一种磁共振成像系统用发射线圈的结构的制作方法

1.本发明涉及磁共振技术领域，具体地说是一种磁共振成像系统用发射线圈的结构。


背景技术：

2.磁共振成像技术是一种先进的医学影像技术，对人体没有伤害性，广泛应用于临床医学领域对人体各个部位疾病的诊断和相应的科学研究。磁共振成像系统主要包括磁体、梯度系统（梯度线圈和梯度放大器）、射频链路（射频发射线圈、射频接收线圈和射频放大器等）、谱仪和计算机等部件。对于目前最常见的磁共振成像系统，最外面是超导磁体，依次往里面的顺序是梯度线圈、射频发射线圈和射频接收线圈。其中发射线圈是用于将射频秒冲信号发送到患者，发射线圈一般采用鸟笼结构，因为其射频场均匀度高。
3.磁共振成像系统的最重要的也是成本最高的部件就是磁体，磁体的几何尺寸对成本的影响很大。对于目前市场上使用的绝大多数的水平场超导磁体来说，室温孔径一般为850mm或者900mm，这个空间为了放置梯度线圈、射频线圈和病床等。如果能够减小这些部件的尺寸，从而减少磁体的室温孔径，则可以节约很多的超导线、液氦和钢材等，从而降低超导磁体的成本。


技术实现要素：

4.本发明为克服现有技术的不足，提供一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，改变了发射线圈的结构，减少发射线圈的厚度，这样超导磁体室温孔径就可以缩小，从而减少超导磁体的尺寸，节约超导线、液氦和钢材的使用。
5.为实现上述目的，设计一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，包括发射线圈外壳，其特征在于：在发射线圈外壳的壳体壁上设有若干通孔，位于发射线圈外壳内设有印刷电路板，印刷电路板的外壁上设有若干电子元器件，所述的印刷电路板通过电子元器件贯穿发射线圈外壳并与发射线圈外壳连接。
6.所述的发射线圈外壳为圆筒形结构。
7.所述的印刷电路板为圆筒形结构。
8.所述的电子元器件为方块电容、电感、二极管中的一种或者多种。
9.所述的印刷电路板的直径小于发射线圈外壳的内径。
10.所述的发射线圈外壳为不含有氢元素的非金属外壳。
11.一种磁共振成像系统用发射线圈的结构的制作方法，具体方法如下，（1）根据印刷电路板的电路布局，在需要的地方焊接方块电容或者电感或者二极管等电子元器件的地方留下焊接的电极；（2）将发射线圈的印刷电路板放置并固定在发射线圈外壳的内表面；（3）在发射线圈外壳的上根据印刷电路板的电路布局，在需要露出方块电容或者电感或者二极管等电子元器件的地方开设通孔；
（4）将方块电容或者电感或者二极管焊接在印刷电路板上。
12.本发明同现有技术相比，提供一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，改变了发射线圈的结构，减少发射线圈的厚度，这样超导磁体室温孔径就可以缩小，从而减少超导磁体的尺寸，节约超导线、液氦和钢材的使用。
13.本发明这种结构的发射线圈可以使得发射线圈的电路部分距离梯度线圈更远，从而减少梯度线圈屏蔽层对发射线圈的影响，提高发射效率。同时使得发射线圈距离待扫描的人或者动物更近，有利于待扫描人或者动物吸收射频信号。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图。
15.参见图1，1为发射线圈外壳，2为印刷电路板，3为电子元器件。
具体实施方式
16.下面根据附图对本发明做进一步的说明。
17.传统的磁共振成像用发射线圈的结构为一个长圆筒状。在一个机械塑料圆筒外面，包围有柔性的印刷电路板，在印刷电路板上面有分立的电子元器件，主要是方块电容、电感和二极管等。为了保证发射线圈的牢靠性，塑料外壳一般的厚度至少为4
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6毫米。而柔性印刷电路板的厚度为1mm，方块电容、电感和二极管在发射线圈半径方向的尺寸大约为5
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8毫米。这样加起来，发射线圈总的厚度在半径方向大约为10
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15毫米。如果能够降低发射线圈的厚度，则可以降低超导磁体室温孔径的大小，从而降低超导磁体的成本。这种结构的发射线圈可以使得发射线圈的电路部分距离梯度线圈更远，从而减少梯度线圈屏蔽层对发射线圈的影响，提高发射效率。同时使得发射线圈距离待扫描的人或者动物更近，有利于待扫描人或者动物吸收射频信号。
18.如图1所示，在发射线圈外壳1的壳体壁上设有若干通孔，位于发射线圈外壳1内设有印刷电路板2，印刷电路板2的外壁上设有若干电子元器件3，所述的印刷电路板2通过电子元器件3贯穿发射线圈外壳1并于发射线圈外壳1连接。
19.发射线圈外壳1为圆筒形结构。
20.印刷电路板2为圆筒形结构。
21.电子元器件3为方块电容、电感、二极管中的一种或者多种。
22.印刷电路板2的直径小于发射线圈外壳1的内径。
23.发射线圈外壳1为不含有氢元素的非金属外壳。
24.实现上述目的的一种方法是：根据印刷电路板的电路布局，在需要的地方焊接方块电容或者电感或者二极管；将发射线圈的印刷电路板放置在发射线圈外壳的内表面；在发射线圈外壳的上根据印刷电路板的电路布局，在需要露出方块电容或者电感或者二极管的地方开设通孔；将方块电容或者电感或者二极管焊接在印刷电路板上。
25.本发明的目的是减少发射线圈的厚度，这样超导磁体室温孔径就可以缩小，从而减少超导磁体的尺寸，节约超导线、液氦和钢材的使用。
26.这种结构可以实现在保证发射线圈性能不改变的情况下，减少了发射线圈的厚度，从而减少了磁体的室温孔径，使得磁体的尺寸减少，降低磁体的成本。
27.对于一些超导磁体室内孔径固定的超导磁体来说，采用这样的结构可以使用更大尺寸的射频线圈和接收线圈。
28.这种结构的发射线圈可以使得发射线圈的电路部分距离梯度线圈更远，从而减少梯度线圈屏蔽层对发射线圈的影响，提高发射效率。同时使得发射线圈距离待扫描的人或者动物更近，有利于待扫描人或者动物吸收射频信号。
29.实施例一：利用这种结构的发射线圈用于1.5t磁共振成像系统，一般的超导磁体的室温孔径为850毫米，常规的发射线圈半径方向的厚度为15毫米，采用本发明的这种机构的发射线圈可以将半径方面的厚度降为10毫米，整个磁共振系统的成像区域没有减少。超导磁体的室温孔径可以减少为840毫米。整个磁体的超导线圈结构以及低温腔体和外壳等可以按比例相应地缩小。初步估算，这样的结构可以节约超导线1000米，钢材约100公斤。
30.实施例二：一款7.0t的小动物超导磁共振系统，其超导磁体的室温孔径为210毫米，梯度线圈的内径为120毫米。如果采用常规的发射线圈（半径方向的厚度为10毫米），则发射线圈内部的直径为100毫米。这样的磁共振系统只能用于直径小于100毫米的小动物的扫描。如果采用本发明的发射线圈，可以将半径方面的厚度降为5毫米。这样发射线圈内部可利用的空间的直径110毫米，就比采用常规的发射线圈的成像区域大了10毫米，可扫描的小动物的范围就比采用常规发射线圈的大。本来因为太大无法放入射频线圈不能扫描的小兔子等小动物就可以进行磁共振扫描研究了。


技术特征：
1.一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，包括发射线圈外壳，其特征在于：在发射线圈外壳（1）的壳体壁上设有若干通孔，位于发射线圈外壳（1）内设有印刷电路板（2），印刷电路板（2）的外壁上设有若干电子元器件（3），所述的印刷电路板（2）通过电子元器件（3）贯穿发射线圈外壳（1）并与发射线圈外壳（1）连接。2.根据权利要求1所述的一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，其特征在于：所述的发射线圈外壳（1）为圆筒形结构。3.根据权利要求1所述的一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，其特征在于：所述的印刷电路板（2）为圆筒形结构。4.根据权利要求1所述的一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，其特征在于：所述的电子元器件（3）为方块电容、电感、二极管中的一种或者多种。5.根据权利要求1或2所述的一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，其特征在于：所述的印刷电路板（2）的直径小于发射线圈外壳（1）的内径。6.根据权利要求1或2所述的一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，其特征在于：所述的发射线圈外壳（1）为不含有氢元素的非金属外壳。7.一种磁共振成像系统用发射线圈的结构的制作方法，其特征在于：具体方法如下，（1）根据印刷电路板的电路布局，在需要的地方焊接方块电容或者电感或者二极管等电子元器件的地方留下焊接的电极；（2）将发射线圈的印刷电路板放置并固定在发射线圈外壳的内表面；（3）在发射线圈外壳的上根据印刷电路板的电路布局，在需要露出方块电容或者电感或者二极管等电子元器件的地方开设通孔；（4）将方块电容或者电感或者二极管焊接在印刷电路板上。

技术总结
本发明涉及磁共振技术领域，具体地说是一种磁共振成像系统用发射线圈的结构。一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，包括发射线圈外壳，其特征在于：在发射线圈外壳的壳体壁上设有若干通孔，位于发射线圈外壳内设有印刷电路板，印刷电路板的外壁上设有若干电子元器件，所述的印刷电路板通过电子元器件贯穿发射线圈外壳并与发射线圈外壳连接。同现有技术相比，提供一种磁共振成像系统用发射线圈的结构，改变了发射线圈的结构，减少发射线圈的厚度，这样超导磁体室温孔径就可以缩小，从而减少超导磁体的尺寸，节约超导线、液氦和钢材的使用。使用。使用。


技术研发人员：何钧 陶世良 林海洋 韩振宇 吴成丽
受保护的技术使用者：上海辰光医疗科技股份有限公司
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/24