CN108717170B - 用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈 - Google Patents

用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈 Download PDF

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Abstract

一种用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，包括有用于电磁激励的导线，是将用于电磁激励的导线盘绕成大小与被激励样本大小相对应的蚊香形状线圈，所述蚊香形状线圈的半径R是由导线首端所在的圆心到导线末端所在的线圈外周边的连线，所述蚊香形状线圈由圆心到线圈外周边依次分为导线盘绕间距不等的四段线圈，即第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈。本发明的用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，有利于为磁声成像提供高均匀度交变磁场，从而提升磁声成像图像质量。

Description

用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈
技术领域
本发明涉及一种磁场激励线圈。特别是涉及一种用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈。
背景技术
磁声成像是近20年来发展起来的新型组织电特性功能成像方法，该方法通过将组织的电特性参数转化为声信号响应，并加以测量和图像重建。在肿瘤早期诊断、出血等医学应用方面显示出巨大的应用潜力。其中，磁感应式磁声成像，由于其采用磁场激励，克服了组织表面低电导率组织的屏蔽效应，有利于提取较深部组织的电导率信息。
然而目前通常采用的圆环形磁感应式激励线圈难以获得均匀磁场，而改进的亥姆霍兹线圈，即对称双线圈尽管可产生均匀磁场，但其位于线圈圆心附近，磁感应强度远低于线圈边缘磁场，不利于提高磁声信号量级。可见，传统圆环形激励线圈的激励效率低。为了提高磁感应式磁声激励源激励效率，需研究设计新型磁感应式磁声成像激励线圈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈。
本发明所采用的技术方案是：一种用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，包括有用于电磁激励的导线，是将用于电磁激励的导线盘绕成大小与被激励样本大小相对应的蚊香形状线圈，所述蚊香形状线圈的半径R是由导线首端所在的圆心到导线末端所在的线圈外周边的连线，所述蚊香形状线圈由圆心到线圈外周边依次分为导线盘绕间距不等的四段线圈，即第一段线圈、第二段线圈、第三段线圈和第四段线圈。
盘绕成蚊香形状线圈的导线在沿线圈直径方向的宽度为b，所述b的取值范围为0.5mm～2mm，沿线圈轴向的高度为1mm～5mm。
在所述四段线圈中，所述第一段线圈的宽度为0.17R，所述第二段线圈的宽度为0.22R，所述第三段线圈的宽度为0.28R，所述第四段线圈的宽度为0.30R。
在第一段线圈中相邻两匝导线的轴心距为1.4b～1.5b，匝数为4～8匝；在第二段线圈中相邻两匝导线的轴心距为2b～2.05b，匝数为4～8匝；在第三段线圈中相邻两匝导线的轴心距为2.45b～2.55b，匝数为4～8匝；在第四段线圈中相邻两匝导线的轴心距为2.95b～3.05b，匝数为4～8匝。
本发明的用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，有利于为磁声成像提供高均匀度交变磁场，从而提升磁声成像图像质量。
附图说明
图1是本发明用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈的结构示意图。图中：
R：蚊香形状线圈半径 A：圆心
B：导线末端 a1：第一段线圈
a2：第二段线圈 a3：第三段线圈
a4：第四段线圈 b：导线沿线圈直径方向的宽度
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈做出详细说明。
如图1所示，本发明的用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，包括有用于电磁激励的导线，是将用于电磁激励的导线盘绕成大小与被激励样本大小相对应的蚊香形状线圈，所述蚊香形状线圈的半径R是由导线首端所在的圆心A到导线末端B所在的线圈外周边的连线AB，所述蚊香形状线圈由圆心A到线圈外周边依次分为导线盘绕间距不等的四段线圈，即由圆心A到线圈外周边依次分为：第一段线圈a1、第二段线圈a2、第三段线圈a3和第四段线圈a4。
在所述四段线圈中，所述第一段线圈a1的宽度为0.17R，所述第二段线圈a2的宽度为0.22R，所述第三段线圈a3的宽度为0.28R，所述第四段线圈a4的宽度为0.30R。
本发明所采用的用于盘绕成蚊香形状线圈的导线，在沿线圈直径方向的宽度为b，所述b的取值范围为0.5mm～2mm，沿线圈轴向的高度为1mm～5mm。所述导线可采用金属导线或采用薄板通过线切割工艺制作。
在第一段线圈(a1)中相邻两匝导线的轴心距为1.4b～1.5b，匝数为4～8匝；在第二段线圈(a2)中相邻两匝导线的轴心距为2b～2.05b，匝数为4～8匝；在第三段线圈(a3)中相邻两匝导线的轴心距为2.45b～2.55b，匝数为4～8匝；在第四段线圈(a4)中相邻两匝导线的轴心距为2.95b～3.05b，匝数为4～8匝。
下面给出具体例子：
本实施例是对直径大小为180mm的样本进行成像，因此所盘绕的蚊香形状线圈的半径R为90mm。所采用的导线的宽度为b为2mm，导线的高度为2mm。
根据上述的规定：
所述第一段线圈a1的宽度为0.17R＝0.17×90mm≈15mm，相邻两匝导线的轴心距为1.5b＝1.5×2＝3.0mm，匝数取5匝；
所述第二段线圈a2的宽度为0.22R＝0.23×90mm≈20mm，相邻两匝导线的轴心距为2.0b＝2.0×2＝4.0mm，匝数取5匝；
所述第三段线圈a3的宽度为0.28R＝0.28×90mm≈25mm，相邻两匝导线的轴心距为2.5b＝2.5×2＝5.0mm，匝数取5匝；
所述第四段线圈a4的宽度为0.30R＝0.3×90mm≈30mm，相邻两匝导线的轴心距为3.0b＝3×2＝6.0mm，匝数取5匝。
本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于磁感应式磁声成像磁场激励的变间距蚊香形线圈，包括有用于电磁激励的导线，其特征在于，是将用于电磁激励的导线盘绕成大小与被激励样本大小相对应的蚊香形状线圈，所述蚊香形状线圈的半径R是由导线首端所在的圆心（A）到导线末端（B）所在的线圈外周边的连线（AB），所述蚊香形状线圈由圆心（A）到线圈外周边依次分为导线盘绕间距不等的四段线圈，即第一段线圈（a1）、第二段线圈（a2）、第三段线圈（a3）和第四段线圈（a4），盘绕成蚊香形状线圈的导线在沿线圈直径方向的宽度为b，所述b的取值范围为0.5mm～2mm，沿线圈轴向的高度为1mm～5mm；
在所述四段线圈中，所述第一段线圈（a1）的宽度为0.17R，所述第二段线圈（a2）的宽度为0.22R，所述第三段线圈（a3）的宽度为0.28R，所述第四段线圈（a4）的宽度为0.30R；
在第一段线圈（a1）中相邻两匝导线的轴心距为1.4b～1.5b，匝数为4～8匝；在第二段线圈（a2）中相邻两匝导线的轴心距为2b～2.05b，匝数为4～8匝；在第三段线圈（a3）中相邻两匝导线的轴心距为2.45b～2.55b，匝数为4～8匝；在第四段线圈（a4）中相邻两匝导线的轴心距为2.95b～3.05b，匝数为4～8匝。
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