接收线圈阵列及接收线圈组件的制作方法

1.本实用新型涉及磁共振技术领域，特别涉及一种接收线圈阵列及接收线圈组件。


背景技术：

2.随着磁共振的发展，高场的研究作为提供信噪比的主要途径也越来越多的被重视。相应地，通道数也会越来越密集，而代价就是线圈单元尺寸越来越小，这种结果之一就是人体不同部位信噪比提升效果不同，小fov(field of view，视野)部位，如头和膝盖信噪比提升会比较明显，而腹部由于fov大，信噪比增加不明显。同时，由于线圈单元尺寸的减小，线圈的穿透深度不足，在局部位置无法得到所关心的数据。
3.在对人体的其他一些特定部位进行成像时，例如，脊柱、颈部和脊柱、头腹部等部位也存在类似的问题。
4.也就是说，现有技术中，存在高场下的接收线圈在对人体进行磁共振信号收集时，成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果不够理想的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种接收线圈阵列及接收线圈组件，以解决现有技术中高场下的接收线圈在对人体进行磁共振信号收集时，成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果不够理想的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种接收线圈阵列，所述接收线圈阵列包括两个第一线圈组和至少一个第二线圈组；
7.所述第一线圈组和所述第二线圈组沿第一方向依次排列，其中所述第一线圈组被设置于所述腹部线圈阵列沿所述第一方向的两端；
8.所述第一线圈组包括沿第二方向依次排列的第一线圈单元，所述第二线圈组包括沿所述第二方向依次排列的第二线圈单元，所述第二方向和所述第一方向垂直；
9.所述第一线圈组沿所述第二方向的两边缘与所述第二线圈组沿所述第二方向的两边缘相适配，所述第一线圈单元沿所述第二方向的尺寸小于所述第二线圈单元沿所述第二方向的尺寸。
10.可选的，所述接收线圈阵列包括两个所述第二线圈组，所述第一线圈组包括五个所述第一线圈单元，所述第二线圈组包括四个所述第二线圈单元；或者，所述接收线圈阵列包括两个所述第二线圈组，所述第一线圈组包括六个所述第一线圈单元，所述第二线圈组包括五个所述第二线圈单元。
11.可选的，所述第一线圈单元沿所述第一方向的尺寸与自身沿所述第二方向的尺寸之比在0.95～1.10之间，和/或，所述第二线圈单元沿所述第一方向的尺寸与自身沿所述第二方向的尺寸之比在0.95～1.10之间。
12.可选的，所述接收线圈阵列还包括颈部线圈阵列，所述颈部线圈阵列与所述腹部线圈阵列沿所述第一方向的一侧连接，所述颈部线圈阵列沿所述第二方向的尺寸小于所述
腹部线圈阵列沿所述第二方向的尺寸。
13.可选的，所述颈部线圈阵列与所述腹部线圈阵列关于相同的对称轴线对称地设置，所述对称轴线沿所述第一方向延伸。
14.可选的，所述颈部线圈阵列包括两个颈部线圈单元，所述颈部线圈单元沿所述第二方向排列。
15.可选的，所述第一线圈单元包括第一主线圈和去耦电感，所述去耦电感耦接于所述第一主线圈并与所述第一主线圈的环绕方向相反；
16.相邻的所述第一主线圈重叠排布，所述去耦电感的磁通面位于自身所在的所述第一线圈单元的所述第一主线圈的磁通面的外部，且位于自身所在的所述第一线圈单元的相邻的所述第一线圈单元的所述第一主线圈的磁通面的内部。
17.可选的，所述第二线圈单元包括第二主线圈，所述第一主线圈的磁通面与相邻的所述第二主线圈的磁通面具有公共区域，所述去耦电感的磁通面位于所述公共区域内。
18.可选的，所述第一线圈组沿所述第二方向的两端的所述第一线圈单元仅包括一个去耦电感，其余的所述第一线圈单元仅包括两个去耦电感，其余的所述第一线圈单元的所述去耦电感分别位于所述第一主线圈沿所述第二方向的两端。
19.可选的，所述第一线圈组和所述第二线圈组承载设置在柔性载体上。
20.为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种接收线圈组件，所述接收线圈组件包括：
21.第一线圈组，包括依次排列的多个第一线圈单元；
22.第二线圈组，与所述第一线圈组沿第一方向相邻设置，且所述第二线圈组包括依次排列的多个第二线圈单元；
23.所述第一线圈单元和第二线圈单元分别沿第二方向延伸，且所述第一线圈单元沿所述第二方向的尺寸小于所述第二线圈单元沿所述第二方向的尺寸，至少一个第一线圈单元包括第一主线圈和去耦电感，所述去耦电感耦接于所述第一主线圈并与所述第一主线圈的环绕方向相反。
24.可选的，所述接收线圈组件包括沿第一方向相邻设置的两个第二线圈组、位于所述两个第二线圈组沿第一方向的一侧的第一线圈组、位于所述两个第二线圈组沿第一方向的另一侧的第一线圈组；
25.所述两个第二线圈组交叠的区域设置陷波器；
26.位于所述两个第二线圈组沿第一方向的一侧的所述第一线圈组与所述第二线圈组交叠的区域设置调谐电路，和/或，位于所述两个第二线圈组沿第一方向另一侧的所述第一线圈组与所述第二线圈组交叠的区域设置调谐电路。
27.与现有技术相比，本实用新型提供了一种接收线圈阵列及接收线圈组件，所述接收线圈阵列包括第一线圈组和第二线圈组；所述第一线圈组和所述第二线圈组沿第一方向依次排列，其中所述第一线圈组被设置于所述腹部线圈阵列沿所述第一方向的两端；所述第一线圈组包括第一线圈单元，所述第二线圈组包括第二线圈单元，所述第一线圈单元沿垂直于所述第一方向的尺寸小于所述第二线圈单元沿垂直于所述第一方向的尺寸。所述接收线圈组件也具有类似的结构。如此配置，当所述接收线圈阵列及接收线圈组件用于高场腹部或者其他的一些特定部位成像时，能够更符合人体工程学，在所述第一线圈组以及所
述第二线圈组所在的位置达到各自较优的成像范围、穿透深度和信噪比，解决了现有技术中高场下的接收线圈在对人体进行磁共振信号收集时，成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果不够理想的问题。
附图说明
28.本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
29.图1是本实用新型一实施例的接收线圈阵列的结构示意图；
30.图2是本实用新型又一实施例的接收线圈阵列的结构示意图；
31.图3是本实用新型一实施例的包含颈椎部分的线圈阵列的结构示意图；
32.图4是本实用新型又一实施例的包含颈椎部分的线圈阵列的结构示意图；
33.图5是本实用新型设置有去耦电感的一实施例的局部示意图；
34.图6是本实用新型设置有去耦电感的一实施例的整体示意图；
35.图7是本实用新型一实施例的接收线圈组件的结构示意图。
36.附图中：
37.1-第一线圈组；2-第二线圈组；3-第一方向；4-第二方向；5-颈椎线圈阵列；6-对称轴线；
38.10-第一线圈单元；11-第一主线圈；12-去耦电感；20-第二线圈单元；21-第二主线圈；30-颈椎线圈单元；40-调谐电路区域；50-陷波器区域。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。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、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。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。
40.如在本实用新型中所使用的，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，术语“近端”通常是靠近操作者的一端，术语“远端”通常是靠近患者的一端，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领
域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.本实用新型的核心思想在于提供一种接收线圈阵列及接收线圈组件，以解决现有技术中高场下的接收线圈在对人体进行磁共振信号收集时，成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果不够理想的问题。
42.以下参考附图进行描述。
43.请参考图1至图6，其中，图1是本实用新型一实施例的接收线圈阵列的结构示意图；图2是本实用新型又一实施例的接收线圈阵列的结构示意图；图3是本实用新型一实施例的包含颈椎部分的线圈阵列的结构示意图；图4是本实用新型又一实施例的包含颈椎部分的线圈阵列的结构示意图；图5是本实用新型设置有去耦电感的一实施例的局部示意图；图6是本实用新型设置有去耦电感的一实施例的整体示意图；图7是本实用新型一实施例的接收线圈组件的结构示意图。
44.本实施例提供了一种接收线圈阵列，所述接收线圈阵列可以作为腹部线圈阵列、颈腹部线圈阵列、胸部线圈阵列、颈胸部线圈阵列、颈椎-胸椎线圈阵列、胸椎-腰椎线圈阵列、颈椎-胸椎-腰椎线圈阵列等中的一种或多种的组合，所述接收线圈阵列包括两个第一线圈组1和至少一个第二线圈组2。该接收线圈阵列适用于3t(特斯拉)、5t、7t以及更高场强的磁共振系统。
45.所述第一线圈组1和所述第二线圈组2沿第一方向3依次相邻排列，其中所述第一线圈组1被设置于所述腹部线圈阵列沿所述第一方向3的两端；也就是说，如图1所示，从沿所述第一方向3对所述线圈阵列进行观察，依次观察到的结构是：一个所述第一线圈组1
→
一个以上的所述第二线圈组2
→
一个所述第一线圈组1。在不同的实施例中，所述第二线圈组2的数量可以是一个或者两个以上，所有的所述第二线圈组2相邻地设置。
46.所述第一线圈组1包括沿第二方向4依次排列的第一线圈单元10，所述第二线圈组2包括沿所述第二方向4依次排列的第二线圈单元20，所述第二方向4和所述第一方向3垂直；需理解，所述第一方向3和所述第二方向4是为了便于描述方案设置的虚拟方向。在图1中示出了所述第一方向3和所述第二方向4，图2～图7中，所述第一方向3和所述第二方向4都与图1中所示的方向相同。
47.所述第一线圈组1沿所述第二方向4的两边缘与所述第二线圈组2沿所述第二方向4的两边缘相适配，也就是说，在工程允许的误差范围内，所述第一线圈组1沿所述第二方向4的两边缘与所述第二线圈组2沿所述第二方向4的两边缘相平齐，所述第一线圈单元10沿所述第二方向4的尺寸小于所述第二线圈单元20沿所述第二方向4的尺寸。沿所述第二方向4的尺寸，应当理解为被描述对象的主体部分，在所述第二方向4上的最大尺寸，后续的沿所述第一方向3的尺寸也应当按照这样的思路进行理解。由于所述第一线圈单元10沿所述第二方向4的尺寸小于所述第二线圈单元20沿所述第二方向4的尺寸，因此，所述第一线圈组1所包含的线圈单元的数量大于所述第二线圈组2所包含的线圈单元的数量。
48.如此配置，所述第一线圈组1可用于接收患者腹部周边区域的磁共振成像信号，所述第二线圈组2可用于接收患者腹部中央区域的磁共振成像信号。以接收线圈阵列作为腹部线圈阵列为例，在线圈总体覆盖尺寸确定的情况下，结合人体工程学，采用非平均分布结构，在腹部容易隆起且需要穿透更深的局部位置增加线圈单元的尺寸，在其余地方增加线圈单元数量。这样可以提高高场成像扫描过程中线圈组件对于感兴趣区域的穿透深度。在
所述第一线圈组1以及所述第二线圈组2所在的位置达到各自较优的成像范围、穿透深度和信噪比。
49.图1和图2所示的方案是较优的方案。请参考图1，所述接收线圈阵列包括两个所述第二线圈组2，所述第一线圈组1包括五个所述第一线圈单元10，所述第二线圈组2包括四个所述第二线圈单元20。请参考图2，所述接收线圈阵列包括两个所述第二线圈组2，所述第一线圈组1包括六个所述第一线圈单元10，所述第二线圈组2包括五个所述第二线圈单元20。上述的数量设置，能够便于所述第一线圈单元10和所述第二线圈单元20具有较优的尺寸，适用于大部分的患者的腹部尺寸，同时也保证了成像质量。需理解，也可以设置其他数量的所述第二线圈组2、其他数量的所述第一线圈单元10以及其他数量的所述第二线圈单元20。
50.在本实施例中，所述第一线圈单元10沿所述第一方向3的尺寸与自身沿所述第二方向4的尺寸之比在0.95～1.10之间，以及，所述第二线圈单元20沿所述第一方向3的尺寸与自身沿所述第二方向4的尺寸之比在0.95～1.10之间。也就是说，所述第一线圈单元10在两个方向上的尺寸在工程范畴内相等，以及所述第二线圈单元20在两个方向上的尺寸在工程范畴内相等。较优地，所述第一线圈单元10以及所述第二线圈单元20的形状近似地为圆形或者带倒角的正方形。如此配置，线圈单元的形状根据检测对象的轮廓设置，有利于提高线圈接收信号的能力，进而提高成像的清晰度。
51.请参考图3和图4，在一实施例中，两个所述第一线圈组和至少一个所述第二线圈组形成胸椎线圈阵列，所述接收线圈阵列还包括颈椎线圈阵列5，所述颈椎线圈阵列5与所述胸椎线圈阵列沿所述第一方向3的一侧连接，所述颈椎线圈阵列5沿所述第二方向4的尺寸小于所述胸椎线圈阵列沿所述第二方向4的尺寸。通过增加颈椎线圈单元30，可扩大成像范围，单次检测获得更多的信息。
52.进一步地，所述颈椎线圈阵列5与所述胸椎线圈阵列关于相同的对称轴线6对称地设置，所述对称轴线6沿所述第一方向3延伸。需理解，所述对称地设置应当理解为在工程范畴内对称，所述颈椎线圈阵列5以及所述胸椎线圈阵列的不影响主体功能的模块或者元件，可以不必严格地关于所述对称轴线6对称。如此配置，所述颈椎线圈阵列5可以更好地贴合患者的颈部。
53.较优地，所述颈椎线圈阵列5包括两个颈椎线圈单元30，所述颈椎线圈单元30沿所述第二方向4排列。如此配置，能够在保证成像范围的前提下，减少加工成本。所述颈椎线圈单元30的所形成的环路形状，可以是带倒角的正方形、带倒角的直角梯形或者其他有利于收集成像信号的形状。在其他的实施例中，也可以设置超过2个的所述颈椎线圈单元30。所述颈椎线圈单元30也可以同时沿所述第一方向3和所述第二方向4设置，例如，2*2的形式。
54.由于相邻的线圈之间需要通过重叠排布的方式去耦。而在高场下，去耦要求重叠的面积非常小，但同时在重叠面积不断减小的情况下，线圈单元的尺寸也只能相应地减小，这又不利于提高穿透深度。本实施例同时提出一种的过交叠去耦结构，可以在不增加有效重叠面积的前提下增加线圈单元的尺寸。
55.请参考图5，所述第一线圈单元10包括第一主线圈11和去耦电感12，所述去耦电感12耦接于所述第一主线圈11并与所述第一主线圈11的环绕方向相反；环绕方向相反，是指，当对所述第一主线圈11通电时，从图5所示的角度观察或者反向观察，电流流经所述第一主线圈11和所述去耦电感12的环绕方向相反，所述环绕方向的取值，包括顺时针方向和逆时
针方向。所述去耦电感12的匝数优选为一匝，在其他的实施例中也可以是多匝。
56.相邻的所述第一主线圈11重叠排布，所述去耦电感12的磁通面位于自身所在的所述第一线圈单元10的所述第一主线圈11的磁通面的外部，且位于自身所在的所述第一线圈单元10的相邻的所述第一线圈单元10的所述第一主线圈11的磁通面的内部。磁通面应当理解为用于通过磁场的最合适的投影面，在本说明书中，也可以理解为被描述对象在所述第一方向3和所述第二方向4所确定的平面上的投影图像。如此配置，在图5中的两个所述第一主线圈11的有效交叠面积可以按照如下逻辑计算：图5中两者交叠形成的长条形面积减去两个所述去耦线圈12形成的圆形面积。因为所述去耦电感12耦接与所述第一主线圈11的环绕方向相反，因此在计算有效交叠面积时，所述去耦电感12形成的面积的符号为负号。由于所述去耦电感12的存在，有效交叠面积减小了；从另一个角度理解，对于相同的交叠面积，图5中的长条形所允许的面积增加了，从而所述第一主线圈11的允许尺寸也增加了，从而提高了线圈的穿透深度。
57.进一步地，所述第二线圈单元20包括第二主线圈21，所述第一主线圈11的磁通面与相邻的所述第二主线圈21的磁通面具有公共区域，所述去耦电感12的磁通面位于所述公共区域内。如此配置，可以利用一个所述去耦电感12同时实现减小所述第一主线圈11与其相邻的第一主线圈11的交叠面积、所述第一主线圈11与所述第二主线圈21的交叠面积，节约加工成本。
58.需理解，所述第二主线圈21之间，也可以通过设置去耦电感减小交叠面积，也可以利用现有技术中的方式进行去耦。
59.请参考图6，在一个优选的实施例中，所述第一线圈组1沿所述第二方向4的两端的所述第一线圈单元10仅包括一个去耦电感12，其余的所述第一线圈单元10仅包括两个去耦电感12，其余的所述第一线圈单元10的所述去耦电感12分别位于所述第一主线圈11沿所述第二方向4的两端。需理解，在图6中仅示意出所述第二线圈单元20之间通过交叠方式去除相互之间的耦合，在其他实施例中相邻的所述第二线圈单元20之间也可采用电容去耦或者电感去耦方式。
60.较优地，所述第一线圈组1和所述第二线圈组2之间承载设置在柔性载体上。如此配置，能够在所述接收线圈阵列工作时较好地贴合患者，提高成像质量。
61.请参考图7，本实施例还提供了一种接收线圈组件，所述接收线圈组件包括：
62.第一线圈组1，包括依次排列的多个第一线圈单元10；
63.第二线圈组2，与所述第一线圈组1沿第一方向3相邻设置，且所述第二线圈组2包括依次排列的多个第二线圈单元20；
64.所述第一线圈单元10和第二线圈单元20分别沿第二方向4延伸，且所述第一线圈单元10沿所述第二方向4的尺寸小于所述第二线圈单元20沿所述第二方向4的尺寸，至少一个第一线圈单元10包括第一主线圈11和去耦电感12(所述去耦电感12未图示，可结合图6进行理解)，所述去耦电感12耦接于所述第一主线圈11并与所述第一主线圈11的环绕方向相反。
65.所述接收线圈组件包括沿第一方向3相邻设置的两个第二线圈组2、位于所述两个第二线圈组2沿第一方向3的一侧的第一线圈组1、位于所述两个第二线圈组2沿第一方向3的另一侧的第一线圈组1；
66.所述两个第二线圈组2交叠的区域设置陷波器；请参考图7，所述陷波器设置于陷波器区域50内，用于提供阻抗以减小磁共振系统的发射器驱动电流对于射频线圈组件接收信号的影响。
67.位于所述两个第二线圈组2沿第一方向3的一侧的所述第一线圈组1与所述第二线圈组2交叠的区域设置调谐电路，以及，位于所述两个第二线圈组2沿第一方向3另一侧的所述第一线圈组1与所述第二线圈组2交叠的区域设置调谐电路。请参考图7，所述调谐电路设置于调谐电路区域40内。需理解，在其他的实施例中，也可以是仅其中一侧的所述第一线圈组1与所述第二线圈组2交叠的区域设置调谐电路，该调谐电路用于控制接收线圈组件的谐振或失谐，且当接收线圈组件的处于谐振状态能够接收磁共振信号，且当接收线圈组件的处于失谐状态则允许发射线圈工作产生激发脉冲。在一些实施例中，所述调谐电路区域40内还设置有前置放大器，该前置放大器用于对接收线圈组件谐振状态下接收的磁共振信号进行放大。所述陷波器、所述调谐电路以及所述前置放大器与接收线圈之间的接线方式，可以根据本领域公知常识进行设置，在此不做详细的描述。
68.所述接收线圈组件中未描述的细节，可以参考本说明书前文中的所述接收线圈阵列的相关部分进行理解，或者根据本领域公知常识进行理解，在此不进行详细的描述。所述接收线圈组件的接收线圈的结构与所述接收线圈阵列的线圈结构相同，因此也具有成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果较优的有益效果。
69.综上所述，本实施例提供了一种接收线圈阵列及接收线圈组件，所述接收线圈阵列包括第一线圈组1和第二线圈组2；所述第一线圈组1和所述第二线圈组2沿第一方向3依次排列，其中所述第一线圈组1被设置于所述腹部线圈阵列沿所述第一方向3的两端；所述第一线圈组1包括第一线圈单元10，所述第二线圈组2包括第二线圈单元20，所述第一线圈单元10沿垂直于所述第一方向3的尺寸小于所述第二线圈单元20沿垂直于所述第一方向3的尺寸。所述接收线圈组件也具有类似的结构。如此配置，当所述接收线圈阵列及接收线圈组件用于高场腹部或者其他的一些特定部位成像时，能够更符合人体工程学，在所述第一线圈组1以及所述第二线圈组2所在的位置达到各自较优的成像范围、穿透深度和信噪比，解决了现有技术中高场下的接收线圈在对人体进行磁共振信号收集时，成像范围、穿透深度以及信噪比三者的综合效果不够理想的问题。
70.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型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，均属于本实用新型技术方案的保护范围。