接收天线组件及磁共振装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种接收天线组件及磁共振装置。

背景技术：

在mr(magneticresonanceimaging，磁共振成像)或者pet-mr(positronemissiontomography-magneticresonanceimaging，正电子发射断层显像-磁共振成像)系统中，具有射频线圈，射频线圈包括发射线圈和接收线圈，或兼做发射和接收的射频线圈。

独立的接收线圈中，包括用于包裹贴合于人身上的柔性接收线圈，但是现有的柔性接收线圈采用传统天线结构和电路结构，体积较大且具有一定的重量，在扫描过程中要使用绑带把柔性接收线圈固定到被扫描对象身上，而且柔性接收线圈上常还设置有较大的机械外壳，导致摆位复杂，被扫描对象的穿戴舒适度不佳。进一步的，在传统电路结构上，柔性接收线圈在包裹之后，其内部各线圈单元之间的间距会发生变化，使得传统前置放大器的去耦效果达不到任意弯折的形状变化的要求，会导致信噪比变差，从而影响图像质量。此外传统柔性接收线圈使用eva材料，受材料和工艺限制，厚度较厚，同时配合传统电路结构，在eva中间会有较厚的机械外壳用来保护里面的电路板，使得整个柔性接收线圈显得笨重厚实，包裹起来并不方便；另外传统的天线结构由于需要较多的调谐电容，在多次弯折使用后，电容焊盘容易损坏，造成天线结构失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种接收天线组件及磁共振装置，以解决现有技术中柔性接收线圈存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种接收天线组件，其用于磁共振装置，所述接收天线组件包括：至少一个接收天线；所述接收天线包括基部及两个天线单元；

两个所述天线单元的一端分别与所述基部连接，两个所述天线单元形成具有第一开口的第一环状体，两个所述天线单元的另一端相对布置且间隔第一预定距离以形成所述第一开口；

其中所述天线单元为柔性结构。

可选的，所述接收天线还包括分布线缆，所述分布线缆的延伸方向与所述天线单元的延伸方向相同，形成具有第二开口的第二环状体，所述分布线缆与所述天线单元之间间隔第二预定距离；

其中，所述分布线缆为柔性结构。

可选的，在所述接收天线组件中，所述第二环状体位于所述第一环状体之内，或者，所述第二环状体位于所述第一环状体之外。

可选的，所述分布线缆为至少两根，每所述分布线缆分别形成至少两个所述第二环状体，所述第一环状体的内外两侧均至少分布有一个所述第二环状体。

可选的，在所述接收天线组件中，所述第一开口位于所述第一环状体远离所述基部的一端，所述第二开口位于所述第二环状体靠近所述基部的一端。

可选的，在所述接收天线组件中，所述分布线缆形成的所述第二环状体具有至少两个所述第二开口。

可选的，在所述接收天线组件中，每个所述天线单元的长度与所述接收天线组件之预设工作频率所对应的1/4波长相适配。

可选的，在所述接收天线组件中，所述基部包括前置放大器，所述前置放大器的输入阻抗不大于0.5ω。

可选的，所述接收天线组件包括两个以上的所述接收天线，两个以上所述接收天线的所述第一环状体相互交叠，形成阵列。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种磁共振装置，其包括如上所述的接收天线组件。

综上所述，在本发明提供的接收天线组件及磁共振装置中，所述接收天线组件包括：至少一个接收天线；所述接收天线包括基部及两个天线单元；两个所述天线单元的一端分别与所述基部连接，两个所述天线单元形成具有第一开口的第一环状体，两个所述天线单元的另一端相对布置且间隔第一预定距离以形成所述第一开口；其中所述天线单元为柔性结构。

如此配置，两个天线单元形成的第一环状体形成偶极子天线，其构造形式简单，除基部外无需设置集中的调谐件对其谐振频率进行调节，避免了现有柔性接收线圈采用调谐电容而容易产生弯折损坏的问题。进一步的，天线单元为柔性结构，使得整个接收天线容易弯折，穿戴舒适度好，简化工作流。更进一步的，由于接收天线的包裹性好，能有效地提升信噪比。

附图说明

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发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是一种偶极子天线的示意图；

图2是本发明一实施例的接收天线的示意图；

图3是本发明一实施例的接收天线的示意图，其包括一个分布线缆；

图4是本发明一实施例的接收天线的示意图，其包括两个分布线缆；

图5是本发明一实施例的接收天线组件的示意图，其包括4个接收天线。

附图中：

01-天线辐射体；02-pcb板；

10-接收天线；11-基部；12-天线单元；120-第一开口；13-分布线缆；130-第二开口。

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。

如在本说明书中所使用的，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“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，如在本说明书中所使用的，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；如在本说明书中所使用的“上”、“下”、“高”、“低”、“顶”、“底”应理解为根据重力的影响，位于距离地面相对不同的位置，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说明书中的具体含义。

本发明的目的在于提供一种发射线圈及磁共振装置，以解决现有技术中发射线圈信噪比较低的问题。

以下参考附图进行描述。

请参考图1至图5，其中，图1是一种偶极子天线的示意图；图2是本发明一实施例的接收天线的示意图；图3是本发明一实施例的接收天线的示意图，其包括一个分布线缆；图4是本发明一实施例的接收天线的示意图，其包括两个分布线缆；图5是本发明一实施例的接收天线组件的示意图，其包括4个接收天线。

图1示出了一种偶极子(dipole)天线，其包括两个共轴布置的天线辐射体01以及pcb板02，两个天线辐射体01从pcb板02的两侧横向相对伸出，天线辐射体01的巴伦(balun)和其它的匹配元件均集成在pcb板02上。常用的偶极子天线是半波天线，其两个天线辐射体01的总长度近似于工作波长的一半。偶极子天线在高场磁共振发射天线中应用较广，但在接收天线中却少有应用，主要原因是偶极子天线是一种半波谐振天线，考虑到磁共振的频率，普遍体积较大，难以适用于贴合被扫描对象的接收天线中。

基于上述分析，发明人研究发现，可以通过对偶极子天线进行变形，对天线单元进行弯折，从而使体积减小，进而能够应用于接收天线中。由此，本实施例提供一种接收天线组件，其用于磁共振装置，请参考图2，所述接收天线组件包括至少一个接收天线10，所述接收天线10包括基部11及两个天线单元12；两个所述天线单元12的一端分别与所述基部11连接，两个所述天线单元12形成具有第一开口120的第一环状体，两个所述天线单元12的另一端相对布置且间隔第一预定距离以形成所述第一开口120；其中所述天线单元12为柔性结构。

可选的，天线单元12由较耐折弯的柔性导线制成，其形成的第一环状体如可为圆形(如图2所示)、矩形、圆角矩形或多边形等规则的形状，也可以为不规则的形状，本实施例对第一环状体的具体形状不作限定。两个天线单元12可以由两根导线弯曲制成，并分别与基部11连接(如焊接)，两个天线单元12也可以由一根导线一体制成，其中间与基部11连接(如焊接)。在一个示范性的实施例中，如图2所示，两个天线单元12形成的第一环状体大致呈圆形，形成一个开口谐振环，形似环状(loop)天线，但与环状天线不同的，第一环状体具有第一开口120。第一开口120处的第一预定距离可根据接收天线10的预定使用频率、接收天线组件的应用部位和其它的参数进行计算和设定，本领域技术人员可根据实际需求对第一预定距离进行调整。优选的，每个所述天线单元12的长度与所述接收天线组件之预设工作频率的1/4波长相适配。这里的预设工作频率可根据接收天线10的实际使用频率确定，天线单元12的长度可与所述接收天线组件之实际使用的工作频率所对应的1/4波长相同或相近。

可选的，天线单元12可以固定在绝缘而柔性的天线外皮(如皮革材料等)上，使得第一环状体的形状和第一开口120的第一预定距离大致固定。需要说明的，由于天线单元12为柔性结构，若没有其它的固定部件对其形态进行限定，则在使用中难以对天线单元12的形状进行保持。生产中，可将天线单元12固定在绝缘而柔性的天线外皮上，天线单元12所形成的第一环状体即被大致限定成型，第一预定距离亦大致固定。当然在使用中，该第一环状体会随着天线外皮一起弯曲，以包裹在预定部位(如身体、头部等待扫描的部位)。可以理解的，随着第一环状体与天线外皮一起弯曲，第一预定距离也会随之产生适应性地变化。基部11如可包括前置放大器和天线匹配电路或调谐电路等部件，其可与天线单元12相连接。优选的，所述前置放大器可采用低输入阻抗的前置放大器，例如其输入阻抗不大于0.5ω。本领域技术人员可根据现有技术对基部11的具体结构进行合理的配置，这里不作展开说明。如此配置，整个接收天线10除了基部11外的部分均不设置调谐电容，没有其它的固态硬质结构，天线单元12和天线外皮的柔性使得接收天线组件能够在被扫描对象的不同部位(如腿部、脑部、踝部等体部待扫描部位)处实现较贴合的包裹，使用中将接收天线组件放置在预定的待扫描部位后，柔性的天线单元12以及天线外皮均随预定的待扫描部位的形态产生弯曲，从而实现贴合包裹，由此提高了接收天线组件的使用灵活度，提高了被扫描对象的使用舒适度，也能有效地提升信噪比。此外，由于接收天线10除了基部11外的部分没有其它的固态硬质结构，提高了接收天线10多次弯折下的使用耐久性，克服了现有柔性接收线圈多次弯折容易失效的问题。

发明人发现，单纯使用两个天线单元12构成的接收天线10，即使在基部11上设置可调电容，其频率调节的范围也较为有限。请参考图3，为了能获得更大的频率调节范围，发明人进一步研究发现，可在天线单元12的周围加载一定长度的分布线缆13，加载的分布线缆13和天线单元12之间会产生分布电容，通过调整分布线缆13与天线单元12之间的间距，即可调整分布电容的大小，从而能够扩大接收天线10的频率调节范围。基于上述研究，在一个示范性的实施例中，所述接收天线10还包括分布线缆13，所述分布线缆13的延伸方向与所述天线单元12的延伸方向相同，形成具有第二开口130的第二环状体，所述分布线缆13与所述天线单元12之间间隔第二预定距离，可以理解的，该第二预定距离在生产过程中是确定的固定值，而在使用中其会随着分布线缆13和天线单元12的弯曲而产生适应性的变化；其中，所述分布线缆13为柔性结构。这里，分布线缆13的延伸方向与所述天线单元12的延伸方向相同是指，分布线缆13大致平行于天线单元12。例如在图3所示出的示范例中，第二环状体与第一环状体均大致呈圆形。需要说明的，第二环状体必须具有至少一个第二开口130，而不得闭合。

如此配置，接收天线10可以在一个较大的频率范围内可调。分布线缆13可由较耐折弯的柔性导线制成，如金属线等，分布线缆13也与天线单元12采用相同或相似的材料。同样的，分布线缆13可以通过固定在天线外皮上，使得第二环状体的形状、第二开口130的位置和尺寸以及第二预定距离大致固定。可选的，第二开口130的位置和尺寸以及第二预定距离可根据接收天线10的预定使用频率和其它的参数进行计算和设定，本领域技术人员可根据实际需求对第二开口130的位置和尺寸以及第二预定距离进行调整。如图3所示，在一个示范例中，分布线缆13的第二开口130位于所述第二环状体靠近所述基部11的一端。而相对的，两个天线单元12所形成的第一环状体上的第一开口120位于所述第一环状体远离所述基部11的一端。第二开口130与第一开口120的位置错开，可以使电容分布更加均匀，且分布线缆13与基部11可以是不接触的，第二开口130靠近基部11设置还可以对基部11形成避让，便于结构的实现。实际中，对第二预定距离进行计算并确定后，将分布线缆13固定在天线外皮上，即确定了接收天线10的一个大致的频率范围，进而还可以通过基部11上的调谐电路等部件对接收天线10的频率进行微调。调谐电路可包括可调电容等元器件，本领域技术人员可根据现有技术配置，这里不作展开说明。

如图3所示，在一些实施例中，所述第二环状体位于所述第一环状体之内。在其它实施例中，所述第二环状体也可位于所述第一环状体之外。可选的，分布线缆13所形成的第二环状体与第一环状体大致在同一个平面上，第二环状体可以选择设置于第一环状体之内或之外。需要说明的，分布线缆13的数量不限于为一根，这里对分布线缆13的数量并不作限制，如可为两根或多根，其所形成的第二环状体可以全部位于第一环状体之内，或者全部位于第一环状体之外。

如图4所示，在另一些实施例中，所述分布线缆13的数量至少为两根，每根所述分布线缆13分别形成一个所述第二环状体，所述第一环状体的内外两侧均至少分布有一个所述第二环状体。可以理解的，除了分布线缆13所形成的第二环状体全部位于第一环状体之内或之外，第二环状体也可以同时分布在第一环状体的内外两侧。本发明对此不限。

请参考图4，在一个示范性的实施例中，接收天线10包括两根分布线缆13，其形成的两个第二环状体分别位于第一环状体的内外两侧，两根分布线缆13所形成的两个第二环状体分别具有一个第二开口130，两根分布线缆13的第二开口130位于所述第二环状体靠近所述基部11的一端。而相对的，两个天线单元12所形成的第一环状体上的第一开口120位于所述第一环状体远离所述基部11的一端。第二开口130与第一开口120的位置错开，可以使电容分布更加均匀，且分布线缆13与基部11可以是不接触的，第二开口130靠近基部11设置还可以对基部11形成避让，便于结构的实现。需要说明的，分布线缆13所形成的第二环状体上的第二开口130不限于为一个，在一个可替代的实施例中，每根所述分布线缆13形成的所述第二环状体具有至少两个所述第二开口130，这样在制造中便于对分布线缆13进行排布和固定，便于对第二预定距离进行调整。本领域技术人员可根据需要对第二开口130的数量和其于第二环状体上的位置进行设置。

可选的，为了改善射频场的不均匀性，所述接收天线组件包括两个以上的所述接收天线10，以提高检测精度。然而，两个以上的接收天线10之间会产生耦合，为了提高去耦合性能，两个以上所述接收天线10的所述第一环状体可以配置为相互交叠的形式，形成阵列。请参考图5，其示出了一个包括4个接收天线10的接收天线组件，其中4个接收天线10形成2×2的阵列，阵列各行列的接收天线10间采用过交叠形式排布，可以提高接收天线组件的加速性能与图像信噪比。进而解决接收天线组件在不同包裹直径下不同通道间的耦合问题，提高对于不同身材的被扫描对象的适用性。

基于如上所述的接收天线组件，本实施例还提供一种磁共振装置，其包括如上所述的接收天线组件。由于本实施例提供的磁共振装置包括如上所述的接收天线组件，其也具备由上述的接收天线组件所带来的有益效果。需理解，本领域技术人员可根据现有技术对磁共振装置的其它组件的原理和结构进行合理的配置和理解，本发明对此不作展开说明。

综上所述，在本发明提供的接收天线组件及磁共振装置中，所述接收天线组件包括：至少一个接收天线；所述接收天线包括基部及两个天线单元；两个所述天线单元的一端分别与所述基部连接，两个所述天线单元形成具有第一开口的第一环状体，两个所述天线单元的另一端相对布置且间隔第一预定距离以形成所述第一开口；其中所述天线单元为柔性结构。如此配置，两个天线单元形成的第一环状体形成偶极子天线，其构造形式简单，除基部外无需设置集中的调谐件对其谐振频率进行调节，避免了现有柔性接收线圈采用调谐电容而容易产生弯折损坏的问题。进一步的，天线单元为柔性结构，使得整个接收天线容易弯折，穿戴舒适度好，简化工作流。更进一步的，由于接收天线的包裹性好，能有效地提升信噪比。

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。