CN202975301U - 一种用于磁共振的乳房线圈组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于磁共振的乳房线圈组件，包括左、右乳房线圈组件,所述左、右乳房线圈组件分别包括罩杯、沿罩杯轴向布置的至少两个线圈单元以及布置在罩杯相对两侧的线圈单元,本结构在左、右乳房线圈组件的两个互相垂直的方向上都各至少分布有两个线圈单元，使得在多个方向上都支持并行采集扫描；所述乳房线圈组件还增加了腋下线圈单元，可以对人体的腋下组织进行扫描，提供更大的成像区域，可以更好的对双侧腋下淋巴结进行评估，检测腋下淋巴结是否转移，对于乳腺癌的诊断及分期具有重要的意义。

Description

一种用于磁共振的乳房线圈组件

【技术领域】

本实用新型涉及磁共振成像（MRI，Magnetic Resonance Imaging）技术领域，尤其涉及一种用于磁共振成像的乳房线圈组件。

【背景技术】

磁共振成像的基本原理为：人体组织内的一些含单数质子的原子，例如氢原子能够自旋运动，并产生磁矩，可以看为一些小磁体，正常状态下，该些小磁体的自旋方向排列无规律，但在固定主磁场作用下会产生定向排列；此时，当外加一个和主磁场相同频率的射频脉冲时，这些氢原子吸收一定能量而产生共振，自旋方向在射频脉冲作用下发生偏转，呈规律排列，即发生了磁共振现象；射频脉冲消失后，这些氢原子都将恢复到原来的状态，在恢复过程中，释放能量及改变自旋方向，此时对这些氢原子产生的信号进行采样，然后利用这些采集的信号进行图像重建，就可以得到人体组织的图像。上述过程中，射频线圈主要用来发射射频脉冲以及采集磁共振信号。 

采集磁共振信号的射频线圈越贴近人体组织，所采集的磁共振信号质量越好，因此对人体组织成像时，往往将射频线圈组件做成贴合人体组织的形状，并且使用多个线圈单元（回路）组成的线圈组件采集磁共振信号。例如，对人体头部成像的射频线圈组件做成头盔形状,同样的，对人体乳房成像的射频线圈组件称为乳房线圈组件，其形状为贴合人体乳房的罩杯形状。

在磁共振成像技术中，线圈组件由多个线圈单元组成，每个线圈单元为一个回路，每个线圈单元都能独立采集磁共振信号并通过各自的输出通道输出信号。现有的乳房线圈组件大多为4通道或者8通道（即具有4个或8个线圈单元）的，在一个或多个方向上不支持并行采集扫描，也不支持左右乳房完全分离扫描，因此现有的乳房线圈组件的信噪比较低，使得成像质量较差；并且现有的乳房线圈组件不包覆人体的腋下部分，也就是说对腋下不能进行成像，但是在实际操作中，通过判断腋下淋巴结是否转移，对于乳腺肿瘤的诊断及分期具有重要的意义，现有的乳房线圈组件显然不能满足这方面的要求。

因此，本实用新型提出一种具有更多线圈单元（通道数），在每个方向上都能支持并行扫描并能对腋下组织进行成像的乳房线圈组件。

【实用新型内容】

本实用新型解决的问题是提出一种具有更多线圈单元，在每个方向上都能支持并行扫描并能对腋下组织进行成像的乳房线圈组件。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种用于磁共振的乳房线圈组件，包括左、右乳房线圈组件，所述左、右乳房线圈组件分别包括罩杯，沿所述罩杯轴向布置的至少两个线圈单元以及布置在罩杯相对两侧的线圈单元。

进一步地，所述罩杯具有顶部和底部，且顶部较底部大，所述沿轴向布置的两个线圈单元分别位于罩杯的顶部和底部。

进一步地，所述罩杯的顶部的周长为515mm，底部的周长为500mm，所述罩杯的高度为95mm，两个罩杯中心轴线之间的距离为170mm～180mm。

进一步地，所述左、右乳房线圈组件还分别包括布置于罩杯的顶部和底部之间的线圈单元，所述布置于罩杯的顶部和底部之间的线圈单元与所述罩杯的顶部和底部同时平行。

进一步地，所述乳房线圈组件还包括分别设置于左、右乳房线圈组件的罩杯外侧的腋下线圈单元，所述腋下线圈单元布置于所述罩杯的顶部所处的平面，所述腋下线圈单元与所述位于罩杯顶部的线圈单元相接触并在相接触的一侧共用一段导线，所述共用的导线上串联有用于去耦的电容。

进一步地，所述左、右乳房线圈组件分别有两个腋下线圈单元，所述两个腋下线圈单元前后分布并且部分交叠。

进一步地，所述布置在罩杯相对两侧的线圈单元的下部竖直布置于所述罩杯的内部，所述布置在罩杯相对两侧的线圈单元的上部水平布置于所述罩杯的顶部。

进一步地，所述位于左、右乳房线圈组件的罩杯顶部的线圈单元部分交叠。

进一步地，所述布置于左、右乳房线圈组件的罩杯的顶部和底部之间的线圈单元相邻并在相邻的一侧共用一段导线，所述共用的导线上串联有用于去耦的电容。

进一步地，所述左、右乳房线圈组件的沿轴向布置的线圈单元串联有多个电感，所述线圈单元的电感两两部分交叠。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果： 

1）       由于线圈单元的分布包含了乳房所处的全空间,可以采集到各个方向的信号,并且支持左右乳房完全分离扫描，可以得到更高的信噪比；

2）       因为左、右乳房线圈组件在互相垂直的两个方向上都有多于一个线圈单元的分布,在互相垂直的两个方向上并行采集因子至少为2，因此支持在多个方向上的并行采集；

3）       每侧各增加了两个腋下线圈单元，用来扫描腋下的位置，提供更大的成像区域，检测腋下淋巴结是否转移，对于乳腺肿瘤的诊断及分期具有重要的意义，可以更好地对双侧腋下淋巴结进行评估。

【附图说明】

图1是本实用新型的罩杯的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的乳房线圈组件的结构示意图；

图3是本实用新型的线圈单元之间的三种去耦方式的示意图；

图4是本实用新型实施例二的乳房线圈组件的结构示意图;

图5是本实用新型实施例二的罩杯及线圈单元组合在一起的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

实施例一

乳房线圈组件包括左、右乳房线圈组件，在本实施例中，左、右乳房线圈组件分别包括5个线圈单元。

这些线圈单元左右结构对称，并且围绕着罩杯分布。所述罩杯的结构如图1所示，罩杯20的形状为杯状，所述罩杯20具有顶部21和底部22,并且顶部21大底部22小，罩杯20顶部21的周长为515mm,罩杯20底部22的周长为500mm，罩杯20的高度为95mm。左、右罩杯20相邻边缘之间的距离为25mm～35mm，左、右罩杯20的中心轴线之间的垂直距离为170mm～180mm。   

如图2所示，在本实施例中，乳房线圈组件由10个线圈单元组成，左、右乳房线圈组件分别有5个线圈单元，每个线圈单元都是由金属导线构成的一个回路。位于左罩杯20的线圈单元分别为第一线圈线圈单元1，第二线圈单元2，第三线圈单元3，第四线圈单元4和第五线圈单元5；位于右罩杯20的线圈单元分别为第六线圈单元6，第七线圈单元7，第八线圈单元8，第九线圈单元9和第十线圈单元10。

这些线圈单元分为两种类型，第一线圈单元至第三线圈单元1～3和第六线圈单元至第八线圈单元6～8为环形线圈，每个环形线圈单元（即金属导体构成的电流回路）都分别位于同一个平面内。

第一线圈单元1，第二线圈单元2和第三线圈单元3沿罩杯20的轴向平行布置。第一线圈单元1位于所述罩杯20的顶部21，第一线圈单元1所围的区域大于所述罩杯20的顶部21；第三线圈单元3位于所述罩杯20的底部22所处的平面，并且第三线圈单元3所围的区域和所述罩杯20的底部22重合，即第三线圈单元3的金属导体围绕周长为500mm的圆环构成一个电流回路；第二线圈单元2位于第一线圈单元1和第三线圈单元3的之间，其所处的平面与第一线圈单元1和第三线圈单元3所处的平面同时平行，所述第二线圈单元2所围的区域为该平面在所述罩杯20的杯体上的横截面，即第二线圈单元2的金属导线在罩杯20的中间水平平面上围绕杯体一圈构成一个电流回路；右罩杯20的线圈单元的结构与左罩杯20的结构左右对称分布。

第四、第五线圈单元4、5和第九、第十线圈单元9、10都各自位于多于一个平面上。第四线圈单元4位于左罩杯20的右侧，第五线圈单元5位于左罩杯20的左侧。第四线圈单元4和第五线圈单元5的下部所处的平面与第一线圈单元1所处的平面相垂直并且自所述罩杯20的底部22延伸至顶部21，第四线圈单元4下部所处的平面与第五线圈单元5所处的平面互相平行；第四线圈单元4和第五线圈单元5的上部由其下部向右和向左侧翻折而成，第四线圈单元4和第五线圈单元5的上部所处的平面与第一线圈单元1所处的平面重合，并且第四线圈单元4和第五线圈单元5的上部的边缘（即金属导体）和所述罩杯20的顶部21边缘重合。第九线圈单元9和第十线圈单元10位于右罩杯20，其结构和布局和第四、第五线圈单元4、5左右对称分布。

下面结合附图对线圈单元之间的去耦做介绍。

多个线圈单元之间会产生磁耦合现象，对磁共振信号产生干扰。根据安培定律，导线中的电流会产生磁场，磁感应强度的方向与电流方向满足右手螺旋准则。由于磁场的有旋特性，对于两个非正交线圈单元（电流回路）而言，第一个线圈单元产生的磁场会在第二个线圈单元上激发感应电流，反之亦然，称为磁耦合。线圈单元之间的耦合会在线圈单元的电流回路中激发感应电流，此感应电流不是来自被成像组织内部的磁共振信号，因此不能反映成像组织的真实影像，会造成成像信噪比下降或产生伪影，所以在多线圈单元组成的线圈组件中必须采取去耦合措施。

图3是本实用新型用到的三种去耦方式。需要说明的是，为了更加清楚地显示各线圈单元之间的空间位置关系，图2并没有将线圈单元间去耦结构的细节显示出来。但是，根据以下描述，所属技术领域的人员应该明白线圈单元的具体去耦结构或方式。

图3（a）为重叠去耦方式，重叠去耦方式适用两个相邻的线圈单元，当一个线圈单元对另一个线圈单元有影响的时候，调节这个线圈单元与另一个线圈单元之间的重叠部分，这样，这个线圈产生的磁力线会有一部分相反的通过另一个线圈，当重叠部分面积调节到一定程度，这两部分磁力线就会相互抵消，故此线圈对另一个影响去除，达到去耦的效果。

图3（b）为电感去耦方式，电感去耦的主要原理跟重叠去耦一样，让两个不相邻的线圈单元找到一个公共的部分，既每个线圈单元外拉电感（导线）形成交叉，这样就会使一个线圈单元产生的磁力线对另一个线圈单元的影响去除。主要适用于两个不相邻的单元，因为两个单元不相邻，不能找到重叠部分，故需要外拉一定面积的电感，来制作重叠部分。

图3（c）为电容去耦方式，电容去耦方式也适合于两个相邻的线圈单元，使两个相邻的线圈单元共用一段电感（导线），在电感上串联有一个电容，以消除两个相邻线圈单元之间的耦合。电容去耦方式的优势在于，如果相邻的多个线圈单元之间都使用重叠去耦方式，那么已经通过重叠去耦方式去耦的两个线圈单元与其他邻近的线圈单元之间的耦合都会比较强，甚至可能会造成多个线圈交叠在一起，需要考虑他们之间的耦合关系，情况较为复杂，并且占用的空间也较大，使用电容去耦方式就不存在这些问题了。

在本实施例中，第一线圈单元1和第六线圈单元6，第三线圈单元3和第四线圈单元4，第三线圈单元3和第五线圈单元5，第八线圈单元8和第九线圈单元9，第八线圈单元8和第十线圈单元10之间使用重叠去耦方式去耦。

由于使用重叠去耦方式去耦，上述线圈单元之间的结构布局如下：

第一线圈单元1和第六线圈单元6部分交叠；第四线圈单元4，第五线圈单元5的下部分别和第三线圈单元3部分交叠；第九线圈单元9，第十线圈单元10的下部分别和第八线圈单元8部分交叠。交叠的面积应该使得上述线圈单元之间的磁耦合去除。

第一线圈单元1和第二线圈单元2，第一线圈单元1和第三线圈单元3，第二线圈单元2和第三线圈单元3，第二线圈单元2和第四线圈单元4，第二线圈单元2和第五线圈单元5，第四线圈单元4和第五线圈单元5，第六线圈单元6和第七线圈单元7，第六线圈单元6的第八线圈单元8，第七线圈7和第八线圈单元8，第七线圈单元7和第九线圈单元9，第七线圈单元7的第十线圈单元10，第九线圈单元9和第十线圈单元10之间采用电感去耦方式去耦，上述线圈单元都串联有一个或多个电感，电感为多匝金属导线，上述线圈单元之间的电感部分交叠，交叠的面积应该使得上述线圈之间的磁耦合正好去除。图2所示的本实施例的结构示意图对于电感去耦部分并未画出，但是根据图3所示的电感去耦方式的示意图显然能够理解上述线圈单元的结构和他们之间的布局。

第二线圈单元2和第七线圈单元7,第五线圈单元5和第十线圈单元10之间使用电容去耦方式去耦，上述线圈单元在相邻的一侧共用一段导体，在共用的导体上串联有一个电容，以达到去耦的效果，图2中未标出上述线圈单元之间共用导线的部分，但是根据图3所示的电容去耦方式的示意图显然能够理解上述线圈单元之间的布局。

实施例二

在实施例一的基础上，为了获得更大的成像区域，在左右两侧各增加两个腋下线圈单元，对腋下进行扫描成像，检测腋下淋巴结是否转移，对于乳腺肿瘤的诊断及分期具有重要的意义，可以更好地对双侧腋下淋巴结进行评估。

如图4所示，腋下线圈单元为第十一至第十四线圈单元11～14，位于罩杯20的顶部21所处的平面。

左侧乳房线圈组件的腋下线圈单元分别为第十一线圈单元11和第十二线圈单元12位于左罩杯20的左外侧，第十一线圈单元11和第十二线圈单元12大小一样并且前后排列，第十一线圈单元11在前，第十二线圈单元12在后。右侧乳房线圈组件的腋下线圈单元为第十三线圈单元13和第十四线圈单元14,其结构与左侧乳房线圈组件的腋下线圈单元相对称。

第十一线圈单元11和第十二线圈单元12，第十三线圈单元13和第十四线圈单元14之间采用重叠去耦方式去耦，上述线圈单元之间部分交叠，交叠的面积应该使得上述线圈单元之间的磁耦合正好去除。

第一线圈单元1和第十一线圈单元11，第一线圈单元1和第十二线圈单元12,第六线圈单元6和第十三线圈单元13，第六线圈单元6和第十四线圈单元14之间采用电容去耦方式去耦，上述线圈单元之间在相邻一侧共用一段导线，在共用的导线上串联有一个电容，以达到去耦的作用。

图5为本实用新型的罩杯20和线圈单元结合在一起的结构示意图，图中虚线部分为罩杯20，实线部分为线圈单元。在实际操作中，所述罩杯20为绝缘材料制成的支撑结构，线圈单元缠绕在所述罩杯20上组成乳房线圈组件。

本实用新型中，各实施例采用递进式写法，重点描述与前述实施例的不同之处，各实施例中的相同方法或结构参照前述实施例的相同部分。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于磁共振的乳房线圈组件，包括左、右乳房线圈组件，其特征在于，所述左、右乳房线圈组件分别包括罩杯，沿所述罩杯轴向布置的至少两个线圈单元以及布置在罩杯相对两侧的线圈单元。

2. 如权利要求1所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述罩杯具有顶部和底部，且顶部较底部大，所述沿轴向布置的两个线圈单元分别位于罩杯的顶部和底部。

3.如权利要求2所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述罩杯的顶部的周长为515mm，底部的周长为500mm，所述罩杯的高度为95mm，两个罩杯中心轴线之间的距离为170mm～180mm。

4.如权利要求2所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述左、右乳房线圈组件还分别包括布置于罩杯的顶部和底部之间的线圈单元，所述布置于罩杯的顶部和底部之间的线圈单元与所述罩杯的顶部和底部同时平行。

5.如权利要求1或2所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述乳房线圈组件还包括分别设置于左、右乳房线圈组件的罩杯外侧的腋下线圈单元，所述腋下线圈单元布置于所述罩杯的顶部所处的平面，所述腋下线圈单元与所述位于罩杯顶部的线圈单元相接触并在相接触的一侧共用一段导线，所述共用的导线上串联有用于去耦的电容。

6.如权利要求5所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述左、右乳房线圈组件分别有两个腋下线圈单元，所述两个腋下线圈单元前后分布并且部分交叠。

7.如权利要求1所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述布置在罩杯相对两侧的线圈单元的下部竖直布置于所述罩杯的内部，所述布置在罩杯相对两侧的线圈单元的上部水平布置于所述罩杯的顶部。

8.如权利要求2所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述位于左、右乳房线圈组件的罩杯顶部的线圈单元部分交叠。

9.如权利要求4所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述布置于左、右乳房线圈组件的罩杯的顶部和底部之间的线圈单元相邻并在相邻的一侧共用一段导线，所述共用的导线上串联有用于去耦的电容。

10.如权利要求4所述的用于磁共振的乳房线圈组件，其特征在于，所述左、右乳房线圈组件的沿轴向布置的线圈单元串联有多个电感，所述线圈单元的电感两两部分交叠。

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