CN202489951U - 弹性成像激励装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种弹性成像激励装置，包括振动设备、传动条及驱动器，所述传动条为长条状，所述驱动器通过所述传输管与所述振动设备连接，且所述驱动器具有磁兼容性。所述振动设备包括腔体、磁体、线圈及振动膜，所述腔体为具有开口端的盒体；所述磁体固定在所述腔体中；所述线圈安置在所述腔体中，并与磁体相互独立；所述振动膜位于所述腔体的开口端并将腔体封闭，所述线圈紧贴所述振动膜。上述弹性成像激励装置中，在线圈上通电信号并与磁体发生相互作用，进而带动振动膜，最终由驱动器在被激励物体表面产生激励用的剪切波，该弹性成像激励装置能产生高频率的激励波。同时还提供一种弹性成像激励系统。

Description

弹性成像激励装置及系统

【技术领域】

本发明涉及磁共振成像技术，特别是涉及一种弹性成像激励装置及系统。

【背景技术】

弹性(或硬度)是人体组织物理性质中一种重要的机械力学参数。生物组织的弹性模量或硬度依赖于其分子组成以及相应的微观组织结构，与其生物学特性紧密相关。生物组织的弹性变化常与病理现象紧密相关，病变组织和正常组织往往存在弹性模量或硬度的差异，这种差异为临床上疾病的诊断提供了重要的参考信息。

弹性成像技术是近年来兴起的诊断成像技术，以检测生物组织弹性模量为目的，其基本原理是通过检测对组织施加一定压力前后的形变求解组织硬度。由于磁共振成像有极好的软组织分辨、多种功能成像手段和无辐射伤害等优点，已成为当前最重要的临床诊断手段之一。磁共振弹性成像(Magnetic ResonanceE1astography，MRE)基本原理是基于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)技术检测体内组织在外部激励机械波作用下产生的质点位移，由此来推算被检测组织的(剪切)弹性系数分布图。传统的成像方法，如超声，CT，传统MRI都不能提供组织生物力学方面的信息，而MRE作为一种新型的无创成像方法，能直观显示和量化人体内部组织弹性，并对组织的弹性成像，使“影像触诊”成为了可能，在乳腺癌检测、肝硬化分期，动脉粥样硬化斑块、肌肉损伤、大脑疾病检测、射频消融等治疗和监控方面具有重要意义。

弹性成像激励装置主要采用气动式，气动式激励装置一般有主动驱动器和被动驱动器两部分。主动驱动由低频音频功放设备(动圈扬声器)提供声波，声波通过空气传播振动，需要通过密封的塑料软管将振动传导到被动驱动装置，引起被动驱动的振动。这也导致了传统的激励装置激励频率较低，只适用于检测深部脏器，如肝、肾等，无法很好满足医疗的需求。

【实用新型内容】

基于此，有必要提供一种激励频率高的弹性成像激励装置。

一种弹性成像激励装置，包括振动设备、传动条及驱动器，所述传动条为长条状，所述驱动器通过所述传输管与所述振动设备连接，且所述驱动器具有磁兼容性。所述振动设备包括腔体、磁体、线圈及振动膜，所述腔体为具有开口端的盒体；所述磁体固定在所述腔体中；所述线圈安置在所述腔体中，并与磁体相互独立；所述振动膜位于所述腔体的开口端并将腔体封闭，所述线圈紧贴所述振动膜。

进一步地，所述传动条为象牙板，所述象牙板为长条状。

进一步地，所述磁体为永久磁体。

此外，还有必要提供一种激励频率高的弹性成像激励系统。

一种弹性成像激励系统，其特征在于，包括信号模块及激励装置，所述信号模块产生控制信号并输出，所述激励装置与所述信号模块相连接，接收控制信号并发出激励波；激励装置包括振动设备、传动条及驱动器，所述传动条为长条状，所述驱动器通过所述传输管与所述振动设备连接，且所述驱动器具有磁兼容性。所述振动设备包括腔体、磁体、线圈及振动膜，所述腔体为具有开口端的盒体；所述磁体固定在所述腔体中；所述线圈安置在所述腔体中，并与磁体相互独立；所述振动膜位于所述腔体的开口端并将腔体封闭，所述线圈紧贴所述振动膜。

进一步地，所述传动条为象牙板。

进一步地，所述磁体为永久磁体。

进一步地，所述信号模块包括信号处理器及放大电路，所述信号处理器用于产生信号，并对所述控制信号进行调节；所述放大电路与控制信号处理器相连接，用于放大所述控制信号并输出。

上述弹性成像激励装置及系统中，在线圈上通电信号并与磁体发生相互作用，进而带动振动膜，并最终将能量通过传动条传递给驱动器，由驱动器在被激励物体表面产生激励用的剪切波，该弹性成像激励装置与传统的激励装置相比，可以产生高频率的激励波，并且可以调整输入的电信号，使得激励波频率、幅度更为精确可控。

【附图说明】

图1为弹性成像激励装置示意图；

图2为弹性成像激励系统模块图；

图3为图2所示信号模块300的具体示意图。

【具体实施方式】

为了解决传统的激励装置激励频率较低，只适用于检测深部脏器，如肝、肾等，无法很好满足医疗的需求的问题，提供一种激励频率高的弹性成像激励装置。

请参阅图1，一种弹性成像激励装置100，包括振动设备110、传动条130及驱动器150，驱动器150通过传动条130与振动设备110相连接。

振动设备110包括腔体112、永久磁体114、线圈116及振动膜118。腔体112大致为盒体结构，具有开头端(图未标)及与开口端相对的封闭端，内部形成一空腔(图未示)。永久磁体114和线圈116均设置在腔体112的空腔中，永久磁体114牢牢固定住，线圈116相对永久磁体114更靠近腔体112的开口端。永久磁体114与线圈116相互独立，同时线圈116处于永久磁体114的磁场影响范围内。振动膜118由弹性材料制成，位于腔体112的开口端并将腔体112封闭，线圈116与振动膜118紧贴。

传动条130的一端与振动膜118相连接，另一端与驱动器150相连接，驱动器150用于与被激励物体相接触，将激励用的剪切波传导给被激励物体(图未示)。

工作时，被激励物体，如被检查者或仿体等，躺在磁共振设备200的检查床210上，由检查床210送入检查仓230中。线圈116通上变化的电信号，由于电流的磁效应，与永久磁体114产生磁场的相互作用，线圈116产生振动，由于振动膜118与线圈116紧贴，故振动膜也随之振动，并通过传动条130传递给驱动器150，驱动器150在被激励物体上产生激励用的剪切波，使物体被激励，并通过磁共振弹性成像技术对被激励物体上感兴趣的区域进行成像。

上述弹性成像激励装置100中，在线圈116上通电信号并与永久磁体114发生相互作用，进而带动振动膜118，并最终将能量通过传动条130传递给驱动器150，由驱动器150在被激励物体表面产生激励用的剪切波，该弹性成像激励装置与传统的激励装置相比，可以产生高频率的激励波，并且可以调整输入的电信号，使得激励波频率、幅度更为精确可控。

在传导能量时，能量可以通过传动条130直接传导到驱动器150表面，或者，传动条130可以为管状结构，内部为空气，能量通过气动的方式到达驱动器150。为了更好的控制激励波的精度，减少传输过程中的能量损失，传动条130可以为长条形的象牙板，在动能传输的过程中，动能直接通过象牙板本身由振动膜118传递至驱动器150，能量损失小，同时能量传递速度快，并且保持了良好的精度。

需要指出的是，永久磁体114也可以为其它形式的磁体，如电磁体等。永久磁体价格更低廉，更容易固定。

请参阅图2，还提供了一种弹性成像激励系统，包括信号模块300及激励装置100，信号模块300与激励装置100相连接。信号模块300产生控制信号并输出给激励装置100，激励装置100接收控制信号并发出激励波。

激励装置100包括：包括振动设备110、传动条130及驱动器150，驱动器150通过传动条130与振动设备110相连接。

振动设备110包括腔体(图2中未示)、永久磁体(图2中未示)、线圈(图2中未示)及振动膜(图2中未示)。腔体大致为盒体结构，具有开头端及与开口端相对的封闭端，内部形成一空腔。永久磁体和线圈均设置在腔体的空腔中，永久磁体牢牢固定住，线圈相对永久磁体更靠近腔体的开口端。永久磁体与线圈相互独立，同时线圈处于永久磁体的磁场影响范围内。振动膜由弹性材料制成，位于腔体的开口端并将腔体封闭，线圈与振动膜紧贴。

传动条130的一端与振动膜相连接，另一端与驱动器150相连接，驱动器150用于与被激励物体相接触，将激励用的剪切波传导给被激励物体(图未示)。

工作时，被激励物体，如被检查者或仿体等，躺在磁共振设备的检查床上，由检查床送入检查仓中。线圈通上由信号模块输出的控制信号，产生磁效应，与永久磁体产生磁场的相互作用，线圈产生振动，由于振动膜与线圈紧贴，故振动膜也随之振动，并通过传动条130传递给驱动器150，驱动器150在被激励物体上产生激励用的剪切波，使物体被激励，并通过磁共振弹性成像技术对被激励物体上感兴趣的区域进行成像。

在传导能量时，能量可以通过传动条130直接传导到驱动器150表面，或者，传动条130可以为管状结构，内部为空气，能量通过气动的方式到达驱动器150。为了更好的控制激励波的精度，减少传输过程中的能量损失，传动条130可以为长条形的象牙板，在动能传输的过程中，动能直接通过象牙板本身由振动膜118传递至驱动器150，能量损失小，同时能量传递速度快，并且保持了良好的精度。

需要指出的是，永久磁体也可以为其它形式的磁体，如电磁体等。永久磁体价格更低廉，更容易固定。

请参阅图3，上述弹性成像激励系统中，信号模块300包括信号处理器310和放大电路330，信号处理器310与放大电路330相连接。信号处理器310用于产生控制信号，并对控制信号进行调节。放大电路，与信号处理器相连接，用于放大所述控制信号并输出。在工作时，信号处理器310根据磁共振序列产生的触发信号，产生频率、相位、振幅都可以调节的正弦波信号，经过放大电路330放大后输出。

另外，由于磁共振弹性成像基于磁共振相位对比技术的特性，即在扫描脉冲序列中加入运动敏感梯度来检测质子运动的信息，运动敏感梯度的周期须与外部振动的周期一致，即与上述激励的剪切波周期一致。信号处理器310还用来接收磁共振成像序列中的同步触发信号，使得产生的用于激励的剪切波与磁共振成像序列中的运动敏感梯度同步，该步骤是磁共振弹性成像对比技术的关键。

上述弹性成像激励系统中，在线圈上通由信号模块300产生的控制信号并与永久磁体发生相互作用，进而带动振动膜，并最终将能量通过传动条130传递给驱动器150，由驱动器150在被激励物体表面产生激励用的剪切波，该弹性成像激励系统可以产生高频率的激励波，并且可以调整输入的电信号，使得激励波频率、幅度更为精确可控。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种弹性成像激励装置，其特征在于，包括：

振动设备，所述振动设备包括：

腔体，为具有开口端的盒体；

磁体，固定在所述腔体中；

线圈，安置在所述腔体中，并与磁体相互独立；及

振动膜，位于所述腔体的开口端并将腔体封闭，所述线圈紧贴所述振动膜；

传动条，为长条状，并且所述传动条的一端与所述振动膜相连接；及

驱动器，通过所述传输管与所述振动设备连接，所述驱动器具有磁兼容性。

2.根据权利要求1所述的弹性成像激励装置，其特征在于，所述传动条为象牙板，所述象牙板为长条状。

3.根据权利要求1所述的弹性成像激励装置，其特征在于，所述磁体为永久磁体。

4.一种弹性成像激励系统，其特征在于，包括：

信号模块，所述信号模块产生控制信号并输出；及

激励装置，与所述信号模块相连接，接收控制信号并发出激励波，所述激励装置包括：

振动设备，所述振动设备包括：

腔体，为具有开口端的盒体；

磁体，固定在所述腔体中；

线圈，安置在所述腔体中，与磁体相互独立；及

振动膜，位于所述腔体的开口端并将腔体封闭，所述线圈紧贴所述振动膜；

传动条，为长条状，并且所述传动条的一端与所述振动膜相连接；及

驱动器，通过所述传动条与所述振动设备连接，所述驱动器具有磁兼容性。

5.根据权利要求4所述的弹性成像激励系统，其特征在于，所述传动条为象牙板。

6.根据权利要求4所述的弹性成像激励系统，其特征在于，所述磁体为永久磁体。

7.根据权利要求4所述的弹性成像激励系统，其特征在于，所述信号模块包括：

信号处理器，用于产生信号，并对所述控制信号进行调节；

放大电路，与控制信号处理器相连接，用于放大所述控制信号并输出。

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