CN102908193B - 一种提高信噪比的四肢定位装置及其四肢接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗影像设备领域，公开了一种提高信噪比的四肢定位装置，包括可构成封闭曲面的两个曲面部件，部件之间通过连接部件连接；部件的形状均为拟合曲面。本发明还公开了一种磁共振成像的提高信噪比的四肢接收装置，包括外壳，设置在外壳内的四肢定位装置，该四肢定位装置外表面上设置有线圈。本发明易于机械设计，四肢定位装置的弯曲轮廓与人体膝盖部位共形，易于膝盖部位的定位，拉近线圈接收单元与扫描部位之间的距离，有利于提高信噪比，改善患者舒适度。

Description

一种提高信噪比的四肢定位装置及其四肢接收装置

技术领域

本发明属于医疗影像设备领域，具体地涉及一种提高信噪比的四肢定位装置、以及一种磁共振成像的提高信噪比的四肢接收装置。

背景技术

核磁共振检测中，为了提高信噪比，现有技术通常会有专用线圈用于特定的部位，例如，用头线圈扫描头，肩线圈扫描肩膀，四肢线圈扫描四肢，等等。为了提高四肢线圈的信噪比，同时方便定位病人的膝盖，现有技术中四肢线圈的孔径做成了和人体膝盖部位共形，以此减小线圈接收单元与扫描部位之间的距离，提高信噪比。但是由于要临摹膝盖及腿的形态结构较为复杂，不易于机械设计的实施。而且，如果当四肢线圈完全与人体膝盖部位共形时，因此线圈的内壁紧贴着病人，使得线圈的空间受限，降低了患者的舒适度，也不易对膝盖水肿的病人进行检查，减小了患者覆盖率，使用范围受到限制。

本发明克服了上述现有四肢线圈在机械构造上难实施、患者覆盖率减小、患者舒适度较差等缺陷，提出了一种提高信噪比以及患者舒适度的四肢定位装置，该装置易于机械设计，方便用于膝盖部位的定位，并且拉近线圈接收单元与扫描部位之间的距离，提高信噪比。同时不会使线圈的空间受限，改善了患者的舒适度，提高了患者覆盖率。

发明内容

本发明提出了一种提高信噪比的四肢定位装置，包括可构成封闭曲面的第一曲面部件和第二曲面部件，所述第一曲面部件和第二曲面部件之间通过连接部件连接；其中，所述第一曲面部件和第二曲面部件为拟合曲面。

其中，所述第一曲面部件呈中截面对称，其两端截面和所述中截面均呈半圆状，所述中截面的半径小于该第一曲面部件两端截面的半径；该第一曲面部件的表面呈向中截面内凹的弧形。

其中，所述第一曲面部件和第二曲面部件连接后形成的两端截面和中截面均为圆形截面，第一曲面部件和第二曲面部件连接后构成的内壁曲面呈中截面圆对称的蜂腰形筒状。

其中，三个所述圆形截面分别自顶端按90度四等分，其中三个所述圆形截面的顶端等分点构成一直线，并与三个所述圆形截面分别相切，三个所述圆形截面上的其余等相位等分点分别由三条插值曲线相连。所述两端截面的轮廓线、中截面的轮廓线、直线和三条插值曲线包络形成所述内壁曲面。

其中，所述四肢定位装置中一端截面的直径：中截面的直径：另一端截面的直径的比例为8.3～9.8:7.3～8.5:8.3～9.8。

其中，所述第一曲面部件和第二曲面部件具有向外延伸的侧边，所述侧边上设置有导孔，所述连接部件通过侧边上的导孔将第一曲面部件和第二曲面部件相连接。

其中，所述连接部件包括竖直卡紧结构、水平卡紧结构；其中，所述竖直卡紧结构的底部为倒钩状的卡钩，所述水平卡紧结构上设置有供卡钩通过的通孔及与卡钩的形状相吻合的卡紧槽。

其中，所述卡紧结构设置有弹性结构。

本发明还提供了一种磁共振成像的提高信噪比的四肢接收装置，其包括：外壳；设置在外壳内的所述四肢定位装置；其中，所述四肢定位装置的外表面上设置有线圈，所述线圈与所述四肢定位装置的外表面贴合。

本发明采用相对简单的结构，无需对四肢线圈的内部构造(例如内部机械结构方面、PCB的固定装置)进行改造。

本发明通过改变部件的结构轮廓，拉近了安置于在部件的外表面的线圈接收单元与扫描部位之间的距离，从而提高了信噪比。并且，本发明中部件的结构轮廓以及外表面上的线圈中部内凹部分与腿部膝盖部共形，易于膝盖部位的定位，改善患者的舒适度，从而提高病人覆盖率。

本发明根据人体工程学的尺寸调节中截面处的小圆和端面处的大圆的直径,调设定位于下方的部件的弯曲程度，从而满足人体工程学规定的最大尺寸的膝盖及膝盖两侧大腿与小腿的测量要求。本发明可适用于较大的尺寸范围以及各种病变情况下的膝盖，如水肿、变形，使本发明的应用可覆盖广泛的病人人群。

本发明中，根据上述部件端面处的两个大圆的半径及其之间的距离确定成像范围的大小，中截面与两端截面之间做平滑处理，呈圆弧过度,此圆弧线为插值曲线，曲面由两端半圆弧及插值曲线包络形成，方便于机械设计。与现有技术四肢线圈相比较，本发明结构紧凑且中心对称，内曲面美观，同时满足人体工程学，内曲面光滑紧贴人体膝盖下侧，结构舒适且承载受力均匀。本发明易于机械设计，覆盖更多的病人。

附图说明

图1(A)是本发明提高信噪比的四肢定位装置的正视图。

图1(B)是本发明提高信噪比的四肢定位装置的侧视图。

图2是本发明提高信噪比的四肢定位装置的立体图。

图3(A)、图3(B)是本发明提高信噪比的四肢定位装置的连接部件的结构示意图。

图4是本发明提高信噪比的四肢定位装置的内壁曲面示意图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

如图1、图2所示，本发明提高信噪比的四肢定位装置包括两个部件：部件1和部件2。部件1和部件2通过连接部件3进行固定连接，构成一个闭合的封闭曲面。

其中，部件2为拉伸的曲面。部件1的表面呈内凹状，部件1呈中截面对称。即，部件1中截面的半径小于两端截面的半径，呈圆弧的弧形过度，形成的圆弧弧形为插值曲线。

当部件1和部件2连接配合时，四肢定位装置的每个轴线法向切面为近似圆，中间有一段为直线过渡。部件1和部件2连接配合后形成的两端截面和中截面均为圆形截面，部件1和部件2连接配合后构成的内壁曲面呈中截面圆对称的蜂腰形筒状。如图4所示，三个圆形截面分别自顶端按90度四等分，其中三个圆形截面的顶端等分点构成一直线，并与三个圆形截面分别相切，三个圆形截面上的其余等相位等分点分别由三条插值曲线相连。两个两端截面的轮廓线、中截面的轮廓线、直线和三条插值曲线包络形成了内壁曲面。本实例中，两端大小相等的两个圆形截面的直径与中截面的直径的比例为8.3:7.3。这一比例也可以是9.8:8.5。本发明中，四肢定位装置中的一端圆形截面的直径：中截面的直径：另一端圆形截面的直径的比例范围为8.3～9.8:7.3～8.5:8.3～9.8。

部件的两侧可设置侧边结构。部件1具有向外延伸的侧边1a或1b。部件2具有向外延伸的侧边2a或2b。侧边上设置有导孔结构，导孔4用于连接部件3进行固定。连接部件3通过侧边上的导孔4将部件1和2固定连接。侧边结构也可以只设置在部件的一侧。部件1侧边上可设置弹簧导槽。

如图3(A)、图3(B)所示，连接部件3包括竖直卡紧结构3-1、水平卡紧结构3-2。卡紧结构均设置有弹簧回位机构。在竖直卡紧结构3-1和水平卡紧结构3-2的两侧上设置弹性结构，比如，弹簧。弹簧可以是压簧。弹簧套在弹簧导柱3-1a、弹簧导柱3-2a之外。如图2所示，调整弹簧导柱3-2a使水平卡紧结构3-2上的通孔对准侧边上的导孔4，将竖直卡紧结构3-1通过导孔4、水平卡紧结构3-2上的通孔插入水平卡紧结构3-2，竖直卡紧结构3-1底部的倒钩状的卡钩插入水平卡紧结构3-2上的通孔位置，卡钩对准卡紧槽后，由于套在弹簧导柱3-2a之外的弹簧受到挤压产生水平向外的弹力，水平卡紧结构3-2水平向外移动，卡钩卡入卡紧槽，水平卡紧结构3-2在水平方向上卡紧；同时，竖直卡紧结构3-1在竖直方向上不断向下压紧时，套在弹簧导柱3-1a之外的弹簧的下端受阻于部件2的侧边2b，且因不断受力从而在竖直方向产生向上的弹力，但是由于卡钩已经卡入卡紧槽，竖直卡紧结构3-1在竖直方向上卡紧，从而将竖直卡紧结构3-1与水平卡紧结构3-2加以固定。此时，部件1与部件2之间实现了紧密固定。

当分离部件1和部件2时，将水平卡紧结构3-2按固定时移动的相反方向作水平移动，松开其与竖直卡紧结构3-1的固定连接。借助弹簧的回弹力，竖直卡紧结构3-1朝竖直向上松动，与水平卡紧结构3-2脱钩分离。此时，部件1与部件2实现了分离。

在部件2的侧边2b上可设置方形导孔4及弹簧导槽5。在部件2的侧边2a上类似地设置方形导孔4及弹簧导槽5。方形导孔4可通过竖直卡紧结构3。弹簧套在弹簧导柱3-1a外面，弹簧及弹簧导柱3-1a设置在弹簧导槽5中，弹簧导槽5保证竖直卡紧结构3-1的竖直移动方向。

同时，为保证水平卡紧结构3-2的水平移动方向，可将弹簧及弹簧导柱3-2a设置在外框结构中，如图2所示。

使用本发明时，将部件1与部件2分别置于膝盖部位的下方和上方。调整部件1与部件2的对应位置使其上下结构配合，对准上下侧边上的导孔位置。再利用连接部件3将部件1与部件2进行固定。本发明四肢定位装置也可适用于肘部等其他部位。

本发明在实际使用时可以灵活组合运用。例如，可以将部件1与部件2组合起来使用。也可以直接只使用部件1置于待测部位如膝盖内侧用于检测。还可以直接只使用部件2置于待测部位如膝盖外侧用于检测。

本发明中，部件1与部件2之间的固定连接还可通过其他方式实现，如铰链固定等。

本发明中的部件1与部件2可以是两者完全可分离或半合状态。如，部件1与部件2呈完全分离或通过两侧的连接部件进行固定。

本发明还提供了一种磁共振成像的提高信噪比的四肢接收装置，其包括：外壳；设置在外壳内的四肢定位装置。其中，四肢定位装置的外表面上设置有线圈，部件1和部件2的外表面均可设置线圈或天线。线圈与四肢定位装置的外表面贴合，线圈可以是柔性PCB板构成，此柔性板可与部件的外表面完全贴合，保证对病人的最小距离。在线圈或天线的外侧可设置外壳结构，起防护作用。

本发明易于机械设计，由于部件的弯曲轮廓与人体膝盖部位共形，易于膝盖部位的定位，并且拉近线圈接收单元与扫描部位之间的距离，提高信噪比，同时不会使线圈的空间受限，改善了患者的舒适度，可广泛适用于95％以上的患者群体，提高了病人覆盖率。

Claims (7)

1.一种提高信噪比的四肢定位装置，其特征在于，所述四肢定位装置包括可构成封闭曲面的第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)，所述第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)之间通过连接部件(3)连接；其中，所述第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)为拟合曲面；

其中，

所述第一曲面部件(1)呈中截面对称，其两端截面和所述中截面均呈半圆状，所述中截面的半径小于所述第一曲面部件(1)两端截面的半径；所述第一曲面部件(1)的表面呈向中截面内凹的弧形；

所述第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)连接后形成的两端截面和中截面均为圆形截面；所述第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)连接后构成的内壁曲面呈中截面圆对称的蜂腰形筒状。

2.如权利要求1所述四肢定位装置，其特征在于，三个所述圆形截面分别自顶端按90度四等分，其中三个所述圆形截面的顶端等分点构成一直线，并与三个所述圆形截面分别相切，三个所述圆形截面上的其余等相位等分点分别由三条插值曲线相连，所述两端截面的轮廓线、中截面的轮廓线、直线和三条插值曲线包络形成所述内壁曲面。

3.如权利要求2所述四肢定位装置，所述四肢定位装置中一端截面的直径∶中截面的直径∶另一端截面的直径的比例为8.3～9.8∶7.3～8.5∶8.3～9.8。

4.如权利要求1所述四肢定位装置，其特征在于，所述第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)具有向外延伸的侧边(1a、1b、2a、2b)，所述侧边上设置有导孔(4)，所述连接部件(3)通过侧边上的导孔(4)将第一曲面部件(1)和第二曲面部件(2)相连接。

5.如权利要求1所述四肢定位装置，其特征在于，所述连接部件(3)包括竖直卡紧结构(3-1)、水平卡紧结构(3-2)；其中，所述竖直卡紧结构(3-1)的底部为倒钩状的卡钩，所述水平卡紧结构(3-2)上设置有供卡钩通过的通孔及与卡钩的形状相吻合的卡紧槽。

6.如权利要求5所述四肢定位装置，其特征在于，所述卡紧结构(3-1、3-2)设置有弹性结构。

7.一种磁共振成像的提高信噪比的四肢接收装置，其特征在于，包括：外壳；设置在外壳内的如权利要求1所述的四肢定位装置；其中，所述四肢定位装置的外表面上设置有线圈，所述线圈与所述四肢定位装置的外表面贴合。