CN101470181B - 磁共振成像系统的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种磁共振成像系统的测试装置，包括基板和设置在所述基板上的探头，所述基板上设置圆弧形基板导轨，所述基板导轨的圆心处设置枢轴，一旋转滑杆的一端可旋转地枢接在所述枢轴上，另一端与所述基板导轨相配合并适于在所述基板导轨上滑动，探头设置在所述旋转滑杆上并适于在所述旋转滑杆上滑动，所述基板设置在基座上，所述基座在所述基板的两侧垂直于所述基板所在的平面的方向上分别设置基座导轨，所述基板的两侧与所述基座导轨相配合并适于在所述基座导轨上滑动。借助所述测试装置中对应于三维直角坐标系各坐标轴并可以方便、直观读数的各结构，以及这些结构间的相互配合，实现对探头的精确定位和方便调节。

Description

磁共振成像系统的测试装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，特别是涉及一种用于测试磁共振成像系统的磁场强度或磁共振信号的测试装置。

背景技术

对磁共振成像(MRI)系统，特别是超导磁共振系统来说，其磁体孔的中心位置的特定区域(如40cm×40cm×40cm的球形区域)，即匀场区，要求磁场均匀并且稳定，对匀场区施加梯度场便可以实现对所述区域空间的频率编码。

在研发和制造磁共振成像系统的过程中，为保证磁场均匀稳定，经常需要利用线圈或者探头对磁共振成像系统的磁场区内相应空间位置点的磁场强度或者磁共振信号进行测量来进行相关的实验研究。因此，如何将测试装置方便、准确地定位到指定位置点是开展类似测试研究时遇到的一个实际问题。

对于磁场区内的磁共振信号或者磁场强度的测试，通常采用一些简易的方法或者临时工具来进行，如利用一个加工有若干定位孔的平板作为固定支架，探头或者线圈设置在平板上，移动平板可实现探头或线圈位置的改变，通过目测或者经验便可将探头或线圈调节至磁场区内所需要进行测试的点上，从而可以对所述点的磁共振信号或者磁场强度进行测试。然而利用类似简易工具进行测试的时候，其探头或线圈的位置调节不方便，而且无法精确定位。

对于磁场区内的磁场强度的测试，也可以采用专用的测试工具(如Matro-Lab等)来进行。采用专用工具可快速准确地测试匀场区球形表面的磁场分布，其测试精度高，数据采集时间短。然而，所述专用工具通常需要采用高灵敏度的探头，由于高灵敏度探头的成本较高，因此专用工具通常只采用单个或者有限数量的所述探头，从而使得所述专用工具只能同时测试单个或者有限个空间位置的点上的磁场强度。此外，专用工具只适用于某些特定系统，其机械尺寸一旦确定之后便难以更改，这限制了其使用范围。同时，专用工具在安装时有可能与磁共振成像系统之间存在兼容性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种磁共振成像系统的测试装置，其结构简单，调节方便，并且可以实现精确定位。

为实现上述的目的，本发明提出一种磁共振成像系统的测试装置，包括基板和设置在所述基板上的探头，所述探头用来测试其所在位置的磁场强度或者磁共振信号，所述基板上设置圆弧形基板导轨，所述基板导轨的圆心处设置枢轴，一旋转滑杆的一端可旋转地枢接在所述枢轴上，另一端与所述基板导轨相配合并适于在所述基板导轨上滑动，探头设置在所述旋转滑杆上并适于在所述旋转滑杆上滑动；以及所述基板设置在基座上，所述基座在所述基板的两侧垂直于所述基板所在的平面的方向上分别设置基座导轨，所述基板的两侧与所述基座导轨相配合并适于在所述基座导轨上滑动。

根据本发明的一个方面，以所述枢轴作为三维直角坐标系的坐标原点，所述基板所在平面的水平和垂直方向分别作为X、Y轴建立X-Y平面并设置相应的直角坐标刻度；在所述基座导轨上设置对应于以所述枢轴为坐标原点的所述三维直角坐标系的Z轴的坐标刻度。

根据本发明的一个方面，所述探头上设置探头定位件，当所述探头滑动至预定位置时，借助所述探头定位件将所述探头固定；所述旋转滑杆与所述基板导轨相配合的一端上设置滑杆定位件，当所述旋转滑杆旋转至预定位置时，借助所述滑杆定位件将所述旋转滑杆固定；所述基板的两侧上设置基板定位件，当所述基板滑动至预定位置时，借助所述基板定位件将所述基板固定。

根据本发明的一个方面，所述基座在垂直于所述基板所在的平面的方向上分为前、后两部分，所述基座导轨设置在基座的所述前、后两部分之间；在基座的所述前、后两部分之间，平行于所述基座导轨设置至少一个辅助导轨，在所述基板上对应所述辅助导轨处设置滑动结构。

根据本发明的一个方面，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以在所述基板的旋转滑杆上设置复数个探头及相应的探头定位件。

根据本发明的一个方面，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以在所述基板上设置复数个旋转滑杆及相应的滑杆定位件，每一旋转滑杆上设置一个或者复数个探头及相应的探头定位件。

根据本发明的一个方面，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以包括复数个在所述基座的基座导轨上滑动的所述基板及相应的基板定位件，每一基板上设置一个或者复数个旋转滑杆及相应的滑杆定位件，每一旋转滑杆上设置一个或者复数个探头及相应的探头定位件。

本发明磁共振成像系统的测试装置借助对应于所述三维直角坐标系各坐标轴并可以方便、直观读数的基板及旋转滑杆、基座导轨各结构，实现对探头的精确定位；借助所述探头与所述旋转滑杆相配合的滑动结构、所述旋转滑杆与所述基板导轨相配合的滑动结构、所述基板与所述基座导轨相配合的滑动结构、所述基板的滑动结构、所述探头定位件、滑杆定位件、基板定位件等结构，实现对所述探头的方便调节。

附图说明

图1A-1C是本发明磁共振成像系统的测试装置的定位原理示意图；

图2是本发明磁共振成像系统的测试装置的结构示意图；以及

图3是图2的磁共振成像系统的测试装置在另一视角的结构示意图。

具体实施方式

本发明磁共振成像系统的测试装置的主要设计思想在于采用简单的结构使得测试装置在磁场区内得以被方便地调整和精确地定位。

对磁场区内指定空间位置点的相关测试，首要的是如何方便准确地将探头或者测试线圈定位于所述位置点。现有的一些测试装置的问题在于大都采用三维角坐标或者柱坐标来定位，从而不得不在测试装置上设计复杂的旋转和传动机构来直接获得三维角坐标或者柱坐标中的角度或者半径坐标值。在本发明磁共振成像系统的测试装置实现探头或测试线圈在磁场区内准确定位的方法是：测试装置将柱坐标与直角坐标有机结合，柱坐标可映射到直角坐标上，最终得到方便直观的直角坐标值来进行定位，具体如下：

首先，参见图1A，采用柱坐标C1，对任意指定的空间位置点P，只需要确定半径R，角度θ，Z坐标值即可确定所述点P的位置：其次，参见图1B，通过创建平面投影坐标系C2，使原本复杂的柱坐标的R，θ值的换算变得简易；最后，参见图1C，利用坐标投影将柱坐标C1中P点的坐标值(R，θ，Z)转换成三维直角坐标系C3中的值(X，Y，Z)。

本发明磁共振成像系统的测试装置采用了简单的结构来实现精确定位。参见图2和图3，测试装置100包括探头20，用于探测其所在位置的磁共振信号或者磁场强度，所述探头20设置在一基板10上并适于在所述基板10所在的平面上移动，所述基板10设置在一基座30上并可沿垂直于所述基板10所在的平面的方向上移动。

所述基板10上设置圆弧形基板导轨12，其圆弧优选为大于等于1/2圆的圆弧。所述基板导轨12的圆心处设置枢轴16。一旋转滑杆14的一端可旋转地枢接在所述枢轴16上，另一端与所述基板导轨12相配合并适于在所述基板导轨12上滑动。通过这样的设计，使得所述旋转滑杆14可以绕所述枢轴16沿着所述基板导轨12在所述基板10所在的平面上旋转。所述旋转滑杆14与所述基板导轨12相配合的一端上设置滑杆定位件18，当所述旋转滑杆14旋转至预定位置时，借助所述滑杆定位件18将所述旋转滑杆14固定。所述用于探测其所在位置的磁共振信号或者磁场强度的探头20设置在所述旋转滑杆14上并适于在所述旋转滑杆14上滑动。通过所述旋转滑杆14的旋转以及所述探头20在所述旋转滑杆14上的滑动，使得所述探头20可以到达所述基板10所在平面的任意一点所在的位置(在所述旋转滑杆14足够长的情况下)。所述探头20上设置探头定位件22，当所述探头20滑动至预定位置时，借助所述探头定位件22将所述探头20固定。

同时参见图1C，将所述枢轴16作为所述三维直角坐标系C3的坐标原点，所述基板10所在平面的水平和垂直方向分别作为X、Y轴建立X-Y平面并设置相应的直角坐标刻度，如上所述，探头20可以到达并固定在X-Y平面的任意一点，因此探头20作为点P时，其X坐标值和Y坐标值可以方便、直观地从所述基板10上设置的直角坐标刻度中读出。

所述基座30在垂直于所述基板10所在的平面的方向上分为前、后两部分。在所述基座30的前、后两部分之间，以及所述基板10的两侧，分别设置基座导轨32。所述基板10的两侧与所述基座导轨32相配合并适于在所述基座导轨32上滑动。所述基板10的两侧上设置基板定位件34，当所述基板10滑动至预定位置时，借助所述基板定位件34将所述基板10固定。为了支承所述基板10，以及使所述基板10的滑动更加平稳，在所述基座30的前、后两部分之间，以及所述基座导轨32之间，平行于所述基座导轨32设置一个或者复数个辅助导轨36，在所述基板10上对应所述辅助导轨36处设置滑动结构19。当所述基板10的两侧沿所述基座30的基座导轨32上滑动时，基板10的滑动结构19同时被支承在所述基座30的辅助导轨36上并在所述辅助导轨36上滑动。

同时参见图1C，所述基板10沿基座30的基座导轨32滑动的方向平行于所述三维直角坐标系C3的Z轴，在所述基座导轨32上设置对应于以所述枢轴16为坐标原点的所述三维直角坐标系的Z轴的坐标刻度，则设置在所述基板10上的探头20随所述基板10移动的距离在所述基座导轨32的坐标刻度上的读数即为所述探头20作为点P时的Z坐标值。

至此，探头20在所述三维直角坐标系C3中的X、Y、Z坐标值全部可以方便、直观地确定。因此，当应用本发明测试装置100对磁共振成像系统的磁场区内任意一点的磁场强度或者磁共振信号进行测试时，通过观察所述基板10上对应所述探头20所在位置的X轴和Y轴的读数，基座30的基座导轨32上Z轴的读数，便可确定所述磁场区中所述探头20所在点的位置，同时，通过所述探头20的探测，便可确定所述点的磁场强度或者磁共振信号的有关参数。

反之亦然地，如果想要测试磁共振成像系统的磁场区内一特定点处的磁场强度或者磁共振信号，所述特定点在所述三维直角坐标系C3中的X、Y、Z坐标值已知，便可直接将所述探头20移动至所述基板10上对应所述X、Y坐标值处并固定，以及将所述基板10滑动至所述基座30的基座导轨32上对应所述Z坐标值处并固定，然后，通过所述探头20的探测，便可确定所述特定点的磁场强度或者磁共振信号的有关参数。

在本发明磁共振成像系统的测试装置的一个进一步的具体实施例中，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以在所述基板10的旋转滑杆14上设置复数个探头20及相应的探头定位件22。

在本发明磁共振成像系统的测试装置的一个更进一步的具体实施例中，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以在所述基板10上设置复数个旋转滑杆14及相应的滑杆定位件18，每一旋转滑杆14上设置一个或者复数个探头20及相应的探头定位件22。

在本发明磁共振成像系统的测试装置的一个再进一步的具体实施例中，为了可以同时测试不同点处的磁场强度或磁共振信号，可以包括复数个在所述基座30的基座导轨32上滑动的所述基板10及相应的基板定位件34，每一基板10上设置一个或者复数个旋转滑杆14及相应的滑杆定位件18，每一旋转滑杆14上设置一个或者复数个探头20及相应的探头定位件22。

在上述本发明磁共振成像系统的测试装置的各个具体实施例中，所述基板定位件34、滑杆定位件18，和探头定位件22视实际情况分别可以实施为夹持件、粘合件、卡扣件、铆合件、螺旋紧固件或者其他等效结构；所述探头20与所述旋转滑杆14相配合的滑动结构、所述旋转滑杆14与所述基板导轨12相配合的滑动结构、所述基板10与所述基座导轨32相配合的滑动结构、所述基板10的滑动结构19视实际情况分别可以实施为滑轨、滑槽、滑轮或者其他等效结构。

综上所述，本发明磁共振成像系统的测试装置借助对应于所述三维直角坐标系各坐标轴并可以方便、直观读数的基板及旋转滑杆、基座导轨各结构，实现对探头的精确定位；借助所述探头与所述旋转滑杆相配合的滑动结构、所述旋转滑杆与所述基板导轨相配合的滑动结构、所述基板与所述基座导轨相配合的滑动结构、所述基板的滑动结构、所述探头定位件、滑杆定位件、基板定位件等结构，实现对所述探头的方便调节。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁共振成像系统的测试装置(100)，包括基板(10)和设置在所述基板(10)上的探头(20)，其特征在于：

所述基板(10)上设置圆弧形基板导轨(12)，所述基板导轨(12)的圆心处设置枢轴(16)，一旋转滑杆(14)的一端可旋转地枢接在所述枢轴(16)上，另一端与所述基板导轨(12)相配合并适于在所述基板导轨(12)上滑动，探头(20)设置在所述旋转滑杆(14)上并适于在所述旋转滑杆(14)上滑动；其中所述探头(20)上设置探头定位件(22)，当所述探头(20)滑动至预定位置时，借助所述探头定位件(22)将所述探头(20)固定；

所述旋转滑杆(14)与所述基板导轨(12)相配合的一端上设置滑杆定位件(18)，当所述旋转滑杆(14)旋转至预定位置时，借助所述滑杆定位件(18)将所述旋转滑杆(14)固定；以及

所述基板(10)设置在基座(30)上，所述基座(30)在所述基板(10)的两侧垂直于所述基板(10)所在的平面的方向上分别设置基座导轨(32)，所述基板(10)的两侧与所述基座导轨(32)相配合并适于在所述基座导轨(32)上滑动；其中所述基板(10)的两侧上设置基板定位件(34)，当所述基板(10)滑动至预定位置时，借助所述基板定位件(34)将所述基板(10)固定；

以所述枢轴(16)作为三维直角坐标系的坐标原点，所述基板(10)所在平面的水平和垂直方向分别作为X、Y轴建X-Y平面并设置相应的直角坐标刻度；

在所述基座导轨(32)上设置对应于以所述枢轴(16)为坐标原点的所述三维直角坐标系的Z轴的坐标刻度。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，所述基座(30)在垂直于所述基板(10)所在的平面的方向上分为前、后两部分，所述基座导轨(32)设置在基座(10)的所述前、后两部分之间。

3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，在基座(30)的所述前、后两部分之间，平行于所述基座导轨(32)设置至少一个辅助导轨(36)，在所述基板(10)上对应所述辅助导轨(36)处设置滑动结构(19)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，在所述基板(10)的旋转滑杆(14)上设置复数个探头(20)及相应的探头定位件(22)。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，在所述基板(10)上设置复数个旋转滑杆(14)及相应的滑杆定位件(18)。

6.根据权利要求4所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，在所述基板(10)上设置复数个旋转滑杆(14)及相应的滑杆定位件(18)。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，包括复数个在所述基座(30)的基座导轨(32)上滑动的所述基板(10)及相应的基板定位件(34)。

8.根据权利要求4所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，包括复数个在所述基座(30)的基座导轨(32)上滑动的所述基板(10)及相应的基板定位件(34)。

9.根据权利要求5所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，包括复数个在所述基座(30)的基座导轨(32)上滑动的所述基板(10)及相应的基板定位件(34)。

10.根据权利要求6所述的磁共振成像系统的测试装置，其中，包括复数个在所述基座(30)的基座导轨(32)上滑动的所述基板(10)及相应的基板定位件(34)。

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