[实用新型]一种手腕线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及核磁共振成像(MRI，Magnetic Resonance Imaging)技术，特别涉及一种手腕线圈。

背景技术

MRI的基本原理是：人体组织内的氢原子(也可以是其他的，但氢原子最常用)在固定磁场的作用下会产生定向排列；当外加一个射频脉冲时，这些氢原子在射频脉冲的作用下将发生偏转；射频脉冲消失后，这些氢原子都将恢复到原来的状态；在恢复的过程中，对这些氢原子产生的信号进行采样，然后使用采集到的信号进行图像重建，就可以得到人体组织的图像。

射频接收线圈(以下简称线圈)是用于MRI设备中采集所述信号的装置。线圈按照与人体的关系可以分为：头部线圈、体线圈和表面线圈等；按照形状可以分为：筒状线圈、平面线圈、盔状线圈、扇状线圈等。手腕线圈是一种筒状表面线圈，用于对手腕部位进行扫描。

图1(a)～(b)示出了一种现有手腕线圈的组成结构示意图。参见图1，其中：(a)部分为该手腕线圈的外观，呈筒状；(b)部分为现有手腕线圈的展开结构示意。线圈的组成单位为线圈单元，图1中，以线圈单元的数量为4进行说明，所示E1～E4表示线圈单元。

参见图1(b)所示现有手腕线圈的展开结构示意可知，该手腕线圈中各线圈单元之间的连接关系是：从第一个线圈单元E1开始，处于相邻位置的线圈单元依次拼接在一起，然后第一个线圈单元E1与最后一个线圈单元E4相互拼接，如此，将得到一个由若干个线圈单元依次拼接而形成的筒状线圈，该筒状线圈的外观如图1(a)所示。为了达到较好的成像质量，在构造筒状线圈时，通常使相邻的两个线圈单元的拼接部位存在一定的重叠从而形成拼接部位，如图1中两个相邻线圈单元之间的阴影部分所示。在下面的描述中，将用于拼接形成筒状线圈的线圈单元称为线圈拼接单元。

在目前的临床应用中，手腕线圈主要有如图2所示的三种摆放位置。参见图2，图2由(a)、(b)、(c)三部分构成，其中：

(a)部分示出了第一种摆放位置：病人俯卧于病床，手臂沿头顶方向伸出，手腕线圈1套在病人的手腕上，手臂是手腕线圈1的轴线；

(b)部分示出了第二种摆放位置：病人仰卧于病床，手臂置于身体两侧，手腕线圈2套在病人的手腕上，手臂是手腕线圈2的轴线；

(c)部分示出了第三种摆放位置：病人仰卧于病床，屈肘将手臂置于腹部之上，手腕线圈3套在病人的手腕上，手臂是手腕线圈3的轴线。

由于现有线圈的设计往往是针对某一种特定的摆放位置，如果将该线圈应用于其他摆放位置，就可能导致采集信号的信噪比严重下降。下面将结合附图，对将图1所示手腕线圈按照图2所示三种位置摆放时，各线圈拼接单元的磁场方向、以及采集信号的信噪比高低进行分析。

在MRI设备的工作过程中，每一个线圈单元都采集相应的信号，所采集到的信号是矢量，称为射频输出信号，根据这些射频输出信号可以进行图像重建，得到图像。当线圈单元的磁场方向与MRI设备的主磁场方向垂直时，该线圈单元采集到的信号强度最大；当某线圈单元的磁场方向与MRI设备的主磁场方向平行时，该线圈单元不采集信号。

根据右手螺旋定理，MRI设备的主磁场方向将沿图2所示Z轴的正方向或负方向。

当将图1所示手腕线圈按照图2所示第一种或第二种摆放位置摆放时，手臂与Z轴平行，即：手腕线圈的轴线与主磁场方向平行，因此，这两种摆放位置实际上是一样的。图3(a)示出了将图1所示手腕线圈按照图2所示第一种和第二种位置摆放时，该手腕线圈中各线圈拼接单元的电流方向与MRI设备的主磁场方向的关系示意图。为描述简便，图3中未如图1那样示出相邻线圈拼接单元之间的重叠部分。参见图3(a)，各线圈拼接单元的电流方向存在两种可能：沿手腕线圈的轴线方向向上或向下。由于手腕线圈的轴线与主磁场方向平行，因此，无论各线圈拼接单元的电流方向是沿手腕线圈的轴线方向向上或向下，此时，4个线圈拼接单元的电流方向均与主磁场方向平行，因此，4个线圈拼接单元的磁场方向均将处于与主磁场方向垂直的平面中，因此，4个线圈拼接单元的磁场方向均将与主磁场方向垂直，4个线圈拼接单元均将输出射频输出信号，此时采集信号的信噪比较高。