用于磁共振头颈部成像的射频线圈装置的制作方法

本申请涉及一种用于磁共振头颈部成像的射频线圈装置。

背景技术：

磁共振成像技术已成为现代医学临床诊断的重要手段，它具有较高的组织密度对比、可进行任意方位的层面成像、无电离辐射的优点，应用越来越广泛。

射频接收线圈是成像系统的一个重要部件，因扫描部位的不同而有很多种类，处于接收链的最前端，对成像质量起着举足轻重的作用，直接影响成像质量的好坏。同时，射频线圈相对于磁共振系统中其他部件来说，更易于进行开发和优化，因此一直是磁共振成像领域的一个热点。

射频线圈中线圈单元的数量和排序方式对射频线圈性能的影响很大，决定了磁共振图像最关键的2个性能指标：信噪比和均匀性。在高密度高通道数线圈设计时，单元间的排列、各个线圈单元相互之间的耦合是设计的关键。在各种去耦方式中，相邻单元之间的部分面积重合去耦一直是最重要、最直接、最有效的去耦方式，因此在本发明中，充分采用了部分面积重合去耦。

而现有的头颈成像线圈因结构复杂且设计不合理，从而导致其使用不够方便，而且成像效果较差。

技术实现要素：

本申请目的是：本申请提出一种用于磁共振头颈部成像的射频线圈装置，该装置中的各个线圈单元排列合理，分布密集，最大化的利用了部分重叠去耦的优势，改善了头颈部成像的效果。

本申请的技术方案是：

一种用于磁共振头颈部成像的射频线圈装置，包括线圈支撑壳以及固定于所述线圈支撑壳壳壁内的若干个环形的线圈单元，所述线圈支撑壳由其内带有头部收容腔的头部线圈支撑壳以及其内带有颈部收容腔的颈部线圈支撑壳构成，所述头部线圈支撑壳由位于被检查者头部前侧的前半壳和位于被检查者头部后侧的后半壳构成，所述颈部线圈支撑壳由位于被检查者颈部左侧的左半壳和位于被检查者颈部右侧的右半壳构成，所述前半壳、后半壳、左半壳和右半壳的壳壁内均固定设置有若干个所述线圈单元。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述线圈单元共设有32个。

所述前半壳的壳壁内固定设置有8个所述线圈单元，所述后半壳的壳壁内固定设置有16个所述线圈单元，所述左半壳和所述右半壳的壳壁内分别固定设置有4个所述线圈单元。

处于所述后半壳壳壁内的所述16个线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次分成第一线圈组、第二线圈组、第三线圈组和第四线圈组，所述第一线圈组、第二线圈组、第三线圈组和第四线圈组分别包括2个线圈单元、5个线圈单元、6个线圈单元和3个线圈单元，并且每个线圈组中的各个线圈单元均沿着被检查者的左右方向依次部分交叠排布，所述第一线圈组中的每个线圈单元均与所述第二线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置，所述第二线圈组中的每个线圈单元均与所述第三线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置，所述第四线圈组中的每个线圈单元均与所述第三线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置。

处于所述前半壳壳壁内的所述8个线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次分成第五线圈组、第六线圈组和第七线圈组，所述第五线圈组、第六线圈组和第七线圈组分别包括1个线圈单元、3个线圈单元和4线圈单元，所述第六线圈组和第七线圈组的各个线圈单元均沿着被检查者的左右方向依次部分交叠排布，并且所述第六线圈组中的3个线圈单元均与所述第五线圈组中的那个线圈单元部分交叠布置，所述第六线圈组中的每个线圈单元均与所述第七线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置。

每个线圈组中的各个线圈单元均对称布置于同一个平面的左右两侧，所述平面与被检查者的左右方向垂直布置。

处于所述左半壳壳壁内的所述4个线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次分成两组，每组两个，每个组中的两个线圈单元沿着被检查者的前后方向部分交叠排布，任意一个线圈单元均与另一组中的一个线圈单元部分交叠布置。

处于所述右半壳壳壁内的所述4个线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次分成两组，每组两个，每个组中的两个线圈单元沿着被检查者的前后方向部分交叠排布，任意一个线圈单元均与另一组中的一个线圈单元部分交叠布置。

所述前半壳的壳壁内固定设置有8个所述线圈单元，所述后半壳的壳壁内固定设置有18个所述线圈单元，所述左半壳和所述右半壳的壳壁内分别固定设置有3个所述线圈单元。

处于所述后半壳壳壁内的所述18个线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次分成第八线圈组、第九线圈组、第十线圈组和第十一线圈组和第十二线圈组，所述第八线圈组、第九线圈组、第十线圈组和第十一线圈组和第十二线圈组分别包括2个线圈单元、5个线圈单元、6个线圈单元、3个线圈单元和2个线圈单元，并且每个线圈组中的各个线圈单元均沿着被检查者的左右方向依次部分交叠排布，所述第八线圈组中的每个线圈单元均与所述第九线圈组中相邻三个线圈单元部分交叠布置，所述第九线圈组中的每个线圈单元均与所述第十线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置，所述第十一线圈组中的每个线圈单元均与所述第十线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置，所述第十二线圈组中的每个线圈单元均与所述第十一线圈组中相邻两个线圈单元部分交叠布置。

处于所述左半壳壳壁内的3个线圈单元沿着被检查者的前后方向依次部分交叠布置；处于所述右半壳壳壁内的所述3个线圈单元沿着被检查者的前后方向依次部分交叠布置

本申请具有以下有益效果：

1、本申请这种头颈线圈装置的线圈支撑壳由头部线圈支撑壳和颈部线圈支撑壳两部分构成，其中头部线圈支撑壳又由在使用时可上下对接配合的上半壳和下半壳构成，颈部线圈支撑壳又由在使用时可左右对接配合的左半壳和右半壳构成，各个半壳内均对应布置多个射频线圈单元，方便了成像检查时被检查者对该装置的穿戴，提升检测效率并优化用户体验。

2、每个半壳内的各个线圈单元均沿着被检查者的身高方向依次分成至少两组，每组中的各个线圈单元均沿着垂直于被检查者身高的方向依次布置，并且处于同一组中任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置，相邻两组线圈单元部分交叠布置，如此使得各线圈单元分布密集且排列合理，最大化的利用了部分重叠去耦的优势，改善了头颈部成像的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步介绍：

图1为本申请实施例一中射频线圈装置整体外观图；

图2为本申请实施例一中射频线圈装置的上半壳被移除后的外观图；

图3为本申请实施例一中下半壳以及上半壳内线圈单元的结构示意图；

图4为本申请实施例一中下半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

图5为本申请实施例一中上半壳以及上半壳内线圈单元的结构示意图；

图6为本申请实施例一中上半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

图7为本申请实施例一中左半壳以及上半壳内线圈单元的结构示意图；

图8为本申请实施例一中左半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

图9为本申请实施例一中右半壳以及上半壳内线圈单元的结构示意图；

图10为本申请实施例一中右半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

图11为本申请实施例中所有线圈单元的分布结构示意图；

图12为本申请实施例二中下半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

图13为本申请实施例二中左半壳和右半壳内各线圈单元的分布结构示意图；

其中：1-头部线圈支撑壳，2-颈部线圈支撑壳，3-线圈单元，101-上半壳，102-下半壳，201-左半壳，202-右半壳，a-第一线圈组，b-第二线圈组，c-第三线圈组，d-第四线圈组，e-第五线圈组，f-第六线圈组，g-第七线圈组,h-第八线圈组，i-第九线圈组，j-第十线圈组，k-第十一线圈组，l-第十二线圈组。

具体实施方式

实施例一：

图1至图11示出了本申请这种用于磁共振头颈部成像射频线圈装置的一个优选实施例，与一些传统射频线圈装置相同的是，该装置也包括线圈支撑壳以及固定于线圈支撑壳壳壁内的多个线圈单元3，各个线圈单元3均为环形的铜皮线圈。

本实施例的关键改进在于，上述线圈支撑壳由头部线圈支撑壳1和颈部线圈支撑壳2构成，其中以头部线圈支撑壳1内形成有用于共被检查者头部伸入的头部收容腔，颈部线圈支撑壳2带有供被检查者颈部伸入的颈部收容腔。

上述的头部线圈支撑壳1由(在成像检查时)分别位于被检查者头部前侧的前半壳101和头部后侧的后半壳102构成，实际应用时，将前半壳101和后半壳102分别布置于被检查者头部前侧和头部后侧，从而在二者之间形成上述的头部收容腔，被检查者的头部刚好位于该头部收容腔中。上述的颈部线圈支撑壳2由(在成像检查时)分别位于被检查者颈部左侧的左半壳201和颈部右侧的右半壳202构成，实际应用时，将左半壳201和右半壳202分别布置于被检查者颈部左侧和颈部右侧，从而在二者之间形成上述的颈部收容腔，而被检查者的颈部刚好位于该头部收容腔中。

前半壳101和后半壳102可拆卸卡扣连接，左半壳201及右半壳202均通过柔性线缆与后半壳102活动连接。

上述前半壳101、后半壳102、左半壳201和右半壳202的壳壁内均固定设置有多个线圈单元3。并且每个半壳内的各个线圈单元3均沿着被检查者的身高方向依次分成数组，每组中的各个线圈单元3均沿着垂直于被检查者身高的方向依次布置，并且处于同一组中任意相邻的两个线圈单元3部分交叠布置，相邻两组线圈单元3也部分交叠布置。

具体地，前半壳101的壳壁内共设置有8个线圈单元3，后半壳102的壳壁内共设置有16个线圈单元3，左半壳201的壳壁内共设置4个线圈单元3，右半壳202的壳壁内也一共设置4个线圈单元3。其中：

参照图3和图4所示，处于后半壳102壳壁内的16个线圈单元3共分成四组，这四组线圈沿着被检查者的头脚方向(由头至脚的方向)依次布置，为方便描述本实施例的结构，将前述四组线圈分别称为(沿着被检查者的头脚方向)第一线圈组a、第二线圈组b、第三线圈组c和第四线圈组d。第一线圈组包括2个线圈单元3，这2个线圈单元3沿着被检查者的左右方向部分交叠排布，即这2个线圈单元一左一右且部分交叠布置，以获得较好的去耦合效果。考虑到人体头部大致呈球形，为了在成像检查时让每个线圈单元均能够尽可能贴近被检查者头部以获得较佳的成像质量，本实施例将这该第一线圈组中的2个线圈单元3呈弧线形排布，而使得该第一线圈组的外轮廓大致呈弧线形结构。第二线圈组包括5个线圈单元3，这5个线圈单元3沿着被检查者的左右方向依次呈弧线形排布，并且任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置以去耦合。第三线圈组包括6个线圈单元3，这6个线圈单元3沿着被检查者的左右方向依次呈弧线形排布，并且任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置以去耦合。第四线圈组包括3个线圈单元3，这3个线圈单元3沿着被检查者的左右方向依次呈弧线形排布，并且任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置(overlap)以去耦合。

并且，上述四个线圈组中的各个线圈单元3均对称布置于同一个平面的左右两侧，前述平面与被检查者的左右方向垂直布置(第二线圈组和第四线圈组中间的那个线圈单元，其一半位于前述平面的左侧，另一半位于前述平面的右侧)。也就是说，后半壳102中的16个线圈单元以前述平面为中心对称布置。

为了获得更好的去耦合效果，同时方便在有限的空间内布置更多更大的线圈单元，本实施例中，第一线圈组a中的每个线圈单元3均与第二线圈组b中对应的相邻三个线圈单元3部分交叠布置，第二线圈组b中的每个线圈单元3均与第三线圈组c中对应的相邻两个线圈单元3部分交叠布置，第四线圈组d中的每个线圈单元3均与第三线圈组c中对应的相邻两个线圈单元3部分交叠布置。

参照图5和图6所示，处于前半壳101壳壁内的8个线圈单元3共分成三组，这三组线圈单元沿着被检查者的头脚方向(由头至脚的方向)依次布置，为方便描述本实施例的结构，将前述三组线圈分别称为(沿着被检查者的头脚方向)第五线圈组e、第六线圈组f和第七线圈组g。

第五线圈组仅包含1个线圈单元3。第六线圈组包括3个线圈单元3，这3个线圈单元3沿着被检查者的左右方向依次呈弧线形排布，并且任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置以去耦合。第七线圈组包括4线圈单元3，这4个线圈单元3沿着被检查者的左右方向依次呈弧线形排布，并且任意相邻的两个线圈单元部分交叠布置以去耦合。

同样，为了获得更好的去耦合效果，本实施例中，第六线圈组中的3个线圈单元3均与第五线圈组中的那个线圈单元3部分交叠布置，第六线圈组中的每个线圈单元3均与第七线圈组中对应的相邻两个线圈单元3部分交叠布置。

而且该前半壳101中的8个线圈单元3也以上述的平面为中心左右对称布置。

参照图7和图8所示，处于左半壳201壳壁内的4个线圈单元3呈“田”字形布置，具体地：这4个线圈单元共分成两组，每组两个，这两组线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次布置，每组中的两个线圈单元沿着被检查者的前后方向呈一前一后布置，而且每组中的两个线圈单元3部分交叠布置以去耦合，同时任意一个线圈单元3均与另一组中的一个线圈单元3部分交叠布置。

参照图9和图10所示，处于右半壳202壳壁内的4个线圈单元3与上述左半壳201内4个线圈单元3的分布方式相同，这4个线圈单元也呈“田”字形布置：4个线圈单元共分成两组，每组两个，这两组线圈单元沿着被检查者的头脚方向依次布置，每组中的两个线圈单元沿着被检查者的前后方向呈一前一后布置，而且每组中的两个线圈单元3部分交叠布置以去耦合，同时任意一个线圈单元3均与另一组中的一个线圈单元3部分交叠布置。

为了在成像检查时，让该线圈支撑壳能够更好地贴靠于被检查者头部和颈部皮肤，进而使得各个线圈单元贴近被检查者以获得更好的成像质量，上述的前半壳101、后半壳102、左半壳201和右半壳202最好设置成能够弯折的柔性结构。

实施例二：

图12和图13示出了本申请这种用于磁共振头颈部成像射频线圈装置的另一个优选实施例，该射频线圈装置与实施例一的结构基本相同，也一共配置有32个线圈单元。不同的是：本实施例中，前半壳101的壳壁内固定设置有8个线圈单元3，后半壳102的壳壁内固定设置有18个线圈单元3，左半壳201和右半壳202的壳壁内分别固定设置有3个线圈单元3。

再参照图12所示，处于后半壳102壳壁内的18个线圈单元3沿着被检查者的头脚方向依次分成第八线圈组h、第九线圈组i、第十线圈组j和第十一线圈组k和第十二线圈组l共五个线圈组，第八线圈组h、第九线圈组i、第十线圈组j和第十一线圈组k和第十二线圈组l分别包括2个线圈单元3、5个线圈单元3、6个线圈单元3、3个线圈单元3和2个线圈单元，并且每个线圈组中的各个线圈单元3均沿着被检查者的左右方向依次部分交叠排布。第八线圈组h中的每个线圈单元3均与所述第九线圈组i中相邻三个线圈单元3部分交叠布置，第九线圈组i中的每个线圈单元3均与第十线圈组j中相邻两个线圈单元3部分交叠布置，第十一线圈组k中的每个线圈单元3均与第十线圈组j中相邻两个线圈单元3部分交叠布置，第十二线圈组l中的每个线圈单元3均与第十一线圈组k中相邻两个线圈单元3部分交叠布置。

也就说是，在本实施例中，后半壳102壳壁内的线圈单元壁实施例一中后半壳102壳壁内的线圈单元多出两个，并且多出的两个线圈单元刚好布置于实施例一中第四线圈组的侧部。

参照图13所示，处于左半壳201壳壁内的3个线圈单元3沿着被检查者的前后方向依次部分交叠布置；处于右半壳202壳壁内的3个线圈单元3沿着被检查者的前后方向依次部分交叠布置。

而本实施例中处于前半壳101壳壁内8个线圈单元与实施例一中前半壳101壳壁内8个线圈单元的分布完全相同，在此不再赘述。

当然，上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。