圈单元沿第一方向排列；所述第三线圈单元和/或所述第四线圈单元设置在所述第一倾斜部内，所述第三线圈单元和所述第四线圈单元分别位于所述第二线圈单元沿第二方向的两侧；

其中，所述第一方向与所述第二方向呈一非零夹角。

可选地，所述第一线圈单元能够弯曲以适应人体的颈部至下巴的外轮廓；

所述第二线圈单元能够弯曲以适应人体的颈部至肩膀的部分的外轮廓；

所述第三线圈单元和所述第四线圈单元能够弯曲以适应人体的颈部的外轮廓。

本申请的第二方面提供给了一种射频线圈组件，包括：

柔性基体，所述柔性基体弯曲后形成容纳部，所述容纳部具有开口；

第一线圈单元；

第二线圈单元；

第三线圈单元；和

第四线圈单元，

所述第一线圈单元、所述第二线圈单元、所述第三线圈单元和所述第四线圈单元设置在所述柔性基体内，且所述第一线圈单元和所述第二线圈单元沿第一方向排列，所述第三线圈单元和所述第四线圈单元分别位于所述第二线圈单元沿第二方向的两侧；

其中，所述第一方向与所述第二方向呈一非零夹角。

可选地，所述第一线圈单元和所述第二线圈单元在所述第一方向上存在交叠区域；

和/或

所述第三线圈单元和所述第二线圈单元在所述第二方向上存在交叠区域；

和/或

所述第二线圈单元和所述第四线圈单元在所述第二方向上存在交叠区域。

可选地，沿所述第一方向，所述第三线圈单元与所述第四线圈单元均自所述第二线圈单元远离所述第一线圈单元的一侧延伸至所述第一线圈单元的部分区域。

可选地，所述第三线圈单元同时与所述第一线圈单元、所述第二线圈单元在所述第二方向上存在交叠区域；

和/或

所述第四线圈单元同时与所述第一线圈单元、所述第二线圈单元在所述第二方向上存在交叠区域。

可选地，所述第三线圈单元和所述第四线圈单元绕所述第二线圈单元相向弯曲，以能够使所述第三线圈单元和所述第四线圈单元沿人体的颈部的周向相向延伸。

可选地，所述第一线圈单元的外轮廓与人体的颈部至下巴的外轮廓一致；

所述第二线圈单元的外轮廓与人体的颈部至肩膀的部分的外轮廓一致；

所述第三线圈单元的外轮廓和所述第四线圈单元的外轮廓与人体的颈部的外轮廓一致。

本申请的第三方面提供了一种磁共振成像系统，包括：

磁体腔；

病床，能够移进或移出所述磁体腔；

射频线圈组件，能够耦合至所述病床，所述射频线圈组件包括第一柔性基体和设置在所述第一柔性基体内的第一射频线圈阵列；所述第一柔性基体弯曲后形成第一容纳部，所述第一容纳部具有第一开口。

可选地，所述射频线圈组件还包括：

连接杆，所述连接杆的一端连接至所述第一柔性基体，另一端设置为电联接端口，通过所述电联接端口能够实现所述射频线圈组件、所述病床的耦合。

可选地，所述射频线圈组件还包括第二柔性基体和设置在所述第二柔性基体内的第二射频线圈阵列，所述第二射频线圈阵列包括多个线圈单元，所述第二柔性基体与所述第一柔性基体相对设置，且所述第一射频线圈阵列与所述第二射频线圈阵列复用所述电联接端口。

可选地，所述射频线圈组件能够弯曲以包围人体颈部的部分或全部。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的射频线圈组件，该射频线圈组件的射频线圈阵列包括沿第一方向排列的第一线圈单元、第二线圈单元，以及设置于第二线圈单元两侧的第三线圈单元和第四线圈单元，通过设置四个线圈单元，即使颈部过短或者较粗的患者，由于每个线圈单元比较小，因此，在射频线圈阵列包裹颈部时，每个小的线圈单元均能够与颈部更好地贴合，以提高射频线圈阵列与颈部的贴合度，提高信号的信噪比，从而保证颈部扫描的精度；该射频线圈组件的柔性基体能够弯曲以包围检测部位，减小射频线圈组件与检测部位之间的距离，达到较好的成像效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的射频线圈阵列的一种具体实施例的空间分布示意图；

图2为本申请所提供的射频线圈阵列的一种具体实施例在展开状态的结构示意图；

图3为本申请所提供的射频线圈组件的一种具体实施例的结构示意图；

图4为本申请所提供的射频线圈组件的一种具体实施例的信号连接示意图；

图5为本申请所提供的磁共振成像系统的一种具体实施例的结构示意图。

附图标记：

10-第一射频线圈阵列；

11-第一线圈单元；

12-第二线圈单元；

13-第三线圈单元；

14-第四线圈单元；

15-缺口；

20-第二射频线圈阵列；

30-柔性基体；

40-硬质壳体；

50-陷波器；

60-放大器盒接口；

70-连接杆；

501-扫描间；

502-扫描设备；

5020-磁体腔；

503-病床；

504-被扫描对象。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。其中，第一方向Y与人体的高度方向一致，第二方向X可以为环绕第一方向Y的方向，在射频线圈阵列展开时，第一方向Y与第二方向X呈一非零夹角，可选地，第一方向Y与第二方向X垂直。

本申请实施例提供了一种射频线圈组件，用于对颈部进行扫描，包括射频线圈阵列(如图1-4中所示的第一射频线圈阵列10和第二射频线圈阵列20)以及承载射频线圈阵列的柔性基体30，柔性基体30内设置有射频线圈阵列，柔性基体30弯曲后形成容纳部，容纳部具有开口；射频线圈阵列包括一个或者多个线圈单元。

上述射频线圈组件，通过设置柔性基体，能够便于射频线圈阵列的固定，从而提高射频线圈阵列的可靠性，且通过设置柔性基体与射频线圈阵列，射频线圈阵列随着柔性基体能够弯曲以包围检测部位，减小射频线圈组件与检测部位之间的距离，从而达到较好的成像效果。

具体地，如图1-2所示，射频线圈阵列包括四个线圈单元，分别为第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14，第一线圈单元11和第二线圈单元12沿第一方向Y排列，第三线圈单元13和第四线圈单元14分别位于第二线圈单元12沿第二方向X的两侧。可选地，第一线圈单元11、第二线圈单元12可沿第一方向Y、第二方向X延伸。

上述射频线圈阵列，包括沿第一方向Y排列的第一线圈单元11、第二线圈单元12，以及设置于第二线圈单元12两侧的第三线圈单元13和第四线圈单元14，通过设置四个线圈单元，能够增加单位面积上分布的线圈单元的数量，进而提高射频线圈阵列的信噪比。且考虑到线圈单元个数增加到一定数量后，即使再增加线圈单元的个数，信噪比提高也不太明显，但是由于线圈单元间有磁耦合，需要去耦，因此，线圈单元数量如果太多，会增加线圈单元间去耦的工程难度，为此，本申请中的射频线圈阵列设置了四个线圈单元，以既能够提高射频线圈阵列的信噪比，又能够尽可能减小去耦的工程难度。同时，这种四个线圈单元的射频线圈阵列，即使颈部过短或者较粗的患者，由于每个线圈单元比较小，因此，在射频线圈阵列包裹颈部时，每个小的线圈单元均能够与颈部更好地贴合，能够贴合95％的人群，以提高射频线圈阵列与颈部的贴合度，提高信号的信噪比，从而保证颈部扫描的精度。

需要说明的是，上述射频线圈阵列还可以用于磁共振成像系统中的其它结构，并不限于颈动脉线圈结构，还可应用在颈部与肩部结合的线圈结构。

在一个实施例中，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14可以是线圈电路，柔性基体30上开设容纳槽，上述线圈单元封装在容纳槽内。在另一个实施例中，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13或第四线圈单元14可以是铜导体环、铝导体环或者其他非铁磁性的导体环，且各导体环至少部分区域具有弧度，以使各线圈单元与人体的颈部各部位贴合得更好，进一步提高射频线圈阵列的信噪比。

第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14可以为矩形线圈，矩形线圈的各角处可以设置倒角结构，设置倒角结构可以改善线圈单元与人体下巴的干涉，提高扫描舒适度。

进一步地，第三线圈单元13和第四线圈单元14绕第二线圈单元12相向弯曲，即第三线圈单元13向第四线圈单元14所在的一侧弯曲，第四线圈单元向第三线圈单元13所在的一侧弯曲，以使第三线圈单元13和第四线圈单元14均沿人体的颈部的周向相向延伸，从而使第三线圈单元13、第二线圈单元12和第四线圈单元14形成环绕结构，能够沿颈部的周向包裹颈部的待扫描区域。

第一线圈单元11的外轮廓能够与人体的颈部至下巴的外轮廓一致(即第一线圈单元11能够弯曲以适应人体的颈部至下巴的外轮廓或形状)，以使第一线圈单元11覆盖到人体的下巴部位；第二线圈单元12的外轮廓与人体的颈部至肩膀的部分的外轮廓一致(即第二线圈单元12能够弯曲以适应人体的颈部至肩膀的部分的外轮廓或形状)，以使第二线圈单元12覆盖到人体的颈部和肩膀过渡的部分；第三线圈单元13的外轮廓和第四线圈单元14的外轮廓与人体的颈部的外轮廓一致(即第三线圈单元13的外轮廓和第四线圈单元14能够弯曲以适应人体的颈部的形状)，以使第三线圈单元13和第四线圈单元14覆盖到从颈动脉向颈部周长延伸的部分，也就是说，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14分别有一定的造型，符合人体工程学，各自的造型为贴合人体的待扫描部位(如颈部、肩部)。医学上由于血流动力学原因，因此，颈动脉板块主要发生于颈动脉分叉处10mm以内，即该部位为颈动脉成像重点关注的部位，要求颈动脉专用射频线圈阵列在绝大部分人群中都能覆盖到此处，采用上述射频线圈阵列，能够对颈动脉以分叉处为中心上下60mm的区域进行成像并能达到50mm的穿透深度，以保证射频线圈阵列的成像范围完全覆盖到颈动脉周围感兴趣的区域。

进一步地，第三线圈单元13、第四线圈单元14与第一线圈单元11、第二线圈单元12均有部分交叠，以达到去耦效果。

第三线圈单元13和第四线圈单元14靠近第一线圈单元11的部分可以设置有缺口15，缺口15可以由第三线圈单元13和第四线圈单元14的边缘向第二线圈单元12凹陷形成，在第三线圈单元13和第四线圈单元14为矩形线圈时，缺口15可以由倒角结构形成。通过设置缺口15，能够降低第三线圈单元13、第四线圈单元14对第一线圈单元11包裹下巴的影响，进一步提高射频线圈阵列与颈部的贴合度，提高射频线圈阵列的信噪比。

其中，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14中，任意相邻的两个线圈单元之间可以通过交叠方式去耦。

具体地，第一线圈单元11和第二线圈单元12在第一方向Y上存在交叠区域，采用这种结构，能够通过交叠方式实现第一线圈单元11和第二线圈单元12之间去耦，提高射频线圈阵列的信噪比。

同理，第三线圈单元13和第二线圈单元12在第二方向X上存在交叠区域，第二线圈单元12和第四线圈单元14在第二方向X上存在交叠区域，以通过交叠方式实现第三线圈单元13和第二线圈单元12之间、第二线圈单元12和第四线圈单元14之间去耦。

在第三线圈单元13延伸至第一线圈单元11的部分区域时，第三线圈单元13同时与第一线圈单元11、第二线圈单元12在第二方向X上存在交叠区域，以通过交叠方式同时实现第三线圈单元13和第一线圈单元11、第二线圈单元12之间去耦。

同理，在第四线圈单元14延伸至第一线圈单元11的部分区域时，第四线圈单元14同时与第一线圈单元11、第二线圈单元12在第二方向X上存在交叠区域，以通过交叠方式同时实现第四线圈单元14和第一线圈单元11、第二线圈单元12之间去耦。

可以理解地，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14中，也可以仅其中的一组或者几组相邻的线圈单元之间通过交叠方式去耦，其余几组相邻的线圈单元之间通过设置电感件方式或者设置电容件方式实现去耦，或者任意相邻的线圈单元之间通过设置电感件方式或者设置电容件方式实现去耦，也就是说，第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14中，任意相邻的一组线圈单元之间均可以通过交叠方式、设置电容件方式、设置电感件方式中的任一一种方式实现去耦。

一种实施例中，如图1-4所示，柔性基体30包括第一柔性基体和第二柔性基体，射频线圈阵列10和第二射频线圈阵列20，第一柔性基体内设置有第一射频线圈阵列，第二柔性基体内设置有第二射频线圈阵列。第一柔性基体与第二柔性基体彼此分离，第一柔性基体弯曲后形成第一容纳部，第二柔性基体弯曲后形成第二容纳部，第一容纳部具有第一开口，第二容纳部具有第二开口，且第一开口与第二开口相对布置。其中：第一柔性基体用于固定第一射频线圈阵列10，第一柔性基体用于固定第二射频线圈阵列20，各柔性基体30与人体的颈部仿形设计，以进一步保证射频线圈阵列与人体的贴合度。

第一射频线圈阵列10和第二射频线圈阵列20的结构可以相同，上述第一射频线圈阵列10和第二射频线圈阵列20可以对称设置，以分别用于与人体颈部的左侧部位和右侧部位贴合，实现两侧颈动脉的同时检测，以及更好地与颈部贴合，提高颈动脉线圈结构的信噪比。

具体地，柔性基体30包括主体部和倾斜部，容纳部设置于主体部，即第一柔性基体包括第一主体部及第一倾斜部，第一容纳部设置于第一主体部，第二柔性基体包括第二主体部及第二倾斜部，第二容纳部设置于第二主体部。通过设置倾斜部，在夹持检测部位时，能够使被检测中感觉更舒服，尤其是在夹持颈部时，能够使射频线圈组件与颈部的贴合度更好。

进一步地，第一倾斜部远离第一主体部的一端向远离第二主体部的方向和远离第一主体部的方向延伸，第二倾斜部远离第二主体部的一端向远离第一主体部的方向和远离第二主体部的方向延伸，如图3所示，第一倾斜部的两端分别向远离第一开口、远离第一主体部的方向，向外部延伸，第二倾斜部的两端分别向远离第二开口、远离第二主体部的方向，向外部延伸。如此设置之后，能够更好地使射频线圈组件与检测部位贴合。

可以理解地，主体部的相对两侧均连接有倾斜部，以便于射频线圈阵列的设置。如在射频线圈阵列包括第一线圈单元11、第二线圈单元12、第三线圈单元13和第四线圈单元14时，第一线圈单元11和第二线圈单元12设置在主体部内(如第一主体部内)，第三线圈单元13和/或第四线圈单元14设置在倾斜部内(如第一倾斜部内)，以使射频线圈阵列尽可能包裹检测部位。

两个柔性基体30相连接，二者之间形成夹持空间，在使用时，两个柔性基体30夹持人体颈部的左右两侧，这种方式，能够提高颈部检测时的舒适性。

进一步地，射频线圈组件还包括硬质壳体40，硬质壳体40设置于主体部远背离开口的一面，硬质壳体40与柔性基体30形成容纳腔，射频线圈阵列设置于容纳腔内，以保护射频线圈阵列。在柔性基体30设置有两个时，硬质壳体40也设置有两个，第一主体部、第二主体部相背离的一面分别设置该硬质壳体40。通过增加硬质壳体40，能够对射频线圈阵列起到保护作用，提高射频线圈组件的可靠性。如图4所示，射频线圈组件还包括陷波器50、放大器盒接口60，各射频线圈阵列与陷波器50信号连接，陷波器50与放大器盒接口60信号连接，以便于在临床上使用。

值得说明的是，在射频线圈组件仅包括一个射频线圈阵列时，射频线圈组件也可以包括硬质壳体40、柔性基体30、陷波器50以及放大器盒接口60，具体结构可以参照第一射频线圈阵列10的设置方式。

根据本申请的另一方面，提出一种磁共振成像系统。如图5所示，为本公开实施例的扫描间内的医学成像系统结构原理简图。医学成像系统位于扫描间501内，控制医学成像系统的控制台位于扫描间501外部。成像系统可包括扫描设备(医学图像/图像扫描设备)502、与扫描设备并列(并排)设置的病床503，扫描设备502用于对被扫描对象504进行医学成像，病床503用于摆放被扫描对象504。控制台可包括输入/输出设备和控制器等。医师在扫描间501外部可通过控制台控制病床503相对扫描设备502的位置，如控制病床503靠近扫描设备102或者控制病床503远离扫描设备102。可选地，医学成像系统可以是MR医学成像系统或PET-MR多模态医学成像装置。

在一实施例中，该成像系统是MR医学成像系统，扫描设备502包括一圆环形壳体，该壳体的圆环内侧部分形成的具有一定尺寸的磁体腔5020，圆环形壳体的内部包含有超导磁体、梯度线圈等多种部件，上述环形结构形成成像空间。在一个实施例中，病床503可沿着前后方向(即第一方向Y)和左右方向(即在水平面上垂直于第一方向Y的方向)延伸，被扫描对象504可被置于病床503的表面随病床503沿前后方向或者左右方向移动或者上下方向移动(即在竖直面上垂直于第一方向Y的方向)。扫描设备502可形成具有一定尺寸的孔腔(即磁体腔5020)，该孔腔的直径可大于或等于病床503在宽度方向的尺寸。可选地，被扫描对象504在支撑台(即病床503)上可以是仰卧体位、左侧卧体位、左侧卧体位、俯卧体位等。

在一个实施例中，医学成像系统连接有上述射频线圈组件，摄片线圈组件可以耦合至病床503，该射频线圈组件还可包括连接杆70，该连接杆70的一端连接至柔性基体30，通过电联接端口能够电连接射频线圈阵列；连接杆70另一端设置为电联接端口，通过电联接端口能够实现射频线圈组件、病床的耦合，从而随扫描床移进或移出磁体腔。在一个实施例中，射频线圈组件包括第一柔性基体和设置在第一柔性基体内的第一射频线圈阵列，第一射频线圈阵列包括：第一线圈单元、第二线圈单元、第三线圈单元和第四线圈单元，第一线圈单元和第二线圈单元沿第一方向排列，第三线圈单元和第四线圈单元分别位于第二线圈单元沿第二方向的两侧；其中，第一方向与所述第二方向呈一非零夹角；第三线圈单元和第四线圈单元绕第二线圈单元相向弯曲，以能够使第三线圈单元和第四线圈单元沿人体的颈部的周向相向延伸。射频线圈组件还包括第二柔性基体和设置在第二柔性基体内的第二射频线圈阵列，第二射频线圈阵列包括多个线圈单元，第二柔性基体与第一柔性基体相对设置，且第一射频线圈阵列与所述第二射频线圈阵列复用电联接端口，以便于信号的传输。

进一步地，射频线圈组件能够弯曲以包围人体颈部的部分或全部，进而提高磁共振成像系统的检测精度。射频线圈组件射频线圈组件需要说明的是，本公开中的“病床”与“卧榻”、“扫描床”、“支撑台”、“支撑床”、“检查床”等表征支撑被扫描对象的结构可以表示相同的意思并可以进行替换。本公开中的“扫描设备”与“扫描仪”、“扫描系统”、“扫描装置”以及“图像扫描设备”、“成像设备”可以表示相同的意思并可以进行替换。被扫描对象504可表示人体、动物体或者水模模体以及其他生命体或非生命体。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。