CN100360083C - 磁共振成像设备线圈的转动定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种应用于磁共振成像设备线圈的转动定位装置，该线圈内开设有容置待检查部位的容置空腔，该转动定位装置包括一可于所述的容置空间自由转动的垫体，该垫体上设置一第一驱动部和一第一转动部；该线圈上设置一第二驱动部和一第二转动部；该第一驱动部与该第二驱动部构成传动副，该第一转动部可在该第一驱动部与该第二驱动部的驱动下相对于该第二转动部转动。通过手动或者连接外部驱动源可驱动该第二驱动部，进而驱动该第一驱动部，从而驱动该垫体通过该第一转动部和第二转动部的相互配合而进行转动。同时，通过对该第一驱动部和第二驱动部的位置、尺寸等参数的合理配置可对上述垫体的转动进行定量的转动角度或者行程的精确控制。

Description

磁共振成像设备线圈的转动定位装置
(一)技术领域
本发明涉及一种磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging：MRI)设备线圈(coil)的定位装置，更具体地说涉及一种磁共振成像设备线圈的转动定位装置。
(二)背景技术
磁共振成像技术近年来已经成为放射诊断医学上一个重要的工具。磁共振成像是利用射频无线电波(Radio Frequency；RF)作为激发，以观察特定种类的原子核在强大的静磁场下，从受到扰动后到恢复平衡的过程中所发出来的磁矩变化信号。利用法拉第定律将该磁矩变化信号转换为电信号，并经由二维傅立叶转换(two dimensional Fourier transform)运算求得物体中原来的原子密度的影像。
使用磁共振成像检查具有以下优点：
1)在现有医学影像学手段中，磁共振成像的软组织对比分辨率最高，它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等软组织，区分较高信号的心内膜、中等信号的心肌和在高信号脂肪衬托下的心外膜以及低信号的心包；
2)磁共振成像具有任意方向直接切层的能力，而不必变动被检查者的体位，结合不同方向的切层，可全面显示被检查器官或组织的结构，无观察死角，近年开发应用的容积扫描，可行各种平面、曲面或不规则切面的实时重建，很方便地进行解剖结构或病变的立体追踪；
3)磁共振成像属无创伤、无射线检查，避免了X线或放射性核素显像等影像检查由射线所致的损伤，对人体无害；
4)成像参数多，包含信息量大，目前，磁共振成像已知成像参数达十余种，再加上超过百种的脉冲序列组合，以及许多特殊成像技术的应用，磁共振成像的成像潜力十分巨大，为临床应用提供了广阔的研究领域；以及
5)磁共振成像具有较高的空间分辨率。
磁共振成像设备是由磁体系统、谱仪系统、计算机系统和图象显示系统组成。磁体系统是由主磁体、梯度线圈、垫补线圈和与主磁场正交的射频线圈组成，是磁共振发生和产生信号的主体部分。
典型的磁共振成像设备的头部线圈如图1所示，该头部线圈30是一开放式头部线圈，包括一基部32以及一顶部34。该基部32上方设有凹陷的半圆形弧面；该顶部34呈弧状，其内表面对应该基部32的半圆形弧面也设计成一半圆形弧面。该顶部34是固设于该基部32的上方，两对应的半圆形弧面形成一容置空腔36，用以容置待检查部位，如头部、颈椎、膝盖等。目前市面上许多磁共振成像设备均采用了与上述相同或类似的头部线圈，如通用医疗系统(GE Medical Systems)生产的Signa OpenSpeed 0.7TTM等。
虽然如前所述磁共振成像具有任意方向直接切层的能力，然而该任意方向直接切层仅局限于某一固定的位置，故该采用上述头部线圈的磁共振成像设备的缺陷在于：当该待检查部位在该容置空腔内被支架、软垫、充气袋或真空袋固定后，便无法在任何方向做定量的移动；即使在垂直于该容置空腔的方向上可以做适当的位置调整，但当该检查需要在其他特定的位置，如在该待检查部位转动特定角度后的位置做切层时，该种采用上述头部线圈的磁共振成像设备便无法满足上述要求。
目前市面上有为适应待检查病人在检查过程中采取不同姿势而设计的磁共振成像设备，如美国FONAR公司(FONAR Corporation)生产的UprighTM磁共振成像设备，该种设备可允许待检查病人为方便需要而采取睡姿、坐姿、站姿或者其他姿势接受检查。然而，该种设备同样无法解决在该待检查病人的待检查部位固定后无法移动的问题。
(三)发明内容
本发明的一个主要目的是在于提供一种磁共振成像设备线圈的转动定位装置，用以实现对待检查部位的自由转动。
本发明的另外一个目的是在于提供一种磁共振成像设备线圈的转动定位装置，用以实现对待检查部位的精确定位。
为达到上述目的，本发明提出一种应用于磁共振成像设备线圈的转动定位装置，该线圈内开设有容置待检查部位的容置空腔，其特征在于：该转动定位装置还包括一可于所述的容置空间自由转动的垫体，该垫体上设置一第一驱动部和一第一转动部；该线圈上设置一第二驱动部和一第二转动部；该第一驱动部与该第二驱动部构成传动副并互相啮合，该第一转动部可在该第一驱动部与该第二驱动部的驱动下相对于该第二转动部转动。
本发明的转动定位装置还进一步包括锁紧机构，用以在该垫体转动到所需位置时锁紧该垫体，所述的锁紧机构可选择为锁紧螺丝或者弹簧滚珠自锁紧机构。
上述的第一驱动部和第二驱动部可分别选择适当的传动方式，如齿条和齿轮，第一转动部和第二转动部可分别选择为滑动槽和导轨，或者滑动销和导向槽。其中，该滑动槽可套设于该导轨上并沿其滑动，或者该滑动销可插入该导向槽内并沿其滑动；通过手动或者连接外部驱动源可驱动该第二驱动部，进而驱动该第一驱动部，从而驱动该垫体通过该第一转动部和第二转动部的相互配合而进行转动。同时，通过对该第一驱动部和第二驱动部的位置、尺寸等参数的合理配置可对上述垫体的转动进行定量的转动角度或者行程的精确控制。
综上所述，本发明所提供的磁共振成像设备线圈的转动定位装置实现对待检查部位的自由转动以及精确定位，从而解决了当该待检查部位在该容置空腔内被支架、软垫、充气袋或真空袋固定后，便无法在任何方向做定量的移动的问题，满足了当该磁共振成像设备的线圈需要在该待检查部位的其他特定的位置，如转动特定角度后的位置进行检查的要求。
(四)附图说明
图1是现有技术的磁共振成像设备头部线圈的示意图。
图2是本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置较佳实施例的示意图。
图3是图2中III部分的放大图。
图4是本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置另一较佳实施例的示意图。
图5是图4中V部分的放大图。
图6是本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置又一较佳实施例的示意图。
图7是本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置的外部驱动示意图。
图8是本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置的成像效果图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置是设置在一磁共振成像设备的线圈上，用以实现对待检查部位的自由转动以及精确定位。本发明可以广泛应用于磁共振成像设备的各种线圈上，在本较佳实施例以及随后的实施例中，仅以应用于头部线圈为例，但并不以此为限，正如本领域普通技术人员所能理解地，应用于其他线圈的与本发明磁共振成像设备线圈的转动定位装置相同或类似的装置均在本发明涵盖的范围之内。
请参阅图2，一头部线圈30包括一基部32以及一顶部34，该顶部34固设于该基部32上，可以理解地，该基部32以及顶部34也可以为一体结构。该基部32上表面形成一凹陷的半圆形弧面，该顶部34呈弧状，其对应该基部32的半圆形弧面也形成一半圆形弧面。当该顶部34固设于该基部32上后，该两对应半圆形弧面之间形成一容置空腔36，用以容置待检查部位，如头部、颈椎、膝盖等。
一弧状的垫体40设置于该容置空腔36内，并可沿该容置空腔36的内壁面自由转动。该垫体40的一端面沿其边缘向外侧延伸适当距离以形成一第一驱动部42。在本较佳实施例中，该第一驱动部42选择为齿条。该第一驱动部42可如上所述一体形成于该垫体40上，也可以为独立的元件通过锁固件，如螺丝等，锁固于垫体40的端部外侧。该一第二驱动部50设置于该头部线圈30的基部32与所述垫体40的端面同向的端面上，并与该第一驱动都42相啮合，以驱动该第一驱动部42。在本较佳实施例中，该第二驱动部50选择为齿轮。所述的齿条和齿轮的齿轮半径、齿数和齿距可依据应用于不同的线圈而合理地配置。该第一驱动部42上设置一第一转动部44。在本较佳实施例中，该第一转动部44可以选择为一弧状滑动槽，该滑动槽沿该垫体40的外壁贯穿该第一驱动部42。一第二转动部38设置于该头部线圈30的基部32的所述端面上，同理地，该第二转动部38也可以选择一体形成于该基部32的所述端面上或锁固于所述端面上。在本较佳实施例中，该第二转动部38选择为一与该第一转动部44形状相配合的导轨，所述的滑动槽套设于该导轨上并可沿其滑动。该第一转动部44与该第二转动部38配合转动从而使得该垫体40沿该容置空腔36的内壁转动。该第一驱动部42与该第二驱动部50相配合以驱动该第一转动部44与该第二转动部38，并通过例如上述的齿轮半径、齿数和齿距的合理配置以精确控制该第一转动部44相对于该第二转动部38的转动角度或行程。
本发明进一步包括锁紧机构用以当该第一转动部44相对于该第二转动部38转动到所需位置时将该其锁紧。请同时参阅图3，所述的锁紧机构可以选择为锁紧螺丝60。该第一转动部44上开设一锁固孔46，该锁紧螺丝60穿过该锁固孔46抵靠于该第二转动部38上，从而将该第一转动部44锁紧于该第二转动部38上。
请同时参阅图4以及图5，在本发明的另一较佳实施例中，所述的锁紧机构也可以选择为弹簧滚珠自锁紧机构。如图所示，该第一转动部44上开设一容置孔48，一弹簧70以及一滚珠80依次装设于该容置孔48内。该第二转动部38表面设置若干定位凹穴39，该滚珠80在该弹簧70的弹性力作用下可在某一定位凹穴39内被定位，从而将该第一转动部44锁紧于该第二转动部38上。当该第一转动部44受到驱动时，该滚珠80可沿所述的若干定位凹穴39表面滑动，当滑动到所需位置时停止驱动，该滚珠80即可定位于对应的定位凹穴39内。该滚珠80的半径以及定位凹穴39间距离，可依据应用于不同线圈而合理地配置。
请参阅图6，在本发明的另一较佳实施例中，所述的第一转动部也可以选择为一滑动销44’。该滑动销44’固定于该第一驱动部42上。所述的第二转动部可以对应选择为一弧状的导向槽38’。该滑动销44’插入该导向槽38’内并可于其内自由滑动，从而使得该垫体40沿该容置空间36的内壁面转动。通过该第一驱动部42与该第二驱动部50相配合以驱动该滑动销44’于该导向槽38’内滑动，并通过例如所述的第一驱动部42与该第二驱动部50的齿轮半径、齿数和齿距的合理配置以精确控制该滑动销44’相对于该导向槽38’的转动角度或行程。在该滑动销44’滑动到所需位置时，可通过上述的锁紧机构将该垫体40锁紧。
对该第一驱动部42与该第二驱动部50的外部驱动可以选择为手动、气动马达、液压马达以及发条等。请参阅图7，在本较佳实施例中，外部驱动可以通过一手动摇把90来实现对该第一驱动部42以及该第二驱动部50的驱动。该手动摇把90设置于该第二驱动部50上，通过摇动该手动摇把90可驱动该第二驱动部50，从而驱动该第一驱动部42，进而驱动该垫体40通过该第一转动部44和第二转动部38的配合而进行转动。
在使用应用本发明的磁共振成像设备进行检查时，可将待检查部位置于该容置空腔36内并垫在该垫体40上，通过支架、软垫、充气袋或真空袋固定该待检查部位。当在检查过程中需要将该待检查部位转动适当角度时，启动上述的外部驱动，通过该第一驱动部42与该第二驱动部50的定量驱动控制，再通过该第一转动部44与该第二转动部38的配合可将该垫体40转动到所需的位置，从而将该待检查部位转动到所需的位置，最后通过所述的锁紧机构将该垫体40锁紧。因此，借助本发明便可实现对待检查部位的自由转动以及精确定位，使用应用本发明的磁共振成像设备对待检查部位进行不同角度检查的效果图如图8所示。

Claims (19)

1.一种应用于磁共振成像设备线圈的转动定位装置，该线圈内开设有容置待检查部位的容置空腔，其特征在于：该转动定位装置还包括一可于所述的容置空腔自由转动的垫体，该垫体上设置一第一驱动部，该第一驱动部上设置一第一转动部；该线圈上设置一第二驱动部和一第二转动部；该第一驱动部与该第二驱动部构成传动副，该第二驱动部连接外部驱动源，通过该外部驱动源驱动该第二驱动部，进而驱动该第一驱动部，使得该第一转动部在该传动副的驱动下相对于该第二转动部转动。
2.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：该转动定位装置进一步包括锁紧机构，用以在该垫体转动到所需位置时锁紧该垫体。
3.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的线圈为头部线圈。
4.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的垫体呈弧状，用以承载该待检查部位。
5.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第一驱动部是齿条。
6.根据权利要求5所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第二驱动部是齿轮。
7.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第一转动部是滑动槽。
8.根据权利要求7所述的转动定位装置，其特征在于：所述的滑动槽沿该第一驱动部设置。
9.根据权利要求7所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第二转动部是导轨。
10.根据权利要求9所述的转动定位装置，其特征在于：所述的滑动槽套设于该导轨上并可沿其滑动。
11.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第一转动部是滑动销。
12.根据权利要求11所述的转动定位装置，其特征在于：所述的滑动销固定在该第一驱动部上。
13.根据权利要求11所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第二转动部是导向槽。
14.根据权利要求13所述的转动定位装置，其特征在于：所述的滑动销插入该导向槽内并可于其内滑动。
15.根据权利要求2所述的转动定位装置，其特征在于：所述的锁紧机构是锁紧螺丝，该第一转动部上开设一锁固孔，该锁紧螺丝穿过该锁固孔抵靠于该第二转动部上。
16.根据权利要求2所述的转动定位装置，其特征在于：所述的锁紧机构是弹簧滚珠自锁紧机构。
17.根据权利要求16所述的转动定位装置，其特征在于：所述的弹簧滚珠自锁紧机构包括在该第一转动部上开设的容置孔，依次装设于该容置孔内的弹簧以及滚珠，以及设置于该第二转动部表面的若干定位凹穴，该滚珠在该弹簧的弹性力作用下可定位于所述的定位凹穴内。
18.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的第二驱动部上设置手动摇把，通过所述外部驱动源驱动该手动摇把来驱动该第二驱动部，进而驱动该第一驱动部。
19.根据权利要求1所述的转动定位装置，其特征在于：所述的外部驱动源是选自气动马达、液压马达以及发条的其中之一者。
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