专利名称：一种颈动脉线圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)技术，特别涉及 一种用于磁共振成像的颈动脉线圈。
背景技术：
中风历来是造成人类死亡的主要疾病之一。新的医学研究表明，利用MRI技术，通 过颈动脉线圈进行颈动脉成像，并通过对颈动脉图像进行分析，即对血管、管壁以及危险脂 斑的形状和成分等进行分析，可以诊断出有中风危险或已经中风的人。在实际应用中，颈动脉成像具有很高的难度，因为得到的颈动脉图像不但需要具 有很高的信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)，而且需要具有亚毫米级的高分辨率。为 此，颈动脉线圈通常采用面积较小的线圈单元(Coil Element)制作而成，因为一般情况下， 虽然面积较小的线圈单元的穿透力不够强，但在靠近线圈单元附近的地方会有很高的信噪 比和很高的分辨率，而颈动脉恰好离颈部表面很近，因此，面积较小的线圈单元是颈动脉成 像的首要选择。除了选取面积较小的线圈单元以提高颈动脉图像质量外，在实际应用中，还可在 颈动脉成像过程中采用并行采集技术(PAT，Parallel Acquisition Technique)，利用该技 术可以提高颈动脉图形的分辨率，另外，还可加快系列扫描时间，即缩短成像时间，从而提 高检查者的舒适度、减少检查者的屏息时间(为了提高图像质量，检查者在做某些部位系 列扫描时，在成像过程中可能需要屏息)和降低运动伪影等。PAT技术的成像效果除了和系统的系列参数如视野(F0V，Field of View)和过采 样(Over-sampling)、层面的选择以及相位编码方向(Phase Encoding Direction)等有关 外，还会和颈动脉线圈中的线圈单元的数量以及位置排列等有很大的关系。从上述介绍可以看出，颈动脉线圈的结构是影响颈动脉图像质量的一个重要因素。目前，常用的颈动脉线圈是被称为2 X 2通道颈动脉线圈，其包括两个相同的组成 部分，这两个组成部分用来提供两个通道的成像信号，每个组成部分包括两个线圈单元。参 见图Ia和图lb，图Ia为现有一种颈动脉线圈的一个组成部分的结构示意图，图Ib为图Ia 的结构拆分示意图。图Ib中箭头表示拆分方向。图Ia和图Ib中每个铜皮回路代表一个 线圈单元，可见该组成部分包括两个环形(Loop)线圈单元，环形线圈单元11和12。其中， 环形线圈单元11和环形线圈单元12形状相同，都如被切去一侧两个角的矩形，且在被切去 两个角的一侧呈左右对称，并在被切去两个角的一侧通过部分重合(overlap)形成重合部 分13。由于线圈单元间的耦合是一个普遍存在的现象，尤其是距离比较近的时候，而耦 合的存在会降低颈动脉图形的信噪比，因此需要去除，如图Ia所示两个线圈单元进行部分 重合而形成的重合部分13就是用来去除两者之间的耦合。在实际应用中，在利用PAT技术进行颈动脉成像时，两个组成部分分别放置于检查者颈部的左右两侧，即颈动脉的位置，用于获取检查者颈部左右方向的颈动脉信息，且每 个组成部分的两个线圈单元中，一个线圈单元靠近人脸一侧，另一个线圈单元靠近人的脑 后一侧，因此还可获取颈动脉前后方向的信息。如果将图Ia所示两个线圈单元顺时针旋转 90度来使用，则可以获取头脚方向的颈动脉信息，但这样旋转后，就无法获取前后方向的颈 动脉信息了。可见，图Ia和图Ib所示颈动脉线圈的结构，使得PAT技术的实现受到了限制，即 只能获取到左右和前后(或者头脚和前后)两个方向的颈动脉信息，进而影响了后续针对 颈动脉图像进行的分析和诊断。为此，现有技术中又提出一种新的被称为2X4通道颈动脉线圈，其同样包括用来 提供两个通道的成像信号的两个相同的组成部分，而在每个组成部分包括有4个线圈单 元。参见图加和图2b，图加为现有另一种颈动脉线圈的一个组成部分的结构示意图，图 2b为图加的结构拆分示意图。图2b中箭头表示拆分方向。该组成部分由环形线圈单元 21 M组成。其中，环形线圈单元21 M形状相同，都如被切三个角的正方形；环形线 圈单元21与环形线圈单元22在被切去两个角的一侧呈左右对称，与环形线圈单元23在被 切角的另一侧呈上下对称；同样的，环形线圈单元23还与环形线圈单元M呈左右对称；环 形线圈单元22还与环形线圈单元M呈上下对称；这4个环形线圈单元通过在被切角的两 侧进行左右部分重合和上下部分重合形成了 4个重合部分212、234、213和224。可以看出，如果采用2 X 4通道颈动脉线圈，由于每个组成部分包括4个线圈单元， 因此将不但能够获取左右方向和前后方向的颈动脉信息，而且还可进一步获取头脚方向的 颈动脉信息。但是，上述2X4通道颈动脉线圈在实际应用中也会存在着一定的问题，如导致颈 动脉图像的信噪比降低，因为图加所示四个线圈单元的总面积和图Ia所示两个线圈单元 的总面积基本一致，因此图加中的每个线圈单元的面积近似为图Ia中的每个线圈单元的 一半，而线圈单元的面积越�。┩噶驮讲睿嘤Φ兀倍鐾枷竦男旁氡染驮降停涣硗猓� 每个线圈单元自身均会有一定的损耗，而且，更主要地，在实际应用中，考虑到检查者的安 全，为防止线圈单元中的电流过大，通常会在每个线圈单元中设置一个保险丝，这样就会导 致每个线圈单元的损耗更大，而图加所示四个线圈单元的损耗必然会大于图Ia所示两个 线圈单元，损耗大也会导致颈动脉图像的信噪比降低。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种颈动脉线圈，能够解决采用现有 2 X 4通道颈动脉线圈造成的颈动脉图像信噪比降低的问题。因此，本实用新型提供了一种颈动脉线圈，包括两个相同的组成部分；每个组成部 分包括第一环形线圈单元和第二环形线圈单元，且第一和第二环形线圈单元通过部分重合 形成第一重合部分；每个组成部分还包括第一马鞍形线圈单元和第二马鞍形线圈单元；第 一和第二马鞍形线圈单元的鞍峰都位于所述第一重合部分，并通过部分重合形成第二重合 部分；第一马鞍形线圈单元的鞍座位于第一环形线圈单元内的左侧，第二马鞍形线圈单元 的鞍座位于第二环形线圈单元内的右侧。优选地，第一和第二马鞍形线圈单元分别包括上下对称的两个封闭子部分，并且第一和第二马鞍形线圈单元各自的两个封闭子部分通过交叉走线连接。其中，每个组成部分中的第一环形线圈单元和第二环形线圈单元的形状、面积相 同，都如被切去一侧两个角的矩形，并在被切去两个角的一侧通过部分重合形成第一重合 部分。优选地，第一和第二马鞍形线圈单元的鞍峰形状以及面积不相同。优选地，所述第一马鞍形线圈单元的两个封闭子部分各包括半个鞍座和一个鞍 峰；所述第二马鞍形线圈单元的两个封闭子部分各包括半个鞍座和一个鞍峰。其中，所述第一马鞍形线圈单元的各个鞍峰的两边在峰顶处交叉并延伸出一个三 角形或梯形，形成顶角对接的三角形峰顶或顶端对接的梯形峰顶。其中，所述第二马鞍形线圈单元的各个鞍峰在峰顶处呈缺少右侧一条边的矩形。优选地，第一和第二环形线圈单元的宽度为第一和第二马鞍形线圈单元的宽度的 两倍。可见，本实用新型的颈动脉线圈由四个环形线圈单元和四个鞍形线圈单元组成， 和现有2X4通道颈动脉线圈相比，不但能够获取三个方向上的颈动脉图像信息，而且由于 本实用新型的颈动脉线圈中的两个环形线圈单元与2 X 2通道颈动脉线圈中的两个环形线 圈单元的结构和位置关系一致，因此，能够保证颈动脉线圈的穿透力，进而保证颈动脉图像 的具有较高信噪比，而且，其中的保险丝的损耗会相对�。鸷男∫不崾沟镁倍鐾枷竦� 信噪比得到提高。
下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人 员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中图Ia为现有一种颈动脉线圈的一个组成部分的结构示意图。图Ib为图Ia的结构拆分示意图。图加为现有另一种颈动脉线圈的一个组成部分的结构示意图。图2b为图加的结构拆分示意图。图3a为本实用新型颈动脉线圈实施例的一个组成部分的结构示意图。图北为图3a的结构拆分示意图。图4为图3a和图北所示的颈动脉线圈实施例与现有两种颈动脉线圈分别获取到 的颈动脉图像的信噪比比较结果示意图，其中横坐标为像素点，纵坐标为信噪比。
具体实施方式
针对现有技术中存在的问题，本实用新型中提出一种新的颈动脉线圈，采用本实 用新型的颈动脉线圈后，不但能够获取三个方向上的颈动脉图像信息，而且能够提高颈动 脉图像的信噪比。为使本实用新型的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本实用 新型的方案作进一步地详细说明。本实用新型的颈动脉线圈同样为2X4通道颈动脉线圈，同样包括分别放置于检 查者颈部两侧相同的两个组成部分，每个组成部分包括4个线圈单元。参见图3a和图北，图3a为本实用新型颈动脉线圈实施例的一个组成部分的结构示意图。图: 为图3a的结 构拆分示意图。图北中箭头表示拆分方向。该2X4通道颈动脉线圈的组成部分包括两个 环形线圈单元31、32，和两个马鞍形(Saddle)线圈单元33、34。其中，第一环形线圈单元21和第二环形线圈单元32与2 X 2通道颈动脉线圈中的 两个环形线圈单元11、12的结构和位置关系一致。具体的环形线圈单元31、32的形状和面 积与图Ia所示现有2X2通道颈动脉线圈中的每个线圈单元的形状和面积基本一致，也就 是说，可以与2X2通道颈动脉线圈中的每个线圈单元的形状和面积相同，也可以有稍许的 变化或误差。具体来说，第一环形线圈单元31和第二环形线圈单元32的形状、面积相同， 都如被切去一侧两个角的矩形，且在被切去两个角的一侧呈左右对称，并在被切去两个角 的一侧通过部分重合(overlap)形成第一重合部分35。如图3a所示，第一马鞍形线圈单元33的主体位于第一环形线圈单元31中，第二 马鞍形线圈单元34的主体位于第二环形线圈单元32中，这里将第一和第二马鞍形线圈单 元的两个突出部分称为鞍峰，另一侧称为鞍座，第一马鞍形线圈单元33的两个鞍峰位于第 一环形线圈单元31的被切去两个角的一侧，鞍座位于第一环形线圈单元31内的左侧；第二 马鞍形线圈单元34的两个鞍峰位于第二环形线圈单元32的被切去两个角的一侧，鞍座位 于环形线圈单元32内的右侧。也就是说，两个马鞍形线圈单元33和34的鞍峰都位于第一 重合部分35 —侧，且在鞍峰一侧呈左右位置对称，并在鞍峰处通过左右部分重合形成两个 第二重合部分，且两个第二重合部分与第一重合部分35有部分重合面积36。如图3a和图北所示，本实施例中颈动脉线圈的组成部分中的两个马鞍形线圈单 元33、34形状都是不规则的马鞍形，且鞍峰的形状和面积不完全相同。其中，第一马鞍形线 圈单元33以其自身横向中心线左右方向交叉扭转180度，形成以其自身横向中心线呈上下 对称且相连接的两个封闭子部分331和332。每个封闭子部分331或332包括半个鞍座和 1个鞍峰，每半个鞍座呈直角折弯形，位于环形线圈单元31的左侧，且一边与第一环形线圈 单元31的左边平行，每个鞍峰的两边呈锥形上升，在峰顶处以其自身横向中心线上下方向 交叉扭转180度(即，封闭子部分331和封闭子部分332通过交叉走线连接)，形成顶角对 接的三角形峰顶(也可以形成梯形峰顶，但图中未示出)。第二马鞍形线圈单元34以同样的方式形成以其自身横向中心线呈上下对称且相 连接的两个封闭子部分341和342。每个封闭子部分341或342包括半个鞍座和1个鞍峰， 半个鞍座呈直角折弯形，位于第二环形线圈单元32内的右侧，且一边与第二环形线圈单元 32的右边平行；每个鞍峰的两边呈锥形上升，峰顶呈矩形。如图3a中虚线所示，两个环形 线圈单元的横向中心线与两个马鞍形线圈单元横向中心线重合。另外，如图3a和图北所示，每个环形线圈单元31、32的宽度通常为每个马鞍形线 圈单元33、34的宽度的两倍左右，图中用线条的粗细表示，因为环形线圈单元31、32起主要 作用。与现有技术相同，本实施例中通过在检查者颈部的左右两侧，分别放置一个组成 部分，来获取左右方向的颈动脉信息，通过第一和第二环形线圈31、32来获取前后方向的 颈动脉信息，通过第一和第二马鞍形线圈33、34来获取头脚方向的颈动脉信息。本实施例中，由于在很小的面积内放置了 4个线圈单元，走线特别密集，容易造成 耦合，因此采用了线圈单元交叉的方式，来去除耦合。具体来说，如图3a所示，第一环形线圈单元31和第二环形线圈单元32通过左右部分重合形成第一重合部分35，用来去除两个 环形线圈单元之间的耦合；第一马鞍形线圈单元33和第二马鞍形线圈单元34在鞍峰处通 过左右部分重合形成两个第二重合部分，用来去除两个马鞍形线圈单元之间的耦合；每个 环形线圈单元在其自身横向中心线呈上下对称，以及两个马鞍形线圈单元以其自身横向中 心线呈上下对称，且两个环形线圈单元的横向中心线与两个马鞍形线圈单元横向中心线重 合，这样包括两个环形线圈单元和两个马鞍形线圈单元的组成部分在横向中心线呈上下对 称。由于单个环形线圈单元自身不存在耦合，而马鞍形线圈单元经交叉扭转后形成的两个 封闭子部分呈上下对称关系，极性相反、面积大小相等，所以耦合也为零。如图3a所示，第一环形线圈单元31、第二环形线圈单元32的面积和图Ia所示两 个环形线圈单元的面积基本一致，一定程度上能够保证较高的信噪比。另外，两个马鞍形线 圈单元33和34的主体，分别位于两个环形线圈单元31和32的范围内，在保证能够去除耦 合的前提下，两个马鞍形线圈单元33、34的面积设计得越大越好，这样可以提高马鞍形线 圈单元33、34的穿透力，进而提高颈动脉图像的信噪比。在实际应用中，图3a和图北所示第一环形线圈单元31和第二环形线圈单元32之 间需要重合多少可通过不断地调试来确定，调试的目的就是要使第一环形线圈单元31和 第二环形线圈单元32之间不存在耦合或使耦合最�。煌谝宦戆靶蜗呷Φピ�33和第二 马鞍形线圈单元34重合的形状和面积也是通过考虑如何使第一马鞍形线圈单元33和第二 马鞍形线圈单元34之间以及第一马鞍形线圈单元33和第二马鞍形线圈单元34与第一环 形线圈单元31和第二环形线圈单元32之间的耦合为零或最小来确定的，例如第一马鞍形 线圈单元33的鞍峰可以确定为顶端对接的梯形峰顶。需要说明的是，在满足耦合最小的前提下，马鞍形线圈单元33、34的具体形状和 重合方式可根据实际需要而定。可以看出，采用本实用新型的颈动脉线圈后，不但能够获取左右方向和前后方向 的颈动脉信息，而且还能够获取头脚方向的颈动脉信息；而且，本实用新型的颈动脉线圈较 好地去除了各线圈单元之间可能存在的耦合，使得本实用新型的颈动脉线圈的调试和生产 变得非常容易。另外，本实用新型的颈动脉线圈与图2所示现有2X4通道颈动脉线圈相比，还具 有以下优点由于本实用新型的颈动脉线圈中的每个环形线圈单元31、32的面积与图Ia所示 现有2X2通道颈动脉线圈中的每个线圈单元的面积基本一致，即近似是现有2X4通道颈 动脉线圈中的每个线圈单元的面积的二倍，因此本实用新型的颈动脉线圈的穿透力远强于 现有2X4通道颈动脉线圈，而穿透力越强，颈动脉图像的信噪比就会越高，在此基础上，马 鞍形线圈单元33、34还可进一步提高本实用新型的颈动脉线圈的穿透力；另外，面积大则 意味着其中的保险丝的损耗会相对更小，而损耗变小也会提高颈动脉图像的信噪比。图4为利用本实用新型的颈动脉线圈与现有两种颈动脉线圈分别获取到的颈动 脉图像的信噪比比较结果示意图。如图4所示，其中的“.”线代表利用现有2X2通道颈动 脉线圈获取到的颈动脉图像的信噪比，“*”线代表利用现有2X4通道颈动脉线圈获取到的 颈动脉图像的信噪比，实线代表利用本实用新型的颈动脉线圈获取到的颈动脉图像的信噪 比；图4所示横坐标代表颈动脉图像上的不同像素点，颈动脉的位置通常位于第160 190个像素点的范围内，纵坐标代表信噪比；可以看出，在上述范围内，利用本实用新型的颈动 脉线圈获取到的颈动脉图像的信噪比最高，利用现有2X2通道颈动脉线圈获取到的颈动 脉图像的信噪比次之，利用现有2X4通道颈动脉线圈获取到的颈动脉图像的信噪比最低， 而且，利用现有2X4通道颈动脉线圈获取到的颈动脉图像的信噪比最不均勻，从而会导致 颈动脉图像的亮度不均勻，影响分析和诊断。总之，采用本实用新型的颈动脉线圈，不但能够获取到三个方向上的颈动脉信息， 而且能够提高颈动脉图像的信噪比，并且可方便调试和生产。另外，需要说明的是，由于婴 儿的心脏位置和大小等和成人的颈动脉有一定的相似之处，因此还可利用本实用新型的颈 动脉线圈进行婴儿的心脏成像，也会有很好的效果。上述实施例仅用于举例说明，并不用于限制本实用新型的技术方案。凡在本实用 新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种颈动脉线圈，包括两个相同的组成部分；每个组成部分包括第一环形线圈单元 (31)和第二环形线圈单元(32)，且第一和第二环形线圈单元(31、32)通过部分重合形成第 一重合部分(35)，其特征在于每个组成部分还包括第一马鞍形线圈单元(33)和第二马鞍形线圈单元(34)；第一和 第二马鞍形线圈单元(33、34)的鞍峰都位于所述第一重合部分(35)，并通过部分重合形成 第二重合部分；第一马鞍形线圈单元(33)的鞍座位于第一环形线圈单元(31)内的左侧，第 二马鞍形线圈单元(34)的鞍座位于第二环形线圈单元(32)内的右侧。
2.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于，第一和第二马鞍形线圈单元(33、34) 分别包括上下对称的两个封闭子部分(331、332 ；341、342)，并且第一和第二马鞍形线圈单 元(33、34)各自的两个封闭子部分(331、332 ；341,342)通过交叉走线连接。
3.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于每个组成部分中的第一环形线圈单 元(31)和第二环形线圈单元(32)的形状、面积相同，都如被切去一侧两个角的矩形，并在 被切去两个角的一侧通过部分重合形成第一重合部分(35)。
4.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于第一和第二马鞍形线圈单元(33、34) 的鞍峰形状以及面积不相同。
5.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于所述第一马鞍形线圈单元(33)的两 个封闭子部分(331、332)各包括半个鞍座和一个鞍峰；所述第二马鞍形线圈单元(34)的两 个封闭子部分(341、342)各包括半个鞍座和一个鞍峰。
6.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于所述第一马鞍形线圈单元(33)的各 个鞍峰的两边在峰顶处交叉并延伸出一个三角形或梯形，形成顶角对接的三角形峰顶或顶 端对接的梯形峰顶。
7.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于所述第二马鞍形线圈单元(34)的各 个鞍峰在峰顶处呈缺少右侧一条边的矩形。
8.如权利要求1所述的颈动脉线圈，其特征在于第一和第二环形线圈单元(31、32) 的宽度为第一和第二马鞍形线圈单元(33、34)的宽度的两倍。
专利摘要本实用新型公开了一种颈动脉线圈，包括两个相同的组成部分；每个组成部分包括第一环形线圈单元(31)和第二环形线圈单元(32)，且第一和第二环形线圈单元(31、32)通过部分重合形成第一重合部分(35)，该颈动脉线圈的每个组成部分中还包括第一马鞍形线圈单元(33)和第二马鞍形线圈单元(34)；第一和第二马鞍形线圈单元(33、34)的主体分别位于第一和第二环形线圈单元(31、32)内，第一和第二马鞍形线圈单元(33、34)的鞍峰都位于所述第一重合部分(35)，并通过部分重合形成两个第二重合部分。应用本实用新型所述的方案，能够保证颈动脉图像具有较高的信噪比。
文档编号G01R33/36GK201852929SQ20102051113
公开日2011年6月1日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者朱华彬, 汪坚敏, 马立 申请人:西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司
专业数控铣床产品供应商
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