[发明专利]用于磁共振成像系统的婴儿体心脏线圈装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于磁共振成像系统的对婴儿体心脏进行成像的射频线圈装置。

背景技术

磁共振影像系统(MRI)使用来自主磁系统的均匀强磁场(称为MRI系统主磁场-B₀)对人体中的氢原子核自旋进行极化。磁极化原子核自旋在人体中产生磁矩i。该磁矩在稳态时指向主磁场方向，如果没有激励扰动则不会产生有用的信息。通过均匀的射频(RF)磁场(称为激发磁场或B₁磁场)激发磁矩产生核磁共振(NMR)信号，从而获取磁共振影像系统(MRI)数据。射频发射线圈在所需探测的图像区域产生B₁磁场，该射频发射线圈由采用功率放大器的受计算机控制的射频发射器驱动。在激发过程中，原子核自旋系统吸收能量，使磁矩绕着主磁场方向进动。在激发后，进动的磁矩将经历自由感应衰减(FID)，释放其吸收的能量并返回稳态。在自由感应衰减(FID)中，使用放置在人体受激部分附近的接收射频线圈探测核磁共振(NMR)信号。该核磁共振(NMR)信号是处于接收射频线圈中的第二电压(或电流)，该电压(或电流)被人体组织的进动磁矩所诱导。接收射频线圈可以是发射线圈本身也可以是只接收射频信号的独立线圈。通过集成在主磁场系统中的梯度线圈产生附加脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的体素内的原子核，并可以对信号进行频率编码和相位编码，从而确定其空间坐标，最终经过傅立叶变换，建立一幅完整的磁共振影像。

在磁共振影像系统(MRI)中，发射线圈和接受线圈所产生的磁场的均匀性是获得高质量图像的一个关键因素。在通常的磁共振影像系统中，通常采用整体射频线圈取得最佳激发场均匀性。整体射频线圈是系统中最大的射频线圈。但是，如果同时使用较大的线圈接收，则会产生较低的信噪比(SNR)，这主要是因为这样的接受线圈与参与成像的信号发生组织距离较远。因为在磁共振影像系统(MRI)中最重要的是高信噪比(SNR)，所以经常采用专用线圈进行射频接收以提高所需探测部分的信噪比(SNR)。

在实用中，设计较佳的专用射频线圈应当具有下列功能：高信噪比、好的均匀性，谐振电路的高空载质量因子(Q)。此外，线圈装置必需设计成适于医生操作并具有舒适度，而且在病人与射频电子设备之间提供保护屏障。一种提高信噪比(SNR)的方法是正交接收。在这种方法中，由覆盖所需探测区域的两个互相独立的线圈探测两个信号。采用正交接收的射频信号信噪比是采用单个线性线圈情况时的倍。鸟笼式线圈是一种常用的正交线圈，尤其是相对于常用的表面线圈，鸟笼式线圈的磁场均匀性特别好。另外一种提高信噪比的方法是相控阵线圈技术。为了对一个较大的区域进行成像，如果使用单个较大的线圈，线圈所覆盖的所有区域的噪声均进入线圈，因此信噪比差。如果使用相控阵技术，使用多个独立的小线圈一起覆盖此区域，由于只有临近线圈的很小区域的噪声才能进入线圈，因此能够有效地提高信噪比。

先天性心脏病是严重危害儿童生命健康的疾病，目前已成为导致我国新生儿死亡的首要原因。据统计，每1000个新生儿中约有6个患先天性心脏病。按人口出生率及先天性心脏病发病率，估计我国每年有15万患这种病的孩子出生。

现有的婴儿体心脏线圈包括上下两片的结构，通道分布在上下两面。这种设计不能完全符合人体工程学，使人体左右两边的重要器官成像不是很清晰，且只能捕捉一个方向的信号。

发明内容

为解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种专用于婴儿体心脏部位进行磁共振成像的射频线圈装置。此装置依据人体工程学设计成椭圆体形状，跟婴儿体部位相当吻合，线路即分布于装置的线圈内壳壁上，能有效提高线圈的信噪比、改善婴儿的舒适度。

本发明解决现有技术存在的上述问题，采用的技术方案是：一种用于磁共振成像系统的婴儿体心脏线圈装置，包括线圈外壳、线圈内壳和线圈电路，其特征是：线圈外壳、线圈内壳分成上半部分、下半部分，分别可拆卸式连接，线圈内壳的上半部分、下半部分为椭圆弧形，合成容纳婴儿身体的椭圆腔体；线圈外壳的上半部分为椭圆弧形，下半部分为倒梯形；线圈外壳与线圈内壳之间的内壳壁上贴敷由若干个通道的环形线圈组合形成的相控阵线圈电路。

线圈内壳的上半部分、下半部分的接合部设有电子连接模块，线圈电路贴敷在线圈内壳的上半部分、下半部分的内壳壁上，并通过电子连接模块连通。

线圈电路是由4～10个通道的近似长方形的环形线圈适当交叠均匀贴敷在线圈内壳的上半部分、下半部分的内壳壁上组合形成的椭圆形相控阵线圈电路。