用于磁共振成像的动物头部线圈装置的制作方法

本申请涉及磁共振成像领域，具体涉及一种用于磁共振成像的动物头部线圈装置。

背景技术：

磁共振系统是一种高端的医学成像设备，其中射频接收线圈是磁共振系统的一个非常重要的部件。射频接收线圈在其中的作用可以比喻成人的眼睛，影像的最终清晰度直接跟它的信噪比(灵敏度)成正比。为了提高图像的清晰度(或信噪比，或灵敏度)，一般线圈设计的首要原则是在满足扫描部位或对象的尺寸的情况下，将线圈的尺寸做得尽量贴近扫描部位或对象。比如一个头部线圈的设计，它的尺寸首先要能满足绝大部分病人(比如95％以上的病人比例)的头部都能放入线圈内，但头部线圈的尺寸又不能过大。因为如果线圈尺寸太小的话，会有很多的病人无法应用，而线圈尺寸太大的话，又会降低磁共振图像的清晰度。

射频接收线圈可根据扫描部位或对象的名称命名，多种多样。在扫描人体不同部位的时候，一般需要用专用的线圈，比如扫描头部的线圈称为头部线圈、扫描膝关节的线圈称为膝关节线圈，还有心脏线圈、脊柱线圈等等。除了对人体部位外，有些线圈也专门设计用来针对某些动物成像，这些线圈可以称为动物线圈。以动物为对象的生物医学研究可以避免在人身上进行实验所带来的风险，并且可以严格控制动物实验条件、减少个体差异的影响。影像学手段，尤其是磁共振成像，是目前动物模型研究中不可或缺的工具之一。为了获得良好的图像质量，动物线圈的设计首先是采用相对较小的线圈尺寸，这样能尽可能的提高图像的信噪比。

此外，磁共振成像过程中，需要成像物体尽量保持静止状态，否则图像将产生影响诊断的运动伪影。对动物成像来说，需要对动物进行麻醉，但单靠麻醉往往也是不够的，因为在麻药渐渐失效的过程中，动物会产生轻微的运动，也会对图像效果产生不良影响，因此对动物采取进一步的物理固定仍然是有意义的。

技术实现要素：

本申请的目的是：提出一种用于磁共振成像的动物头部线圈装置，其能够非常方便高效地对动物头部进行成像检查，并保证检查质量。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种用于磁共振成像的动物头部线圈装置，包括：

线圈壳体，以及

固定设置于所述线圈壳体内部的若干线圈单元；

所述线圈壳体通过调节支架连接于一基架上，从而使得所述线圈壳体在所述基架上的安装位置可调，并且所述基架上设置有用于在成像检查时固定住动物头部的头部固定组件。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述调节支架为三维调节支架，从而使得所述线圈壳体在所述基架上的安装位置三维可调。

所述调节支架包括：

X向导杆，所述X向导杆设置有两条，这两条X向导杆相互平行地固定于所述基架上、且所述X向导杆的长度沿X轴方向水平延伸；

X向滑套，所述X向滑套设置有两个，并且这两个X向滑套分别滑动套设于两条所述X向导杆上；

Y向导杆，所述Y向导杆的长度沿Y轴方向水平延伸、且其两端分别与两个所述X向滑套固定；

Y向滑套，所述Y向滑套滑动套设于所述Y向导杆上，并且该Y向滑套内制有竖直贯通的Z向滑孔以及与所述Z向滑孔垂直相通的第一螺纹孔；

Z向滑杆，所述Z向滑杆的长度沿Z轴方向竖直延伸，并且该Z向滑杆滑动穿设于所述Y向滑套的所述Z向滑孔中，所述Z向滑杆与所述Y向滑套借助锁入所述第一螺纹孔中且伸入所述Z向滑孔中的滑杆锁紧螺丝紧固连接；

所述线圈壳体连接于所述Z向滑杆的下端。

所述线圈壳体与所述Z向滑杆下端通过球铰接头相连接。

所述Y向导杆竖直贯通开设有沿Y轴方向延伸的第一长条孔，所述Z向滑杆活动穿设于所述第一长条孔中。

所述头部固定组件包括连接于基架上的立架Ⅲ，所述立架Ⅲ上连接有沿X轴方向向右延伸的、用于插入动物口腔中的口部定位插板。

所述基架上设置有沿X轴方向水平延伸的滑槽，所述立架Ⅲ底部一体设置有沿X轴方向水平延伸的底板，所述底板滑动嵌设于所述滑槽中，所述滑槽的底壁开设有竖直向下延伸的第二螺纹孔，所述底板上竖向贯通开设有沿X轴方向水平延伸的第二长条孔，所述立架Ⅲ与所述滑槽借助穿设于所述第二长条孔和所述第二螺纹孔中的立架Ⅲ锁紧螺丝相连接。

所述立架Ⅲ上水平贯通开设有沿Z轴方向延伸的第三长条孔，所述口部定位插板上开设有水平延伸的第三螺纹孔，所述口部定位插板与所述立架Ⅲ借助穿设于所述第三长条孔和所述第三螺纹孔中的插板锁紧螺丝相连接。

所述头部固定组件还包括连接于所述基架上、且沿Y轴方向左右隔开布置的两根立架Ⅰ，所述立架Ⅰ上连接有用于插入动物耳孔中的耳部定位插杆。

所述立架Ⅰ沿Y轴方向贯通开设有若干插孔，并在这些插孔在所述立架Ⅰ上沿Z轴方向上下间隔布置，所述耳部定位插杆沿Y轴方向活动插设于所述插孔中，所述立架Ⅰ的表面开设有向内延伸至所述插孔中的第四螺纹孔，所述耳部定位插杆与所述立架Ⅰ借助穿设于所述第四螺纹孔中的插杆锁紧螺丝相连接。

所述线圈壳体在Y轴方向的左右两侧分别成型有一个让位穿孔，所述耳部定位插杆穿过所述让位穿孔而伸入所述壳体内部，并且至少一个所述线圈单元环绕设置于所述让位穿孔外围。

所述头部固定组件还包括连接于所述基架上、且沿Y轴方向左右隔开布置的两根立架Ⅱ，所述立架Ⅱ与所述立架Ⅰ沿X轴方向前后隔开布置，所述立架Ⅲ布置与这两根立架Ⅱ之间，所述立架Ⅱ上连接有用于压住动物眼眶骨的眼部定位压板。

所述立架Ⅱ的顶部一体设置有沿X轴方向水平向后伸出的托臂，所述托臂上竖向贯通开设有沿X轴方向延伸的第四长条孔，所述眼部定位压板上开设有竖向延伸的第四螺纹孔，所述眼部定位压板与所述立架Ⅱ借助穿设于所述第四长条孔和所述第四螺纹孔中的压板锁紧螺丝相连接。

本申请的优势在于：

1、本申请这种动物头部线圈装置在实际应用时，可利用基架上的头部固定组件预先将动物头部固定住，从而防止在成像检查时动物头部活动影响成像质量。然后根据动物头部在所处的位置通过活动调节支架而调节线圈壳体的位置，进而将该线圈壳体准确地配置于动物头部进行成像检查，使用方便，检查效率高。

2、内部带有线圈单元的线圈壳体在调节支架的帮助下可沿X、Y、X三个方向在空间内任意平移，同时线圈壳体与调节支架的通过球铰接头连接，又使得线圈壳体的角度可以任意调整，如此使得其能够准确佩戴至不同大小、不同形状的动物头部，适用范围广。

3、基座上设置的头部固定组件包括眼部定位压板、耳部定位插杆和口部定位插板，分别用于定位住动物的眼部、耳部和口部位置，其结构简单巧妙。

4、头部固定组件的眼部定位压板、耳部定位插杆和口部定位插板的位置均可调节，从而使该头部固定组件能够固定住不同大小、不同形状的动物头部。

附图说明

图1为本申请实施例的动物头部线圈装置的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的动物头部线圈装置在移除头部固定组件后的结构示意图；

图3为为本申请实施例的动物头部线圈装置在移除线圈壳体和调节支架后的结构示意图；

其中：1-线圈壳体，101-球窝壳体，102-让位穿孔，2-基架，3-X向导杆，4-X向滑套，5-Y向导杆，501-第一长条孔，6-Y向滑套，7-Z向滑杆，701-球头，8-接头锁紧螺丝，9-立架Ⅱ，901-第四长条孔，10-立架Ⅰ，1001-插孔，11-眼部定位压板，12-滑杆锁紧螺丝，13-耳部定位插杆，14-立架Ⅲ，1401-第二长条孔，1402-第三长条孔，15-口部定位插板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图3示出了本申请这种用于磁共振成像的动物头部线圈装置的一个优选实施例，其包括线圈壳体1以及固定设置于线圈壳体内部的多个线圈单元，前述线圈壳体1是与动物头部形状相适配的、近似帽子形状的结构。

本实施例的关键改进在于，上述线圈壳体1借助调节支架连接于一基架2上，因调节支架具有可调性能，从而使得线圈壳体1在所述基架2上的安装位置可调。并且前述基架2上设置有用于在成像检查时固定动物头部防止动物头部活动的头部固定组件。

进一步地，上述调节支架为三维调节支架，从而使得线圈壳体在基架上的安装位置三维可调，所谓“三维可调”，是指线圈壳体1的安装位置可在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向可调。

在本实施例中，上述调节支架主要包括X向导杆3、X向滑套4、Y向导杆5、Y向滑套6和Z向滑杆7。其中：

X向导杆3一共设置有两条，这两条X向导杆3相互平行地固定于基架2的顶部，且X向导杆3的长度沿X轴方向水平延伸。

X向滑套4也设置有两个，这两个X向滑套4分别滑动套设于上述两条X向导杆3上。

Y向导杆5的长度沿Y轴方向水平延伸，并且Y向导杆5两端分别与上述两个X向滑套4固定连接。

Y向滑套6滑动套设于Y向导杆5上，并且该Y向滑套6内制有竖直贯通的Z向滑孔，同时该Y向滑套6内还制有与前述Z向滑孔垂直相通的第一螺纹孔，本实施例中前述第一螺纹孔沿X轴方向水平延伸，其由Z向滑孔的孔壁处一直延伸至Y向滑套6的外表面。

Z向滑杆7的长度沿Z轴方向竖直延伸，并且该Z向滑杆7滑动穿设于Y向滑套6的Z向滑孔中。Z向滑杆7与Y向滑套6借助锁入前述第一螺纹孔中且伸入前述Z向滑孔中的滑杆锁紧螺丝12紧固连接。当滑杆锁紧螺丝12向内锁紧时，滑杆锁紧螺丝12的内侧端会抵靠在Z向滑杆7上，从而将Z向滑杆7与Y向滑套6相互固定；当拧松滑杆锁紧螺丝12而使其向外退出时，Z向滑杆7不再受到滑杆锁紧螺丝12的挤压，从而可沿Z向滑孔上下自由移动，以便调节Z向滑杆7的高度。

上述的线圈壳体1具体连接于Z向滑杆7的下端。

在实际应用时，先将被处理的动物麻醉，然后利用基架2上的头部固定组件将动物头部固定住，以防止在成像检查时动物头部活动影响成像质量。然后根据动物头部在所处的位置调节线圈壳体1的位置，以将该线圈壳体1准确地罩在动物头部。具体地：通过沿X向导杆3前后移动X向滑套4调节线圈壳体1的X轴位置，通过沿Y向导杆5左右移动Y向滑套6调节线圈壳体1的Y轴位置，通过沿Y向滑套6的Z向滑孔上下移动Z向滑杆7调节线圈壳体1的Z轴位置。

因为线圈壳体1在基架2上的位置在X、Y、Z三个方向均可调节，故而当动物头部被定位于基架2上之后，无论头部行走如何、大小如果，该线圈壳体1均能够完美佩戴于其上，以便完成高质量的磁共振成像。

为了让线圈壳体1调整好其三维平移位置之后，还能够进行翻转以调节其佩戴角度，本实施例并没有让线圈壳体1与Z向滑杆7下端直接硬性固定连接，而是将线圈壳体1与Z向滑杆7下端通过球铰接头相连接。

上述球铰接头的包括：

固定于线圈壳体1顶部的球窝壳体101(内部带有球窝的壳体)，

固定于Z向滑杆7下端、且活动布置于球窝壳体101内的球头701，以及

连接于球窝壳体101上、以用于固定/松开球头701和球窝壳体101的接头锁紧螺丝8。

实际应用时，先松开接头锁紧螺丝8，调整好线圈壳体1的角度后再拧紧该接头锁紧螺丝8，从而使线圈壳体1在Z向滑杆7上的安装角度被锁定住。

为了在调节好线圈壳体1位置后，防止线圈壳体1的X向位置和Y向位置松动，本实施例在X向滑套4上设置有用于将其紧固于X向导杆3上的锁紧螺丝，在Y向滑套6上也设置有将其紧固于X向导杆5上的锁紧螺丝。需要调节线圈壳体1位置时，现将前述锁紧螺丝松开，调好在将锁紧螺丝紧固。

所述Y向导杆5竖直贯通开设有沿Y轴方向延伸的第一长条孔501，所述Z向滑杆7活动穿设于所述第一长条孔501中。

上述的头部固定组件包括连接于基架2上的两根立架Ⅱ9和两根立架Ⅰ10。前述两根立架Ⅱ9沿Y轴方向左右隔开布置，前述两根立架Ⅰ10在Y轴方向左右隔开布置，立架Ⅱ9与立架Ⅰ10沿X轴方向前后隔开布置。并且前述两根立架Ⅱ9之间还设置有与基架2连接的立架Ⅲ14，该立架Ⅲ14在基架2上的位置X向可调，即立架Ⅲ14在基架2上沿X方向平移。立架Ⅲ14上连接有沿X轴方向向后伸出的、用于插入动物口腔中固定动物口部位置的口部定位插板15。立架Ⅱ9上连接用于压在动物眼眶骨处以固定动物眼部位置的眼部定位压板11，立架Ⅰ10上连接用于插入动物耳孔中以固定动物耳部位置的耳部定位插杆13。

为了方便说明本申请技术方案，上述立架Ⅱ9和立架Ⅰ10也可以分别称呼为前立架和后立架。

上述立架Ⅲ14与基架2具体连接方式为：基架2上设置有沿X轴方向水平延伸的滑槽，立架Ⅲ14底部一体设置有沿X轴方向水平延伸的底板，前述底板滑动嵌设于滑槽中，并且滑槽的底壁开设有竖直向下延伸的第二螺纹孔，底板上竖向贯通开设有沿X轴方向水平延伸的第二长条孔1401，立架Ⅲ14与滑槽借助穿设于第二长条孔1401和第二螺纹孔中的立架Ⅲ锁紧螺丝相连接。拧松前述立架Ⅲ锁紧螺丝，即可调节立架Ⅲ14在基架2上的X向位置(X向坐标)；拧紧前述立架Ⅲ锁紧螺丝，便将立架Ⅲ14与基架2紧固。

上述的滑槽具体设置于两立架Ⅱ9之间，且与这两个立架Ⅱ9连成一体。而且这两个立架Ⅱ9在基架2上的安装位置也是可以沿着X轴方向调节的，具体地址：立架Ⅱ9也开设X向的长条孔，并通过穿设于该长条孔中的螺栓与基架2相连接，如此实现立架Ⅱ9安装位置在X轴方向可调，可参照图3所示。

当然，为了方便装配，也可以将立架Ⅱ9与基架2完全固定。

不难理解，因为口部定位插板15连接在立架Ⅲ14上，而立架Ⅲ14在基架2上的X向坐标可调，故而口部定位插板15在基架2上的X向位置也可调节。如此使得口部定位插板15能够根据待成像动物的口腔位置而相应地进行调整，使其准确伸入动物口腔中。

当然，为了降低该装置的制作成本，简化装置结构，也可以将上述立架Ⅲ14直接固定于基架2上，而使得其在X方向的位置不可调节。

上面已经介绍，口部定位插板15的位置可调从而使其能够准确固定住动物口部位置。若眼部定位压板11和耳部定位插杆13在基架2上的位置固定不可调，当该装置用不同大小不同类别动物的头部成像时，眼部定位压板11和耳部定位插杆13将不能全部胜任对眼部和耳部位置进行固定的工作。对此，本实施例专门设计特别的结构而使得前述眼部定位压板11和耳部定位插杆13在基架2上的位置也可以调节，具体如下：

立架Ⅱ9的顶部一体设置有沿X轴方向水平向后伸出的托臂，托臂上竖向贯通开设有沿X轴方向延伸的第四长条孔901。眼部定位压板11上开设有竖向延伸的第四螺纹孔，眼部定位压板11与所述立架Ⅱ9借助穿设于前述第四长条孔901和第四螺纹孔中的压板锁紧螺丝相连接。不难理解，眼部定位压板11不仅借助压板锁紧螺丝在第四长条孔901中的移动而进行X向位置的调节，还能够围绕压板锁紧螺丝进行安装角度的调节。

立架Ⅰ10沿Y轴方向贯通开设有多个(图中为两个)插孔1001，并在这些插孔在立架Ⅰ10上沿Z轴方向上下间隔布置。耳部定位插杆13沿Y轴方向活动插设于插孔1001中。立架Ⅰ10的表面开设有向内延伸至插孔1001中的第四螺纹孔，耳部定位插杆13与立架Ⅰ10借助穿设于第四螺纹孔中的插杆锁紧螺丝相连接。不难理解，耳部定位插杆13可以根据动物耳部高度而选择相应的插孔1001插入，而且可沿插孔1001水平移动而改变其插入动物耳孔的深度。调节后，在将前述插杆锁紧螺丝拧紧以将耳部定位插杆13与立架Ⅰ10紧固，防止耳部定位插杆13松动。

进一步地，眼部定位压板11上一共设置有多个(本实施例具体为五个，如图3)上述的第四螺纹孔，如此使得压板锁紧螺丝可以根据需要选择锁入不同的第四螺纹孔，这更利于眼部定位压板11与动物口腔位置的匹配。

在实际应用时，可先将动物(比如猴子)麻醉，然后将其移动至该基架2处，并使动物头部处于上述头部固定组件位置，根据动物头部的尺寸和形状，调节口部定位插板15、眼部定位压板11和耳部定位插杆13三者的位置，使口部定位插板15伸入动物口腔中，眼部定位压板11压在动物的眼眶骨处，耳部定位插杆13伸入动物左右两只耳朵的耳孔中(当然不能插入过深)。如此通过支撑住动物口部、眼部和双耳来固定住待成像动物的头部，防止动物头部在成像检查时活动。具体地，通过调节立架Ⅲ14在基架2上的X向坐标而改变前述口部定位插板15的X向位置；通过调节压板锁紧螺丝在第四长条孔901中X向坐标来改变耳部定位压板11的X向位置，同时可通过围绕压板锁紧螺丝转动而改变耳部定位压板11的安装角度；通过选择不同插孔1001来调节耳部定位插杆13的高度，同时还可以让耳部定插杆13在插孔1001中水平移动而调节其插入深度。

因为立架Ⅲ14只能进行X向位置的调节，故而连接于立架Ⅲ14上的口部定位插板15只能根据立架Ⅲ14在X轴方向移动。而不同的动物其口腔与下颚的距离不同(即不同动物头部处于基架2位置时的口腔高度不同)，如果口部定位插板15的高度不可调节，其将不能插入口腔较高或较低的动物口腔中。故而本实施例在立架Ⅲ14上水平贯通开设有沿Z轴方向延伸的第三长条孔1402，上述口部定位插板15上开设有水平延伸的第三螺纹孔，口部定位插板15与立架Ⅲ14借助穿设于第三长条孔1402和第三螺纹孔中的插板锁紧螺丝相连接。如此使得口部定位插板15的安装位置可沿第三长条孔1402上下调节。

我们知道，一般情况下若想获得被成像部位更多、更精准的图像信息，在被成像部位附近设置足够多的线圈单元

因为在实际应用时，耳部定位插杆13需要伸入线圈壳体1的头部容置腔中，故而线圈壳体1必然不能够阻挡耳部定位插杆13的运动。如果通过减小线圈壳体1的竖向尺寸而使其佩戴于动物头部时，整个线圈壳体全部处于动物耳部上方的方式，来避免线圈壳体1阻挡耳部定位插杆13向耳孔的插入，那么必然导致在成像检查时动物耳部附近无线圈单元，也就无法获取动物耳部的图像，同时也会因线圈单元的覆盖范围较小而不利于所获得头部图像的完整性和清晰度。故而，本实施例并没有采用前述的缩减线圈壳体1竖向尺寸的方案，而在线圈壳体1的左右两侧(Y轴方向上的两侧)分别成型有一个让位穿孔102，让位穿孔102为耳部定位插杆13的插入提供让位，从而使得在实际使用时耳部定位插杆13能够穿过让位穿孔102而伸入壳体的头部容置腔，并且至少一个线圈单元环绕设置于前述让位穿孔102外围，如此增大了线圈单元的覆盖范围，更利于获取更完整和更清晰的动物头部图像。

需要说明的是，上述头部固定组件的核心部件为口部定位插板15，其次为耳部定位插杆13，再次为眼部定位压板11。借助耳部定位插杆13和口部定位插板15固定住动物耳部和口部位置后，在成像检查时便可保证动物头部基本不会活动，而眼部定位压板11对动物头部的固定起到加强作用。

在实际应用时，先将被处理的动物麻醉，然后利用口部定位插板15大体固定住动物，再将线圈壳体移动到猴子头部附近，将耳部定位插杆13插入耳腔并固定，之后调整眼部定位压板11压在动物的眼眶骨处，最后再根据动物头部的最终位置，细调线圈壳体1的位置并固定好。

显然，上述口部定位插板15、耳部定位插杆13和眼部定位压板11的表面应当平滑无毛刺，以免在使用时擦伤动物皮肤。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。