一种磁共振接收机装置及磁共振成像设备的制作方法

文档序号:15523076发布日期:2018-09-25 20:09阅读:167来源:国知局

本实用新型涉及医疗设备技术领域,特别是磁共振成像设备的磁共振接收机装置。本实用新型还涉及设有所述磁共振接收机装置的磁共振成像设备。



背景技术:

磁共振成像也称核磁共振成像,是随着低温技术、超导技术、磁体技术、电子技术和计算机技术的发展而产生的一种非常先进的现代医学成像技术,已经在大中型医院中得到了广泛的应用。

人体70%是由水组成的,每个水分子具有两个氢核,即质子。当人体被置于强磁场中时,人体内一部分氢核的自旋会沿着该强磁场的方向取向。此时,用具有共振频率的电磁波激发人体,会使沿着强磁场方向取向的氢核的自旋发生反转,当撤销了该射频电磁波后,自旋发生了旋转的氢核会恢复到原来的状态,即恢复到自旋沿强磁场方向取向的状态,同时发射出具有特定频率的电磁辐射,即共振信号。共振信号的强度与氢核密度有关,而人体中各种组织的含水率不同,即所含氢核的密度不同,因此,通过用接收线圈能探测到这些氢核所辐射出来的射频信号,就可以将各种组织分开,再通过计算机技术,从而获得人体的组织分布图像。进一步,如果在均匀的强磁场上叠加合适的梯度磁场,则可以获得图像的空间分辨率。

磁共振成像系统由主磁体、梯度系统(梯度放大器和梯度线圈)、射频系统(谱仪、射频放大器、发射线圈和接收线圈)、电源分配单元、计算机和图像处理系统及其它辅助设备等五部分组成。辅助设备主要包括检查床及定位系统、液氦及水冷却系统、空调、图像传输、存储及胶片处理系统、生理监控仪器和通话装置等组成。

医用磁共振成像系统的主磁体,其磁场强度在0.23T~3T,这里“T”是“特斯拉”的意思,是磁场强度单位。该磁体所产生的磁场,向空间各个方向散布,干扰周围环境中的磁敏感性强的设备,使其不能正常工作。同时,如果磁体附近的人员随身携带铁磁性物体的话,就会被磁体吸住,造成人员的伤害,甚至有生命危险。

MRI磁体所产生的静磁场的均匀性是MRI图像质量的重要保证,磁体周围环境的变化都会影响磁体的均匀程度,从而影响MRI图像质量。磁场与环境的相互影响不容忽视,因此,MRI磁体需要安装在一个有磁屏蔽的罩壳里。

另外,由发射器和接收器组成的射频单元也是MRI系统的重要组成部分。由于发射器的功率高达数千瓦,工作时产生的射频脉冲又处于电磁波谱的米波段,极易干扰邻近的无线电设备。另一方面,线圈接收的共振信号功率为纳瓦级,又容易受干扰而淹没,接收线圈不能接收到有用的MRI信号,影响MRI图像质量。因此,MRI的磁体间必须安装有效的射频屏蔽。

综上所述,为了避免磁场和射频电磁场与环境的相互影响,确保MRI图像质量,MRI磁体、梯度线圈、发射线圈、接收线圈和检查床都必须安装在一个完整的、密封的具有磁屏蔽和射频屏蔽的腔体内,该腔体称为扫描间。

磁共振系统要求屏蔽性能达到一定的要求,但是不能完全保证系统内部产生的噪声随磁共振信号一起进入接收机中,从而带来图像质量下降,信噪比的下降。

在现有技术中,部分厂家采用将接收机装置放置在设备间的方案,这样的优点就是设计难度降低,但是引入的系统噪声太大,影响成像质量,还有部分厂家,将接收机直接嵌入到磁共振线圈中,这样可以大大提高系统的信噪比,但是带来了线圈的成本急剧上升,后期维修成本太高,而且造成线圈的整体重量太重,对患者诊断造成一定的不适感。

因此,如何克服磁共振接收机装置存在的上述缺陷,是本领域技术人员需要解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种磁共振接收机装置。该装置不仅可以提高图像信噪比,减小系统噪声系数,而且可以降低线圈设计的重量、开发成本、销售成本以及售后维护成本。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述磁共振接收机装置的磁共振成像设备。

为实现上述目的,本实用新型提供一种磁共振接收机装置,包括床架、设于所述床架的床板、线圈接收装置和接收机,所述床板位于所述床架上方并能够相对于所述床架作水平直线运动,所述接收机位于所述床板下方并设于所述床架的一端或两端,所述床板上设有连接器,所述连接器的一端连接所述线圈接收装置的信号输出端,另一端连接所述接收机的信号输入端。

优选地,所述接收机包括接收机机箱和设于所述接收机机箱的多个板卡,所述接收机机箱设有多个卡槽,各所述板卡分别以插拔的方式安装于相对应的卡槽。

优选地,所述接收机机箱内的卡槽竖向平行分布,所述接收机机箱内的板卡相互平行。

优选地,所述接收机包括第一接收机机箱和第二接收机机箱,所述第一接收机机箱设于所述床架的前端,所述第二接收机机箱设于所述床架的后端。

优选地,所述连接器包括第一连接器组和第二连接器组;所述第一连接器组设于所述床板接近前端的部位,对应于所述第一接收机机箱;所述第二连接器组设于所述床板接近后端的部位,对应于所述第二接收机机箱。

优选地,所述第一连接器组和第二连接器组分别包括位于所述床板床角处的连接器和大体位于中间且向内偏移的连接器。

优选地,各所述接收机机箱分别设有至少四道卡槽,每道卡槽支持接收十六通道的磁共振信号。

优选地,各所述接收机机箱分别设有预留卡槽。

为实现上述另一目的,本实用新型提供一种磁共振成像设备,包括设有孔腔的磁共振本体和磁共振接收机装置,所述磁共振接收机装置为上述任一项所述的磁共振接收机装置。

优选地,所述磁共振接收机装置的接收机的信号输出端通过光纤连接器连接设备间的数字重建设备,所述数字重建设备连接操作间的显示器。

本实用新型将接收机设置在床板下方床支架一端或两端的空余空间,并通过设于床板的连接器对线圈接收装置和接收机进行连接。这样,来自床板上的线圈接受到磁共振信号后,经过很短的射频同轴电缆即可进入到接收机中进行处理,极大的缩短了射频模拟传输,很大程度上提高了信号的传输质量,缩小传输路径,减小噪声干扰,减小接受路径上的信号损耗,极大的提高了传输系统的信噪比。

在一种优选方案中,接收机采用板卡与卡槽相配合的方式插拔安装,便于售后维护和安装,而且,由于可分化为多个板卡,因此接收机能够进行小型化设计,在不影响性能的情况下,降低了线圈的开发成本,销售成本,以及售后维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种磁共振接收机装置的结构示意图;

图2为连接器在床板上的安装示意图;

图3为接收机机箱的正面示意图。

图中:

1.床架 2.床板 3.线圈接收装置 4.第一接收机机箱 5.第二接收机机箱 6.第一连接器组 7.第二连接器组 8.卡槽 9.磁体

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中,“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的,根据附图的不同,相应的位置关系也有可能随之发生变化,因此,并不能将其理解为对保护范围的绝对限定;而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1、图2,图1为本实用新型实施例公开的一种磁共振接收机装置的结构示意图;图2为连接器在床板上的安装示意图。

在一种具体实施例中,本实用新型提供一种用于磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)设备的关键部件谱仪系统中的接收机装置,该装置用于接收人体产生的磁共振信号,具有对磁共振信号进行滤波、衰减、放大、驱动、混频整形、模数转换等处理功能。

如图所示,此磁共振接收机装置主要由床架1、设于床架的床板2、线圈接收装置3和接收机等组成,床板2位于床架1上方并能够相对于床架1作水平直线运动,床架1可带动其上的床板2作升降运动,接收机的机箱一共有两个,分别为第一接收机机箱4和第二接收机机箱5,其中,第一接收机机箱4设于床架1的前端,第二接收机机箱5设于床架1的后端,各接收机机箱的顶部与床板2下表面具有一定距离,不影响床板2正常升降。

床板2上设有连接器,连接器的一端连接线圈接收装置3的信号输出端,另一端连接第一接收机机箱4和第二接收机机箱5的信号输入端。

连接器分为第一连接器组6和第二连接器组7,其中,第一连接器组6设于床板2接近前端的部位,对应于第一接收机机箱4,其一端连接线圈接收装置3的信号输出端,另一端连接第一接收机机箱4的信号输入端;第二连接器组7设于床板2接近后端的部位,对应于第二接收机机箱5,其一端连接线圈接收装置3的信号输出端,另一端连接第二接收机机箱5的信号输入端。

具体地,第一连接器组6和第二连接器组7分别包括位于床板2床角处的连接器和大体位于中间且向内偏移的连接器。

请参考图3,图3为接收机机箱的正面示意图。

如图所示,各接收机机箱内分别设有多个卡槽8(SLOT)以及多个板卡,各板卡分别以插拔的方式安装于相对应的卡槽8,接收机机箱内的卡槽8可竖向平行分布,接收机机箱内的板卡相互平行。

各接收机机箱可分别设有四道卡槽8,每道卡槽8最大支持接收十六通道的磁共振信号,这样两个机箱总共支持同时接收一百二十八通道的磁共振信号,这样可以满足磁共振临床扫描的大部分要求。

当然,根据实际需要,两个接收机机箱的板卡数量也可以不一致,例如第一接收机机箱内设置两块板卡,第二接收机机箱内设置六块板卡,或反之,等等。

此外,各接收机机箱可分别设置预留卡槽,可以多通道随意升级,易于通道数量扩展,升级更新方便。

这里需要说明的是,对于上述线圈接收装置3、连接器、卡槽8和板卡的具体结构本文不作具体限定,由于其采用现有技术即可实现,这里就不再展开描述。

本实用新型具有如下有益效果:

其一,将接收机设置在床板2下方床架1一端或两端的空余空间,不会影响接收机板卡设计对于空间的要求,接收机散热问题可以得到有效解决。

其二,来自床板2上的线圈接收装置3接收到磁共振信号后经过很短的射频同轴电缆进入到接收机中进行处理,极大的缩短了射频模拟传输,很大程度上提高了信号的传输质量,缩小传输路径,减小噪声干扰,减小接受路径上的信号损耗,极大的提高了传输系统的信噪比。

其三,由于接收机没有放置在线圈接收装置3中,极大的减轻了线圈接收装置3的重量,减弱了对患者的压迫不适感。

其四,由于FDA(食品药品监督管理局)对扫描过程中对患者温度伤害的要求,要求线圈接收装置3的温度不能超过四十一度,由于接收机系统在扫描过程中,发热很大,很容易传导到线圈中,进而被患者感受到,通过将接收机设置在床下,极大了降低了线圈温度,减少了对患者的潜在伤害,进而降低了开发者的开发难度,降低了研发成本。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式。例如,接收机的机箱仅有一个,且设于床架1的前端或后端,或者,床板2上的连接器以其他方式进行排列,等等。由于可能实现的方式较多,这里就不再一一举例说明。

除了上述磁共振接收机装置,本实用新型还提供一种磁共振成像设备,包括设有孔腔的磁共振本体和磁共振接收机装置,其中,磁共振接收机装置为上文所述的磁共振接收机装置,磁共振接收机装置的接收机的信号输出端通过光纤连接器连接设备间的数字重建设备,数字重建设备连接操作间的显示器。

工作时,当线圈接受装置接收到来自人体的磁共振信号后,通道床板上的圆形连接器将模拟信号传输到接收机上的板卡上,再从板卡上经过AD数字化后通过光纤连接器传输到设备间的数字重建设备,最后在操作间显示器上进行显示,其余结构请参考现有技术,本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的磁共振接收机装置及磁共振成像设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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