CN110996788B - 折叠的mri安全线圈组件 - Google Patents

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Abstract

植入物或传感器通常包括并依靠感应和铁磁电部件来测量身体外的数据并将其传送到外部装置，从而在具有这些植入物或传感器的患者必须进行MRI扫描时产生安全问题。此外，包括感应和铁磁电部件的各种外部装置暴露于可能损坏的MRI扫描。电线圈组件可包括电线圈，该电线圈包括基板和由该基板的第一面支撑的电导体。在一个示例中，该电线圈组件还包括熔断器元件，该熔断器元件被配置成从脱离接合位置移动到接合位置，在该脱离接合位置，该电熔断器导体不与该电导体接触，在该接合位置，该电熔断器导体接触该电导体以便限定短路。

Description

折叠的MRI安全线圈组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月7日提交的美国临时专利申请序列号62/541,985的权益，其公开内容据此如同全文所示出的那样以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及可防止电压或电流的感应的电线圈组件。
背景技术
除其他用途以外，磁共振成像(MRI)通常用于生成患者解剖结构的图片。为了生成图片，MRI扫描仪通常发射强磁场、无线电波和场梯度。此类排放可对感应和铁磁电部件(例如，在MRI扫描仪范围内的电线圈和磁体)造成损坏。以举例的方式，智能植入物或传感器被越来越多地植入患者体内，以监测植入物或患者健康的一个方面随时间推移的变化。这些植入物或传感器通常包括并依靠感应和铁磁电部件来测量身体外的数据并将其传送到外部装置，从而在具有这些植入物或传感器的患者必须进行MRI扫描时产生安全问题。此外，包括感应和铁磁电部件的各种外部装置暴露于可能损坏的MRI扫描。
发明内容
在一个示例中，电线圈组件包括电线圈，所述电线圈包括基板和由基板支撑的电导体，并且所述电线圈限定至少两个暴露区域。所述电线圈组件还包括熔断器元件，所述熔断器元件包括邻近所述电线圈的电熔断器导体。所述熔断器元件能够从脱离接合位置移动到接合位置，在所述脱离接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域间隔开，在所述接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域电连通，使得电流从所述两个暴露区域中的第一暴露区域通过所述电熔断器导体流到所述两个暴露区域中的第二暴露区域。所述电线圈组件可响应于介于大约1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使所述熔断器元件从所述脱离接合位置移动到所述接合位置。
在另一个示例中，通过在基板的第一面上压印电导体以便限定电线圈来制造电线圈组件。将所述电线圈折叠到折叠位置，以便限定所述电线圈的第一多个折叠边缘。邻近所述第一多个折叠边缘布置熔断器元件，使得所述熔断器元件沿所述横向与所述第一多个折叠边缘间隔开，并且使得所述基板的所述第一面在所述第一多个折叠边缘处面向所述熔断器元件，以便在所述第一多个折叠边缘处将所述电导体暴露于所述熔断器元件。
在另一个示例中，电气装置或患者在暴露于磁共振成像时受到保护，其中所述电气装置或患者包括电线圈，所述电线圈包括基板和由所述基板支撑的电导体。所述电线圈限定至少两个暴露区域。使包括电熔断器导体的熔断器元件从脱离接合位置移动到接合位置，在所述脱离接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域间隔开，在所述接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个区域电连通，使得电流从所述两个暴露区域中的第一暴露区域通过所述电熔断器导体流到所述至少两个暴露区域中的第二暴露区域。
在另一个示例中，电线圈包括基板和电导体，所述电导体限定由所述基板的第一面支撑的单个连续迹线。所述电线圈被布置在折叠位置，以便沿横向限定第一多个折叠边缘和与所述第一多个折叠边缘相对的第二多个折叠边缘。所述电导体限定第一宽度和窄位置，所述窄位置具有小于所述第一宽度的第二宽度，使得当在所述电线圈内感应到高于预定阈值的电压或电流时，所述电导体在所述窄位置处断裂以便不再限定单个连续迹线。
附图说明
上述发明内容以及以下对本申请实施例的详细说明在结合附图阅读时能够得到更好地理解。出于说明本申请的方法和电线圈的目的，附图中示出代表性实施方案。然而，应当理解，本申请并不局限于所示出的精确方法和装置。在附图中：
图1为根据示例性实施方案的包括电线圈和熔断器元件的电线圈组件的透视图。
图2为图1所示的电线圈的一部分的平面图，其中电线圈被示出处于展开位置，并且该电线圈包括由基板支撑的电导体。
图3为图1所示的电线圈组件的区段的平面图，其中该熔断器元件还包括根据示例性实施方案的电压致动器。
图4为图1所示的电线圈组件的一部分的侧视图，其中该熔断器元件还包括根据示例性实施方案的磁致动器。
图5为根据示例性实施方案的图3所示的电线圈组件的一部分的侧视图，其包括电压致动器，示出了电线圈内的感应电压，其中电压致动器导致熔断器元件响应于感应电压而移动。
图6A为示意图，其示出了从第一或脱离接合位置推动至第二或接合位置的熔断器元件，在第一或脱离接合位置，熔断器元件不与电线圈的电导体接触，在第二或接合位置，熔断器元件接触电线圈的电导体。
图6B为示意图，其示出了从接合位置推动至脱离接合位置的熔断器元件，在接合位置，熔断器元件与电线圈的电导体接触，在脱离接合位置，熔断器元件不与电线圈的电导体接触。
图7示出了处于展开位置的电线圈，其中根据另一个实施方案，电线圈包括限定至少一个窄位置的电导体。
图8A示出了根据一个实施方案的测量患者的解剖状况的系统的简化示意图。
图8B示出了根据一个示例的测量患者的解剖状况的系统的简化框图。
具体实施方式
在其他电气装置中植入到患者体内的各种智能植入物包括可通过MRI扫描损坏的电路和部件。具体地，与智能植入物集成的电子部件可对进行MRI扫描的患者产生安全问题。此类电子部件包括电线圈，其可在MRI扫描期间引起高电压和电流。电线圈可被包括在可植入装置和位于MRI装置附近的其他外部装置中。本文所述的各种电线圈组件可防止高电压或电流的感应。
参见图1，电线圈组件102可包括布置在折叠位置的电线圈104，以便限定折叠的电线圈。应当理解，图1表示概念模型，因此电线圈的折叠位置和布置可根据需要而变化。还参见图2，电线圈104可包括基板或膜106以及由基板106支撑的电导体108。基板106可包括第一面或正面106a以及与正面106a相对(oppossite)的第二面或背面106b。电导体108可由基板106的正面106a(例如，仅正面106a)支撑。电线圈104可限定多个区段110。因此，每个区段110可包括正面106a的相应部分和与正面106a相对的背面106b的相应部分。此外，每个区段可包括布置在基板106的正面106a上的电导体108的一部分。电线圈可被布置在折叠位置，以便沿横向或第一方向D1限定第一多个折叠边缘118和与所述第一多个折叠边缘118相对的第二多个折叠边缘120。可替代地将电线圈布置(例如，参见图2)在折叠位置，以便根据需要在任何位置限定折叠边缘。例如，第一多个折叠边缘118可包括彼此相对的边缘，例如沿第一方向D1彼此相对的边缘。相似地，第一多个折叠边缘118可包括例如垂直于第二多个折叠边缘120中的折叠边缘取向的边缘。作为另一个示例，第二多个折叠边缘120可包括彼此相对的边缘，例如沿第一方向D1彼此相对的边缘。
应当强调的是，图1和图2示出了便于描述所公开的主题的电线圈布置和形状的示例，并且不旨在限制本公开的范围。因此，根据本文所公开的实施方案，电线圈可被另选地布置(例如，折叠)并成形，并且所有此类实施方案均被设想为在本公开的范围内。
电线圈组件102可被配置成植入到患者体内。参见图8A，其示出了被配置成跟踪患者随时间推移的健康状况的系统200。一般来讲，系统200包括被配置成植入到患者的身体201中的至少一个可植入传感器202。例如，电线圈组件102可为任何合适类型的解剖植入物的一部分，诸如(但不限于)骨板、髓内钉、骨锚、椎弓根螺钉、脊柱杆、椎间植入物等。该系统还可包括被配置成支撑至少一个传感器202的解剖植入物204。另选地，电线圈组件102可被配置成直接附接到患者的解剖主体而不由解剖植入物支撑。还另选地，电线圈组件102可为装置的暴露于磁共振成像而不被植入的一部分。在一个示例中，电线圈104可被配置成天线，该天线将测量值从电信号转换为无线电波，以便将测量值无线地穿过患者的皮肤传递到位于患者身体外部的外部无线通信器。
该系统还可包括外部无线通信器206，该外部无线通信器被配置成当外部无线通信器206位于患者的身体外部时，通过患者的皮肤无线地接收来自至少一个传感器202的数据。然后可将数据传送至可由患者或医疗专业人员访问的计算装置208。
现在参见图8B，传感器202包括至少一个感测元件218和与至少一个感测元件218连通的测量装置214。至少一个感测元件218和测量装置214一起被配置成在传感器202植入患者体内时生成测量值。解剖特性可为用于跟踪患者健康的任何合适的特性，诸如(但不限于)应变、负荷、挠曲、旋转、温度、压力、pH水平、氧气水平等。传感器202还可包括与测量装置214连通的内部无线通信器。内部无线通信器被配置成从测量装置接收测量值并且通过患者的皮肤将测量值无线地传送至位于患者身体外部的外部无线通信器206。内部无线通信器可被配置成使用无源射频识别(RFID)进行无线通信。另选地，内部无线通信器可被配置成使用适于通过皮肤进行通信的任何其他无线通信技术进行通信，诸如(但不限于)电池辅助无源RFID、有源RFID、蓝牙和Wi-Fi。
内部无线通信器可包括无线发射器216，该无线发射器接收来自测量装置214的测量值并且准备用于无线传输的测量值。例如，无线发射器216可包括诸如(但不限于)以下中的一者或多者的处理：(i)被配置成存储测量值的存储器，(ii)被配置成将测量值转换为模拟格式的数字至模拟转换器，(iii)被配置成调制测量值的射频(RF)调制器，(iv)被配置成编码测量值的纠错编码器，以及与传感器202采用的无线技术一致的其他处理。无线发射器216还可包括可用于区分传感器202与其他传感器的唯一标识符或标签。无线通信器还可包括电线圈组件102，该电线圈组件可被配置成将测量值从电信号转换为无线电波，以便将测量值无线地穿过患者的皮肤传递到位于患者身体外部的外部无线通信器206。
传感器202可包括被配置成向测量装置214和无线通信器供电的电力装置210。至少一个感测元件218、印刷电路板212和电线圈组件102可全部由解剖植入物204支撑，该解剖植入物继而可附接到患者的解剖主体。另选地，至少一个感测元件218、印刷电路板212和电线圈组件102可全部直接附接到患者的解剖主体。外部无线通信器206可包括电线圈组件102和无线发射器和接收器220。无线发射器和接收器220可单独实施或可实施为收发器。在至少一些实施方案中，外部无线通信器206还可包括计算装置222。另选地，计算装置222可独立于外部无线通信器216来实施。
具体参见图2，电导体108的每个区段110可包括第一边缘112a和沿横向或第一方向D1与第一边缘112a相对的第二边缘112b。电导体108的每个区段110还可包括沿基本上平行于第一方向D1的侧向或第二方向D2的第三边缘112c和与第三边缘112c相对的第四边缘112d。电导体108的每个区段110还可包括分别相对于第一方向D1和第二方向D2成角度偏移的多个边缘112e，例如四个边缘112e。边缘112e可各自从第一边缘112a或第二边缘112b的端部延伸至第三边缘112c或第四边缘112d的端部，使得每个区段110限定八边形，但应当理解，区段110可根据需要被另选地成形。正面106a和背面106b可在第一边缘112a和第二边缘112b之间以及在第三边缘112c和第四边缘112d之间延伸。在图2所示的展开位置中，正面106a可分别沿第一方向D1和第二方向D2为平面的。
如上所述，呈现了所示的折叠图案以有利于描述所公开的主题，并且不旨在限制本公开的范围。因此，区段110可限定八边形或可另选地成形，例如以便限定三角形、正方形等。此外，可使用另选成形的区段来实施本文所公开的实施方案，除了所示区段之外或代替所示区段，并且所有此类实施方案均被设想为在本公开的范围内。
仍然参见图2，每个区段110可连接到至少一个其他区段110。第一区段或前区段110a，具体地前区段110a的第一边缘112a可限定处于展开位置的电线圈104的第一端部。第二区段或后区段110b，具体地后区段110b的第三边缘112c可限定处于展开位置的电线圈104的第二端部。区段110中的每个区段可连接到至少一个其他区段110以便限定电线圈104。根据所示实施方案，前区段110a连接到一个其他区段110，后区段110b连接到一个其他区段110，并且其他区段110连接到两个其他区段110。具体地，前区段110a的第二边缘112b连接到第三区段110c的第一边缘112a，并且第三区段110c的第三边缘112c连接到第四区段110d的第四边缘112d。因此，在一个示例中，区段110中的每个区段(不包括前区段110a和后区段110b)可在第一边缘112a或第二边缘112b处连接到一个区段110，并且可在第三边缘112c或第四边缘112d处连接到一个其他区段110，以便限定图2所示的阶梯图案。然而，应当理解，区段110可根据需要被另选地布置。
因此，每个区段110可包括限定八边形的外边缘112g。每个区段110可限定与外边缘112g间隔开的内边缘112f，以便限定从每个区段110中的基板的正面106a到基板的背面106b的孔114。如图所示，内边缘112f为基本上圆形的，以便限定基本上圆形的孔114，但应当理解，内边缘112f以及因此孔114可根据需要被另选地成形。应当理解，所示的电线圈构型被呈现为有利于描述所公开的主题，并且不旨在限制本公开的范围。因此，孔可限定圆形或可另选地成形，例如以便限定三角形、正方形等。此外，可使用另选成形的孔来实施本文所公开的实施方案，除了所示电线圈之外或代替所示电线圈，并且所有此类实施方案均被设想为在本公开的范围内。
电导体108可包括多个导电线116。导电线116中的每个导电线可包括布置在一个区段110上的第一端部或末端116a，以及布置在另一个区段110上的第二端部116b，该另一个区段连接到其上布置有第一端部116a的区段110。每个导电线116可围绕相应区段110的中心以螺旋图案从第一端部116a延伸至第二端部116b，使得第一端部116a可分别沿第一方向D1和第二方向D2与第二端部116b间隔开。例如，由前区段110a和第三区段110c支撑的导电线116可从第一端部116a分别围绕由第一区段110a限定的孔114以螺旋图案延伸跨过前区段110a和第三区段110c的第二边缘112b和第一边缘112a，并且围绕由第三区段110c限定的孔114延伸至第二端部116b，该第二端部沿第二方向D2与第一端部116a间隔开。第一端部116a可沿第二方向D2与第四边缘112d间隔开一距离，该距离基本上等于第二端部116b沿第二方向D2与第三边缘112c间隔开的距离。因此，第一端部116a和第二端部116b可各自与由各自的区段限定的相应中心点等距地间隔开，端部116a和116b中的每个端部被布置在相应区段上。应当理解，电线116可根据需要限定另选图案。此外，端部116a和116b中的每个端部可被配置为接触焊盘以电连接到电导体，诸如另一个导电线116。此外，端部116a-c中的每个端部可被配置成根据所需的任何折叠线圈构型电连接到另一个区段110。
在一个示例中，处于展开位置的电线圈104折叠到折叠位置，使得给定区段110上的给定导电线116的第一端部116a电耦合到在与给定区段110相邻的区段110上的导电线116的第二端部116b。具体地，第三区段110c可围绕由前区段110a的第二边缘112b限定的轴线折叠，使得前区段110a的背面106b接触或邻近第三区段110c的背面106b。然后，第三区段110c可围绕由第四区段110d的第四边缘112d限定的轴线折叠，使得由第三区段110c支撑的第二端部116b接触由第四区段110d支撑的第一端部116a并与其电耦合。折叠可以这种方式进行，直到导电线116中的每个彼此电耦合，使得电导体108限定处于折叠位置的单个连续迹线。具体地，可进行折叠以便限定电导体108，该电导体从由第一区段110a支撑的第一端部116a延伸到由后区段110b支撑的导电线116的末端116c。此外，由第二边缘112a中的一个边缘限定的轴线处的每个折叠可在折叠处暴露电导体108以便限定导电边缘。由第四边缘112d中的一个边缘限定的轴线处的每个折叠可在折叠处不暴露电导体，以便限定与导电边缘相对的非导电边缘。因此，第一多个折叠边缘118可包括导电边缘，并且第二多个折叠边缘120可包括非导电边缘。此外，第一多个折叠边缘118可限定电线圈104的至少两个暴露区域。在一个示例中，前区段110a的第一端部116a不电耦合到另一线116。此外，末端116c可被配置成不电耦合到线116中的一个。
再次参见图1，在折叠位置，区段110中的每个区段可沿基本上垂直于第一方向D1和第二方向D2两者的纵向或第三方向D3彼此间隔开。因此，布置在折叠位置的电线圈104可沿第三方向D3限定多个区段110，使得每个区段110分别在第一多个折叠边缘118和第二多个折叠边缘120的折叠边缘处附接到至少一个其他区段110。电线圈组件102还可包括熔断器元件150，该熔断器元件沿第一方向D1与电线圈104间隔开。熔断器元件150可邻近第一多个折叠边缘118。熔断器元件150可沿第一方向D1与第一多个折叠边缘118间隔开。与第二多个折叠边缘120相比，熔断器元件150可设置成更靠近第一多个折叠边缘118。基板106的正面106a可在第一多个折叠边缘118处面向熔断器元件150，以便在第一多个折叠边缘118处将电导体108暴露于熔断器元件150。基板106的背面106b可在第一多个折叠边缘118处面向内，并且基板106的背面106b面可在第二多个折叠边缘120处面向外。
电线圈组件102还可包括外壳103，该外壳包括第一端部103a和沿第一方向D1与第一端部相对的第二端部103b。第一端部103a可支撑熔断器元件150，并且第二端部可支撑电线圈104。外壳103还可包括第三端部103c和沿第三方向D3与第三端部103c相对的第四端部103d。
还参见图3至图5，熔断器元件150可包括致动器152，例如电压致动器或磁致动器，以及与致动器152相邻的电熔断器导体154。在一个示例中，电熔断器导体154为可根据需要由任何导电材料组成的导电元件，并且致动器152为可根据需要由任何绝缘材料组成的非导电元件。又如，电熔断器导体可由外壳和由外壳支撑的导电迹线组成。电熔断器导体154，以及因此电线圈组件102可响应于介于大约1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使电熔断器导体朝向第一多个折叠边缘118移动。因此，电线圈组件可响应于常规MRI机器的强度水平，例如1.5特斯拉和3.O特斯拉。具体地，根据一个示例，致动器152可被布置成在电线圈组件102暴露于磁场或MRI机器在线圈中感应到电势时沿第三方向D3移动，以便使电熔断器导体154朝向第一多个折叠边缘118移动。
致动器152可限定第一表面或顶部表面152a以及沿第一方向D1与顶部表面152a相对的第二表面或底部表面152b。电熔断器导体154可限定顶部表面154a和沿横向与顶部表面154a相对的底部表面154b。致动器152的底部表面152b可被构造成在电线圈组件102暴露于磁场(其可为静态的或动态的)时沿电熔断器导体154的顶部表面154a行进。在一个示例中，电熔断器导体154的底部表面154b包括导电材料。在一个示例中，电熔断器导体154的仅底部表面154b包括导电材料。在另一个示例中，电熔断器导体154完全由导电材料构成，但应当理解，电熔断器导体的组成可以根据需要变化。
外壳103的第一端部103a可限定第一引导件105a，并且致动器的顶部表面152a可限定与第一引导件105a互补的第二引导件105b，使得引导件105a和105b可彼此附接以便沿第三方向D3引导致动器。相似地，外壳103的第四端部103d可限定第一引导件107a，并且电熔断器导体154的后表面154c可限定与第一引导件107a互补的第二引导件107b，使得引导件107a和107b可彼此附接以便沿第一方向D1引导电熔断器导体。当电线圈组件暴露于MRI机器时，后表面154c可沿外壳的第四端部103d行进。
另外参照图6A，熔断器元件150可包括邻近电线圈104的电熔断器导体154，并且熔断器元件150能够从第一位置或脱离接合位置160移动到第二位置或接合位置162，在脱离接合位置，电熔断器导体154与电线圈的至少两个暴露区域间隔开，在接合位置，电熔断器导体154与至少两个暴露区域电连通，使得电流从两个暴露区域中的第一暴露区域通过电熔断器导体154流到两个暴露区域中的第二暴露区域。暴露区域可根据需要进行布置。例如，基板的正面106a可限定一个或多个暴露区域。根据图示实施方案，第一多个折叠边缘118可限定暴露区域中的一个或多个。电线圈组件102可响应于介于大约1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使熔断器元件150从脱离接合位置160移动到接合位置162。具体地，熔断器元件150可响应于磁共振成像机器，以便从脱离接合位置160移动到接合位置162，其中接合位置162限定短路。
在接合位置162，电熔断器导体154可与至少两个暴露区域例如电线圈104的第一多个折叠边缘118中的至少两个折叠边缘机械接触。在一个示例中，当电熔断器导体154处于接合位置162时，第一多个折叠边缘118中的至少两个折叠边缘经由电熔断器导体154(例如，电熔断器导体154的底部表面154b)彼此电耦合。电线圈组件102还可包括偏置元件156，该偏置元件被配置成在脱离接合位置160支撑电熔断器导体154，并因此支撑熔断器元件150。偏置元件156可包括至少一个弹簧元件，该至少一个弹簧元件与电熔断器导体154接触以便使电熔断器导体154沿第一方向D1偏置，但应当理解，熔断器元件150可根据需要在另选的方向或另选位置偏置。在一个示例中，偏置元件156可由从外壳103的第三端部103c延伸的平台176支撑。因此，偏置元件156可由外壳103，具体地外壳103的第三端部103c支撑。此外，应当理解，偏置元件156可被另选地配置成使熔断器元件150偏置在脱离接合位置160或接合位置162。
在另选的示例性实施方案中，参见图6B，电熔断器导体154可被配置成被偏置在接合位置162，在该接合位置，熔断器元件150与电线圈的电导体接触。熔断器元件150能够从接合位置162移动到脱离接合位置160，在接合位置，电熔断器导体154与电线圈电连通，以便将电线圈的区段彼此电连接，在脱离接合位置，电熔断器导体154与电线圈间隔开，使得电线圈限定不连续的电迹线，使得当电熔断器导体处于脱离接合位置160时电流不从电线圈的第一端部流到电线圈的第二端部。根据图6B所示的另选示例，电线圈组件102可响应于介于大约1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使熔断器元件150从接合位置162移动到脱离接合位置160。具体地，熔断器元件150可响应于磁共振成像机器，以便从接合位置162移动到脱离接合位置160，其中脱离接合位置160限定开路。
具体参见图4，致动器152可包括或可由至少一个磁体构成，该至少一个磁体被配置成根据需要沿任何方向，例如沿第三方向D3移动，此时电线图组件102暴露于磁场158，该磁场可为由磁共振成像引起的静态磁场。此外，电线圈组件102可包括多个致动器152(例如，磁体)，使得致动器152能够在多个方向上移动，例如第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3，以使得电熔断器导体154朝向(或远离)电线圈104移动。因此，熔断器元件150可响应于具有任何方向的磁场而移动。例如，在一些情况下，植入有电线圈组件102的患者可改变MRI机器中的取向，并且由于致动器152可包括被定位成响应磁场的每个方向的致动器，因此无论患者是否改变取向，导电熔断器元件150都朝向电线圈104被推动。另选地或除此之外，参见图5，电线圈组件102还可包括具有附接到压电材料172的第一端部170a的传送构件170。传送构件还可包括附接到致动器152的第二端部170b。压电材料172可包括第一末端172a和沿纵向与第一末端172a相对的第二末端172b。第一末端172a可附接到外壳的第三端部103c，或者可以其他方式防止朝向第三端部103c移动或膨胀。第二末端172b可附接到传送构件170的第一端部170a，使得当压电材料膨胀时，压电材料172的第二末端172b和电熔断器导体154不沿第三方向D3相对于彼此移动。
压电材料172可被构造成在电线圈组件102暴露于电势(电压)时膨胀，该电势(电压)通过MRI机器产生的变化的磁场在电线圈内感应。压电材料172可驻留在多个孔114内。另选地，压电材料172可驻留在孔114的外部。在一些情况下，铁磁芯可驻留在多个孔114中的一些或全部内。在一个示例中，压电材料172可延伸穿过多个区段110中的每个区段。压电材料可包括电气石、罗歇尔销售、石英等。在一个示例中，无论压电材料是否驻留在孔114的内部或外部，压电材料172电耦合到电线圈104的第一端部和第二端部，使得当通过磁共振成像在电线圈104内感应到电压时，压电材料172膨胀，从而导致电熔断器导体154例如朝向电线圈104移动。例如，压电材料172可连接到由第一区段110a支撑的第一端部116a，以及由后区段110b支撑的导电线116的末端116c。具体地，压电材料的第一末端172a可电耦合到第一区段的第一端部116a，并且压电材料172的第二末端172b可电耦合到末端116c。压电材料172可被布置成在暴露于磁共振成像时沿第三方向D3膨胀。在一个示例中，压电材料172被构造成当暴露于磁共振成像时仅朝向外壳103的第四端部103d沿第三方向D3膨胀。例如，压电材料172可围绕外壳103的第三端部103c，使得压电材料172不能朝向第三端部103c膨胀。
现在参见图7，电线圈104可包括基板106和电导体108a，该电导体限定由基板106的正面106a支撑的单个连续迹线。电线圈104可被布置在折叠位置，以便限定第一多个折叠边缘118和第二多个折叠边缘120。在一个示例中，第二多个折叠边缘120可包括例如沿第一方向D1与第一多个折叠边缘118中的折叠边缘相对的边缘。电导体108a可限定第一宽度171和窄位置173，该窄位置具有小于第一宽度171的第二宽度175，使得当在电线圈104内感应到高于阈值的电压或电流时，电导体108a在窄位置173处断裂以便不再限定单个连续迹线。电导体108a可限定一个窄位置173或具有第二宽度175的多个窄位置。例如，沿第三方向D3的相邻区段110可限定一对区段，并且每对区段可支撑电导体108a的至少一个窄位置173。在一个示例中，每对区段110仅支撑电导体108a的一个窄位置173。又如，每个区段110支撑电导体108a的至少一个例如一个窄位置173。
在一个示例中，制造电线圈组件102的方法包括在基板的第一面上压印电导体，以便限定电线圈。该方法还可包括将电线圈折叠到折叠位置，以便沿横向限定电线圈的第一多个折叠边缘和与第一多个折叠边缘相对的第二多个折叠边缘。该方法还可包括邻近第一多个折叠边缘布置熔断器元件，使得熔断器元件沿横向与第一多个折叠边缘间隔开，并且使得基板的第一面在第一多个折叠边缘处面向熔断器元件，以便在第一多个折叠边缘处将电导体暴露于熔断器元件。
在一个示例中，基板限定与基板的第一面相对的第二面，并且制造电线圈组件的方法还包括仅在基板的第一面上压印电导体。将电线圈折叠到折叠位置可包括将基板的第二面布置在第一多个折叠边缘处面向内，并且将基板的第二面布置在第二多个折叠边缘处面向外。基板可限定各自限定八边形的多个区段，并且将电线圈折叠到折叠位置可包括沿基本上平行于横向的纵向布置区段，使得每个区段在第一多个折叠边缘或第二多个折叠边缘中的折叠边缘处附接到至少一个其他区段。制造电线圈组件的方法还可包括在基板中限定多个孔，以及将压电材料放置在多个孔内。将电线圈折叠到折叠位置还可包括将多个孔布置成沿纵向彼此对齐。在一个示例中，压印电导体包括围绕每个孔压印电导体，以便为每个区段限定螺旋图案。
制造电线圈组件的方法还可包括：通过将熔断器元件的电熔断器导体配置成在电线圈组件暴露于磁场时朝向第一多个折叠边缘移动来布置熔断器元件。布置熔断器元件还可包括将致动器配置成在电线圈组件暴露于磁场时沿纵向移动，以便使得电熔断器导体朝向第一多个折叠边缘移动。例如，致动器的底部表面可被布置成在电线圈组件暴露于磁场或电场时沿电熔断器导体的顶部表面行进。制造电线圈的方法还可包括为电熔断器导体的底部表面选择导电材料。此外，可放置偏置元件，使得偏置元件在脱离接合位置支撑电熔断器导体，其中电熔断器导体不与电导体接触。偏置元件可被配置成允许电熔断器导体从脱离接合位置移动到接合位置，在该接合位置，当沿横向向偏置元件施加压力时，电熔断器导体在第一多个折叠边缘处接触电导体。在一个示例中，放置偏置元件包括放置与电熔断器导体接触的至少一个弹簧元件，以便沿横向偏置电熔断器导体。制造方法还可包括将致动器电耦合到电线圈的第一端部和第二端部，使得当通过磁共振成像在电线圈内感应到电压时，具有孔的压电材料膨胀，这可使得致动器移动。
在操作中，当电气装置或患者暴露于磁共振成像时，可使用电线圈组件来保护电气装置或患者。电气装置或患者可包括电线圈，该电线圈包括基板和由基板的第一面支撑的电导体。方法可包括使包括电熔断器导体的熔断器元件从脱离接合位置移动到接合位置，在脱离接合位置，熔断器元件与电线圈的两个暴露区域间隔开，在接合位置，电熔断器导体与至少两个暴露区域电连通，使得电流从两个暴露区域中的第一暴露区域通过电熔断器导体流到至少两个暴露区域中的第二暴露区域。该方法还可包括使熔断器元件的电熔断导体沿横向朝向第一多个折叠边缘移动。该方法还可包括使致动器沿基本上平行于横向的纵向移动，以便使得电熔断器导体朝向第一多个折叠边缘移动。该方法还可包括使致动器的底部表面沿电熔断器导体的顶部表面行进。使熔断器元件从脱离接合位置移动到接合位置以便限定短路还可包括使第一多个折叠边缘中的至少两个经由熔断器元件彼此电耦合。该方法还可包括例如当电线圈组件不再暴露于MRI机器时，将熔断器元件从接合位置返回到脱离接合位置。在一个示例中，该方法包括使压电材料膨胀，这可使得电熔断器导体沿纵向移动。
在另一个示例性方法中，一般参见图6B，熔断器元件例如由MRI机器导致从接合位置移动到脱离接合位置，在接合位置，电熔断器导体与电线圈电连通，以便将电线圈的区段彼此电连接，在脱离接合位置，电熔断器导体与电线圈间隔开，使得电线圈限定开路。当电线圈限定开路时，电线圈包括不连续的电迹线，使得当电熔断器导体处于脱离接合位置时，电流不从电线圈的第一端部流到电线圈的末端。在该构型中，电线圈组件可响应于介于大约1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使熔断器元件从接合位置移动到脱离接合位置。具体地，熔断器元件可响应于磁共振成像机器，以便从接合位置移动到脱离接合位置。
本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的广义的发明构思的情况下，可对上述实施方案作出修改。此外，应当理解，如相对于本文所述的实施方案中的任一个的上述结构、特征和方法，除非另外指明，否则可被结合到本文所述的任何其他实施方案中。因此，应当理解，本发明并不局限于所公开的具体实施方案，而是旨在涵盖属于本公开的实质和范围内的修改形式。此外，应当理解，术语基本上指示某些定向部件彼此不完全垂直，并且基本上垂直意味着该方向具有垂直于另一个方向的主定向部件。

Claims (12)

1.一种电线圈组件，包括：
电线圈，所述电线圈包括基板和由所述基板支撑的电导体，所述电线圈限定至少两个暴露区域；和
熔断器元件，所述熔断器元件包括邻近所述电线圈的电熔断器导体，所述熔断器元件能够从脱离接合位置移动到接合位置，在所述脱离接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域间隔开，在所述接合位置，所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域电连通，使得电流从所述两个暴露区域中的第一暴露区域通过所述电熔断器导体流到所述两个暴露区域中的第二暴露区域，
其中所述电线圈组件响应于介于1特斯拉和5特斯拉之间的磁场，以便促使所述熔断器元件从所述脱离接合位置移动到所述接合位置，
其中所述熔断器元件还包括邻近所述电熔断器导体的致动器，所述致动器能够移动以便使得所述电熔断器导体朝向所述至少两个暴露区域移动，以及
其中所述致动器限定顶部表面和与所述顶部表面相对的底部表面，并且所述电熔断器导体限定顶部表面和与所述顶部表面相对的底部表面，并且所述致动器的所述底部表面被构造成在所述电线圈组件暴露于所述磁场时沿所述电熔断器导体的所述顶部表面行进。
2.根据权利要求1所述的电线圈组件，其中，所述熔断器元件能够移动到所述接合位置，从而所述电熔断器导体与所述至少两个暴露区域机械接触。
3.根据权利要求1所述的电线圈组件，其中，所述熔断器元件响应于磁共振成像机器，以便从所述脱离接合位置移动到所述接合位置。
4.根据权利要求1所述的电线圈组件，其中，所述电导体由所述基板的第一面支撑，并且所述电线圈被布置在折叠位置，以便限定第一多个折叠边缘，所述第一多个折叠边缘限定所述至少两个暴露区域。
5.根据权利要求1所述的电线圈组件，其中，所述致动器被配置成在所述电线圈组件暴露于所述磁场时沿纵向移动，以便使得所述电熔断器导体沿基本上垂直于所述纵向的横向移动。
6.根据权利要求1所述的电线圈组件，其中，所述电熔断器导体的所述底部表面包括导电材料。
7.根据权利要求4所述的电线圈组件，其中，当所述电熔断器导体处于所述接合位置时，所述第一多个折叠边缘中的至少两个经由所述电熔断器导体彼此电耦合。
8.根据权利要求1所述的电线圈组件，所述电线圈组件还包括在所述脱离接合位置支撑所述电熔断器导体的偏置元件。
9.根据权利要求8所述的电线圈组件，其中，所述偏置元件包括与所述电熔断器导体接触的至少一个弹簧元件，以便将所述电熔断器导体偏置在所述脱离接合位置。
10.根据权利要求5所述的电线圈组件，所述致动器包括磁体，所述磁体能够在所述电线圈组件暴露于所述磁场时沿所述纵向移动。
11.根据权利要求5所述的电线圈组件，其中，所述致动器附接到压电材料，所述压电材料被构造成在所述电线圈组件暴露于所述磁场时膨胀。
12.根据权利要求11所述的电线圈组件，其中，所述压电材料电耦合至所述电线圈的第一端部和第二端部，使得当通过所述磁场在所述电线圈内感应到电压时，所述压电材料沿所述纵向膨胀。
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