雷达传感器、磁共振成像设备及磁共振成像系统的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种雷达传感器、磁共振成像设备及磁共振成像系统。

背景技术：

现有的雷达传感器通常设置在医用扫描服上，患者穿上该扫描服进行磁共振检查，从而采集生理运动信息。上述的磁共振检查方式繁琐，雷达传感器的扫描范围较小，且雷达传感器扫描患者腹部时的成像易产生运动伪影。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种雷达传感器、磁共振成像设备及磁共振成像系统，以解决现有的磁共振检查方式繁琐、扫描范围较小以及成像产生运动伪影的问题。

为解决上述技术问题，基于本发明的一个方面，本发明提供一种雷达传感器，其包括壳体及探测体，所述探测体设置于所述壳体的内部；

所述壳体包括下基壳，所述下基壳设置有供信号传输的开窗区域；

所述探测体包括基板及天线组件，所述天线组件设置于所述基板上，并通过所述开窗区域收发信号。

可选的，所述天线组件设置于所述基板朝向所述开窗区域的一面，且所述天线组件在所述开窗区域的范围之内。

可选的，所述壳体还包括上基壳，所述上基壳呈台阶状。

可选的，所述雷达传感器还包括多个设置于所述壳体上的安装支架，所述雷达传感器用于通过所述安装支架装配于一扫描筒上，所述安装支架与所述基板成角度地布置。

可选的，所述雷达传感器还包括第一屏蔽层，所述第一屏蔽层设置于所述壳体的外壁上。

可选的，所述开窗区域包括贯穿所述下基壳的通孔。

可选的，所述开窗区域包括至少两个所述通孔，至少两个所述通孔呈阵列式排布。

可选的，所述雷达传感器还包括第一屏蔽层和第二屏蔽层，所述第一屏蔽层设置于所述壳体的外壁上，所述第二屏蔽层设置于所述通孔的内壁上，所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层电连接。

可选的，所述探测体还包括屏蔽框，所述屏蔽框设置于所述基板设有天线组件的一面，所述天线组件在所述屏蔽框的范围之内。

可选的，所述屏蔽框沿垂直于所述基板的方向延伸，并容置所述通孔中，所述屏蔽框的外周与所述第二屏蔽层之间具有间隙。

可选的，所述探测体还包括主芯片及屏蔽罩，所述主芯片设置于所述基板设有天线组件的一面，所述主芯片与所述天线组件连接，所述主芯片在所述开窗区域的范围之外；所述屏蔽罩用于遮盖所述主芯片。

基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种磁共振成像设备，其包括扫描筒及如上所述的雷达传感器，所述扫描筒具有用于加载预定对象的扫描孔，所述雷达传感器用于扫描所述预定对象；至少两个所述雷达传感器沿所述扫描孔的轴向间隔地设置于所述扫描筒上，且至少两个所述雷达传感器共线排布。

可选的，至少两个所述雷达传感器的基板与所述扫描孔的轴线成角度地布置，且至少两个所述雷达传感器的基板沿所述扫描孔的轴向相向倾斜。

可选的，所述扫描筒具有与所述雷达传感器相对应的安装槽，所述安装槽用于容置所述雷达传感器，所述安装槽沿所述扫描孔的径向向内凹陷于所述扫描筒之外壁。

基于本发明的再一个方面，本发明还提供一种磁共振成像系统，其包括如上所述的磁共振成像设备。

综上所述，本发明提供的雷达传感器包括壳体及探测体，所述探测体设置于所述壳体的内部，所述壳体包括下基壳，所述下基壳设置有供信号传输的开窗区域；所述探测体包括基板及天线组件，所述天线组件设置于所述基板上，并通过所述开窗区域收发信号。进一步，本发明提供的磁共振成像设备包括扫描筒及如上所述的雷达传感器，所述扫描筒具有用于加载预定对象的扫描孔；至少两个所述雷达传感器沿所述扫描孔的轴向间隔地设置于所述扫描筒上，且至少两个所述雷达传感器共线排布；至少两个所述雷达传感器的基板与所述扫描孔的轴线成角度地布置，且至少两个所述雷达传感器的基板沿所述扫描孔的轴向相向倾斜。通过将雷达传感器安装于扫描筒，可简化预定对象做磁共振检查的方式；通过设置至少两个基板相向倾斜，可使雷达传感器的天线组件对预定对象的扫描范围足够广，对预定部位扫描更准确，从而校正采集生理运动信号时的成像产生的运动伪影。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1～图4是本发明实施例一的雷达传感器的爆炸图；

图5～图6是本发明实施例一的雷达传感器的示意图；

图7～图9是本发明实施例一的探测体的示意图；

图10～图11是本发明实施例一的上基壳的示意图；

图12是本发明实施例一的壳体上的安装支架的示意图；

图13是本发明实施例一的雷达传感器安装时的示意图；

图14是本发明实施例一的下基壳的示意图；

图15～图16是本发明实施例一的探测体装配于下基壳上的示意图；

图17～图20是本发明实施例一的第一屏蔽层设置于壳体上的示意图；

图21是本发明实施例一的第二屏蔽层设置于通孔的内壁上的示意图；

图22是本发明实施例一的第二屏蔽层与屏蔽框位置关系的示意图；

图23是本发明实施例一的磁共振成像设备的示意图；

图24是图23中a部的放大图；

图25是本发明实施例一的磁共振成像设备的主视图；

图26是本发明实施例一的磁共振成像设备工作时的示意图；

图27～图32是本发明实施例二的开窗区域的示意图。

附图中：

100-雷达传感器；110-壳体；111-下基壳；1110-开窗区域；112-上基壳；1120-台阶面；120-探测体；121-基板；122-天线组件；123-屏蔽框；124-主芯片；125-屏蔽罩；130-安装支架；141-上屏蔽基层；142-下屏蔽基层；150-第二屏蔽层；

200-扫描筒；210-扫描孔；220-安装槽；300-预定对象；400-检查床；α-预定倾斜角；β-扫描覆盖角。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。

本发明提供一种雷达传感器、磁共振成像设备及磁共振成像系统，以解决现有的磁共振检查方式繁琐、扫描范围较小以及成像产生运动伪影的问题。

【实施例一】

本实施例请参考图1～图26进行描述。

如图1～图4所示，图1～图4是本发明实施例一的雷达传感器的爆炸图，本实施例提供一种雷达传感器100，其包括壳体110及探测体120，所述探测体120设置于所述壳体110的内部；所述壳体110包括下基壳111，所述下基壳111设置有供信号传输的开窗区域1110；继续参考图1，并结合参考图7，图7是本发明实施例一的探测体的示意图，所述探测体120包括基板121及天线组件122，所述天线组件122设置于所述基板121上，并通过所述开窗区域1110收发信号(天线信号)。在一示范性的实施例中，基板121为pcb板。

进一步，请继续参考图1和图3，所述天线组件122设置于所述基板121朝向所述开窗区域1110的一面，且所述天线组件122在所述开窗区域1110的范围之内，这里，具体指的是天线组件122收发信号的传输路线在开窗区域1110的范围之内，以便天线组件122正常收发信号。

进一步，所述壳体110还包括上基壳112，如图5和图6所示，图5～图6是本发明实施例一的雷达传感器1的示意图，上基壳112和下基壳111相互装配形成所述壳体110。具体地，上基壳112、探测体120的基板121以及下基壳111通过螺丝依次紧固连接，如图15和图16所示，图15～图16是本发明实施例一的探测体装配于下基壳111上的示意图，本实施例先将基板121与下基壳111装配在一起后，再装配上基壳112，即基板121设置在下基壳111上。当然，基板121还可设置于上基壳112上，或者基板121至少两部分分别设置于上基壳112和下基壳111上，本发明对此不做限制，本领域技术人员可任意设置。

优选地，继续参考图6，并结合参考图10和图11，图10和图11是本发明实施例一的上基壳的示意图，所述上基壳112呈台阶状。请参考图13，图13是本发明实施例一的雷达传感器安装时的示意图，雷达传感器100的壳体110倾斜地容置在一空腔中(具体为后文中的安装槽220)，上基壳112呈台阶状可减少壳体110占有的空间。可理解，上基壳112包括多个依次连接台阶面1120，相邻的两个台阶面1120包括但不限于是平行的，比如相邻的两个台阶面1120还可以是倾斜的，可参考图11，上基壳112一侧(图11中的最右侧)的台阶面1120与上一个台阶面1120倾斜连接，以使用壳体110占有的空间更少。此外，本实施例所指的台阶面1120包括但不限于是平面形，还可以是曲面形(比如球面)，弧面形。故这里的台阶状应理解为上基壳112大致上呈台阶状。

在一些实施例中，多个弧面形的台阶面1120顺次连接，相邻的两个台阶面1120通过一圆弧段过渡，上基壳112大致上呈弧状。如此，壳体110的厚度(自上基壳112到下基壳111方向的长度)沿基板121的延伸反向(这里可参考图11中向右的方向)逐渐减小的结构，均可理解为本实施例所指呈台阶状的上基壳112。

进一步，所述雷达传感器100还包括多个(本实施例示出三个)设置于所述壳体110上的安装支架130，所述雷达传感器100用于通过所述安装支架130装配于一扫描筒200上，所述安装支架130与所述基板121成角度地布置。请参考图12，图12是本发明实施一的安装支架的示意图，安装支架130与下基壳111的底面成角度地布置，本实施例默认基板121平行于下基壳111的底面，故安装支架130与基板121成角度地布置。需说明的，本实施例对下基壳111的底面和基板121的位置关系不做具体限制，两者可以是平行的，倾斜的，本实施例满足安装支架130与基板121是倾斜关系即可。实际地，安装支架130平行设置于扫描筒200上，请参考图13，如此可通过安装支架130实现基板121上的天线组件122与扫描筒200成角度地布置。这里的成角度地布置指的是安装支架130与基板121所成角度为锐角，安装支架130相较于基板121是倾斜的。优选地，安装支架130呈板状。需说明的，多个安装支架130均可设置于上基壳112、或均可设置于下基壳111、或一部分设置于上基壳112，一部分设置于下基壳111，本领域技术人员可根据实际相应配置；如图14所示，图14是本发明实施例一的下基壳111的示意图，本实施例的三个安装支架130均设置于下基壳111上。

优选地，所述雷达传感器100还包括第一屏蔽层，所述第一屏蔽层设置于所述壳体110的外壁上。本实施例中，壳体110由绝缘材料(比如塑料)制成，第一屏蔽层为金属层(比如铜)，第一屏蔽层设置于壳体110的外璧，可以替代金属材质的壳体110，从而消除磁共振系统中的涡流现象，并可有效地避免电磁干扰。

实际地，如图17～图20所示，图17～图20是本发明实施例一的第一屏蔽层设置于壳体上的示意图，所述第一屏蔽层包括上屏蔽基层141和下屏蔽基层142，如图17和图18所示，上屏蔽基层141胶合成形于上基壳112的外璧上；如图19和图20所示，下屏蔽基层142胶合于成形下基壳111的外壁上；待上屏蔽基层141和下屏蔽基层142分别成形后，将上基壳112和下基壳111相互装配形成所述壳体110，装配后，还需要使上屏蔽基层141和下屏蔽基层142接触连接。

进一步，请继续参考图14，所述开窗区域1110包括贯穿所述下基壳111的通孔。这里对通孔的形状不做具体限制，比如可以是圆形孔、椭圆孔、多边形孔(如矩形孔)。

优选地，所述雷达传感器100还包括第一屏蔽层和第二屏蔽层150，所述第一屏蔽层设置于所述壳体110的外壁上(参考前文赘述)，请参考图21，图21是本发明实施例一的第二屏蔽层设置于通孔的内壁上的示意图，所述第二屏蔽层150设置于所述通孔的内壁上，此外所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层150电连接，以实现导电屏蔽作用。实际地，在下屏蔽基层142成形于下基壳111的外壁上时，下屏蔽基层142沿通孔的轴向延伸成形于通孔内壁上以形成所述第二屏蔽层150，可理解为第二屏蔽层150为下屏蔽基层142的一部分。

需说明的，可用导电的柔性材料(比如碳纤维布)制成第一屏蔽层和第二屏蔽层；也可是在硬质或柔性的绝缘材料上喷涂导电漆或者电镀金属膜形成第一屏蔽层和第二屏蔽层150；也不局限于一种或多种上述的组合形式。在一示范性的实施例中，第一屏蔽层和第二屏蔽层150均为屏蔽箔片。

进一步，请参考图8和图9，图8和图9是本发明实施例一的探测体的示意图，所述探测体120还包括屏蔽框123，所述屏蔽框123设置于所述基板121设有天线组件122的一面，所述天线组件122在所述屏蔽框123的范围之内，即屏蔽框123圈住所述天线组件122。优选地，请参考图22，图22是本发明实施例一的第二屏蔽层与屏蔽框123位置关系的示意图，所述屏蔽框123沿垂直于所述基板121的方向延伸，并容置所述通孔中，所述屏蔽框123的外周与所述第二屏蔽层之间具有间隙，以阻止雷达传感器100内的电磁波泄漏。

可选的，所述探测体120还包括主芯片124及屏蔽罩125，所述主芯片124设置于所述基板121设有天线组件122的一面，所述主芯片124与所述天线组件122连接，所述主芯片124在所述开窗区域1110的范围之外；所述屏蔽罩125用于遮盖所述主芯片124。需说明，本实施例的屏蔽框123、屏蔽罩125以及设有第一屏蔽层的壳体110，相互作用辅以实现磁共振系统内的电磁兼容。需说明的，实际上，主芯片124嵌设于基板121中，这里仅仅描述主芯片124与天线组件122同一面的部分，故以“所述主芯片124设置于所述基板121设有天线组件122的一面”概括主芯片124与天线组件122位于同一面的部分。

基于上述的雷达传感器，本实施例还提供一种磁共振成像设备，如图23所示，图23是本发明实施例一的磁共振成像设备的示意图，所述磁共振成像设备包括扫描筒200及如上所述的雷达传感器100，所述扫描筒200具有用于加载预定对象300的扫描孔210，所述雷达传感器100用于扫描所述预定对象300；至少两个所述雷达传感器100沿所述扫描孔210的轴向间隔地设置于所述扫描筒200上，且至少两个所述雷达传感器100共线排布，即共扫描孔210的轴线排布。通过将雷达传感器100安装于扫描筒200，可简化预定对象300做磁共振检查的方式。

具体地，请参考图26，图26是本发明实施例一的磁共振成像设备工作时的示意图，预定对象300平卧于检查床400上，检查床400沿扫描孔210的轴向移动至扫描孔210中，通过设置的至少两个雷达传感器100对预定对象300的预定部位(比如腹部)进行扫描，从而采集生理运动信号。

优选地，请参考图24和图25，图24是图23中a部的放大图，图25是本发明实施例一的磁共振成像设备的主视图，至少两个所述雷达传感器100的基板121与所述扫描孔210的轴线成角度地布置，且至少两个所述雷达传感器100的基板121沿所述扫描孔210的轴向相向倾斜。应理解，基板121与扫描孔210的轴线成角度地布置，指扫描孔210的轴线倾斜地穿设基板121(二者所成夹角为锐角)；相向倾斜，指两个基板121各自朝向对方倾斜。通过设置至少两个基板121相向倾斜，可使雷达传感器100的天线组件122对预定对象300的扫描范围足够广，对预定部位扫描更准确，从而校正采集生理运动信号时的成像产生的运动伪影。

需说明的，这里将雷达传感器100的基板121与扫描孔210的轴线所成的夹角记为预定倾斜角α，将雷达传感器100的扫描范围(实际上指天线组件122的覆盖范围)记为扫描覆盖角β。请继续参考图25，以两个所述雷达传感器100为例，为了扫描范围足够广，需调整预定倾斜角α的大小，以使两个雷达传感器100于检查床400上的扫描范围的至少一部分重合(包括两者的扫描范围刚好相邻连接)。本领域技术人员可根据实际情况以及检查床400于扫描孔210中的径向位置(这里可理解为检查床400沿径向到扫描孔210的中心轴线的距离)，调整预定倾斜角α的大小，以获得预定部分效果更好的成像。这里将图25左侧的预定倾斜角α令为左侧倾斜角α1，右侧的预定倾斜角α令为右侧倾斜角α2，其中，α1和α2可以相等，也可不等。

在一些实施例中，所述的磁共振成像设备包括一个所述雷达传感器100，且该雷达传感器100的基板121平行于扫描孔210的轴线，该雷达传感器100位于扫描筒200的中心区域(沿轴向的中点)。在另一些实施例中，所的磁共振成像包括两个所述的雷达传感器100，两个雷达传感器100的基板121均平行于扫描孔210的轴线，即图25中，α1和α2均为0°。在其他一些实施例中，所述的磁共振成像设备包括多个所述的雷达传感器100，其中，每个雷达传感器100的基板121均与扫描孔210的轴线平行；或者，一个雷达传感器100的基板121与扫描孔210的轴线成角度地布置，其余雷达传感器100的基板121均与扫描孔210的轴线平行。

可选地，所述扫描筒200具有与所述雷达传感器100相对应的安装槽220，所述安装槽220用于容置所述雷达传感器100，所述安装槽220沿所述扫描孔210的径向向内(朝向中心轴线的方向)凹陷于所述扫描筒200之外壁。

基于如上所述的磁共振成像设备，本实施例还提供一种磁共振成像系统，其包括如上所述的磁共振成像设备。需理解，由于所述的磁共振成像系统包括所述的磁共振成像设备，因此所述的磁共振成像系统也具有所述的磁共振成像设备带来的有益效果，这里对磁共振成像系统的工作原理及其他结构不作详细阐述，本领域技术人员可相应地配置。

【实施例二】

本实施例请参考图27～图32进行描述。图27～图32是本发明实施例二的开窗区域的示意图。

本实施例中，所述开窗区域1110包括至少两个所述通孔，且至少两个所述通孔呈阵列式排布。本实施例与实施例一同样对通孔的形状不做具体限制，比如可为圆形孔、椭圆孔、多边形孔等，或者为上述至少两种的组合。

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的开窗区域1110设置成多个阵列式排布的通孔，且通孔的内壁没有设置第二屏蔽层，也没有采用屏蔽框123圈住天线组件122。如此配置，本领域人员可根据实际配置通孔的数量及排布方式，亦可实现磁共振系统内的电磁兼容。

在示范性的实施例中，请分别继续参考图27～图32。图27和图28示出的开窗区域1110具有两个通孔，图27中的两个通孔沿下基壳111的长度方向排布，图28的两个通孔沿下基壳111的宽度方向排布；图29和图30分别示出的开窗区域1110具有三个通孔，图29中的三个通孔沿下基壳111的宽度方向排布，图30的三个通孔沿下基壳111的长度方向排布；图31示出的开窗区域1110具有四个通孔，呈阵列式排布；图32示出的开窗区域1110具有六个通孔，呈阵列式排布。

综上所述，本发明提供的雷达传感器包括壳体及探测体，所述探测体设置于所述壳体的内部，所述壳体包括下基壳，所述下基壳设置有供信号传输的开窗区域；所述探测体包括基板及天线组件，所述天线组件设置于所述基板上，并通过所述开窗区域收发信号。进一步，本发明提供的磁共振成像设备包括扫描筒及如上所述的雷达传感器，所述扫描筒具有用于加载预定对象的扫描孔；至少两个所述雷达传感器沿所述扫描孔的轴向间隔地设置于所述扫描筒上，且至少两个所述雷达传感器共线排布；至少两个所述雷达传感器的基板与所述扫描孔的轴线成角度地布置，且至少两个所述雷达传感器的基板沿所述扫描孔的轴向相向倾斜。通过将雷达传感器安装于扫描筒，可简化预定对象做磁共振检查的方式；通过设置至少两个基板相向倾斜，可使雷达传感器的天线组件对预定对象的扫描范围足够广，对预定部位扫描更准确，从而校正采集生理运动信号时的成像产生的运动伪影。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。