一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置，该装置把表面线圈及表面线圈阵列固定于核磁共振静态磁场中心，与磁场走向平行，根据受试者头部成像区域调节目标皮层位于核磁共振磁场的中心，并且与线圈靠得更近，由此可以获得受试者头部成像区域的最佳成像信噪比。其中该头部固定装置包含有：根据受试者头部成像区域在前后上下方向可调节的线圈固定装置、在核磁共振病床任意方向上可旋转的半圆筒型底托、可进行角度调整的牙托、根据受试者头部尺寸和位置在前后上下方向上可调节的头部卡位装置、以及核磁共振病床卡位装置。所述立体定位装置实现了用核磁共振对受试者进行长时间、高分辨率、高信噪比的脑成像。高信噪比的脑成像。高信噪比的脑成像。

【技术实现步骤摘要】
一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置


[0001]本专利技术涉及生物学、神经科学、医学等领域，尤其涉及核磁共振受试者成像领域。具体涉及一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置。

技术介绍

[0002]核磁共振成像技术由于其具有较高分辨率、非侵入性、可进行全尺度成像等特性被广泛应用于生物医学和神经科学领域的研究。射频线圈的设计和研制是基于核磁共振信号产生和采集的物理基础，其中一般定义平行于核磁共振病床水平方向为Z轴方向，垂直于Z轴方向平行于核磁共振病床水平方向平面的方向为Y轴方向，垂直于Z轴方向和Y轴方向的即为X轴方向。如前所述，射频线圈中的电流将电磁(EM)场传输到成像物体中。传输的射频场可用B1表示，在核磁共振空间中一般可以表示为:
[0003]B1＝xB
1x
+yB
1y
+zB
1z
[0004]但是由于核磁共振静态磁场B0处于z轴方向，且在z轴的中心为其最均匀位置，根据核磁共振成像的物理理论，每一次核磁共振成像的信号都来自于横平面原子自旋翻转，在z轴中的分量并不产生自旋翻转，因此，核磁共振成像的信号实际上来自x轴和y轴上的自旋翻转，以产生横向磁场的分量，那么核磁共振信号的来源一般可以用物理公式表示为：
[0005][0006][0007]故核磁共振在Z轴方向上并不贡献信号。在进行大脑皮层功能活动相关研究时，相比体线圈和体线圈阵列使用表面线圈及表面线圈阵列可在皮层成像时获得更高的分辨率和成像信噪比，其中头部成像位置和受试者头部的稳定性对最终的成像质量有着至关重要的作用，以往的核磁共振头部定位仪无法在x轴和y轴方向上对头部进行角度调整，在进行核磁共振成像时线圈的放置位置只能受限于目标皮层的位置，故无法使表面线圈及表面线圈阵列处于激发和接收核磁共振信号的最佳位置，尤其在超高场核磁共振中，由于激发线圈均匀性的限制，无法对于成像区域进行最佳的位置调整，不能获得线圈的最佳成像信噪比。因此，我们专利技术了一套适用于头部核磁共振成像的优化定位装置，解决了以往核磁共振定位装置的表面线圈及表面线圈阵列放置位置只能受目标皮层位置限制的问题，依据核磁共振成像信号来源的物理基础进行了位置的调整优化，此装置可适用于不同脑部扫描尺寸的受试者。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于针对现有技术的不足，为了获取头部皮层活动核磁共振成像的最佳信噪比，本专利技术提供了一种依据核磁共振成像的信号来源的物理基础可控调节线圈位置
以及受试者目标脑区方位的优化固定装置，解决了以往核磁共振定位装置的线圈放置位置受皮层位置限制的问题，实现了核磁共振受试者长时间的高分辨率成像扫描，为研究脑功能活动和脑疾病诊断等相关领域问题提供了技术支撑。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置，该优化定位装置包括：可调节的线圈固定装置、可旋转的半圆筒型底托、可进行角度调整的牙托、可调节的头部成像卡位装置和核磁共振病床卡位装置；
[0010]所述核磁共振病床卡位装置安装在核磁共振病床上；
[0011]所述可调节的线圈固定装置包括：底板、底板两端竖立连接的两个线圈支撑部件、以及线圈支撑部件的凹槽里能够上下滑动的线圈固定横杆；线圈支撑部件与核磁共振病床卡位装置连接；表面线圈安装在线圈固定横杆上，通过病床的整体前后位移以及线圈固定横杆的上下移动，调整表面线圈及表面线圈阵列的位置；
[0012]所述可旋转的半圆筒型底托安装在水平方向上自由旋转的圆盘上，圆盘安装在底板上，半圆筒型底托能够在其横切面方向上顺时针或者逆时针旋转，调整受试者头部成像区域的水平方向；
[0013]所述可进行角度调整的牙托包括：牙托支撑部件和牙齿卡位条块；牙托支撑部件为弧形，安装在可旋转的半圆筒型底托上，牙齿卡位条块卡位在牙托支撑部件的内槽中，根据牙托支撑部件的弧度实现在半圆筒型底托的纵剖面的垂直方向上的平面内进行旋转，从而调整头部成像的位置；
[0014]所述可调节的头部成像卡位装置包括：安装在可旋转的半圆筒型底托上的四根卡柱、在半圆筒型底托的纵剖面方向上的卡柱两两相连的两根支撑条以及两根支撑条相互之间在水平方向上连接的一块头部卡位部件；四根卡柱的中部具有上下可调节的卡槽，两根支撑条滑动连接在卡槽中，两根支撑条上有前后可调节的卡槽，头部卡位部件滑动连接在卡槽中，头部卡位部件根据受试者头部成像区域的尺寸和位置，把头部固定在成像的最佳方位。
[0015]所述核磁共振病床卡位装置包含有两个直角固定块，每个直角固定块的直角面上各有两条卡槽，螺丝紧固到水平方向上的卡槽里即可安装到核磁共振病床上，螺丝紧固到垂直方向上的卡槽里并与线圈固定装置连接，实现线圈固定装置的上下位移。
[0016]进一步地，配合半圆筒型底托的旋转，调整牙托的角度，使目标脑区与扫描线圈靠得更近，获得受试者头部成像区域的最佳射频激发效率和成像信噪比。
[0017]进一步地，根据受试者头部尺寸和位置，在前后上下方向调节头部成像卡位装置；配合线圈固定装置在前后上下方向的调节，使受试者的头部成像区域位于最佳方位，即达到把表面线圈及表面线圈阵列固定于核磁共振静态磁场中心，与磁场走向平行，以获取线圈的最佳激发射频脉冲和最佳核磁共振信号，得到高质量的核磁共振脑成像结果。
[0018]本专利技术的有益效果
[0019]与现有技术相比，本专利技术独有的效果在于：
[0020]1.本专利技术的线圈固定装置能准确地把表面线圈及表面线圈阵列固定于核磁共振静态磁场中心，与磁场走向平行，使线圈能够获取高效的射频脉冲。
[0021]2.本专利技术的半圆筒型底托可以多角度旋转调节，配合牙托的角度调节，让受试者在比较舒适体位的情况下，其头部成像区域的目标皮层调节到位于核磁共振磁场的中心，
并且与线圈靠得更近，由此可以获得受试者头部皮层成像区域的最佳成像信噪比。
[0022]3.本专利技术的头部卡位装置根据受试者头部尺寸和位置，可以在前后上下方向上进行位置调节，能够有效固定受试者头部，便于开展长时间的核磁共振脑成像扫描。
附图说明：
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0024]图1是适用头部核磁共振成像的优化定位装置结构图；
[0025]图2是头部成像区域与表面线圈的位置关系比对图。其中，(a)是成像目标脑区为前额叶，应用该优化定位装置在保证表面线圈与磁场走向平行的情况下，调整头部方位进行成像扫描；(b)是成像目标脑区为枕叶，应用该优化定位装置在保证表面线圈与磁场走向平行的情况下，调整头部方位进行成像扫描。
[0026]图中各部件的附图标记为：1.可旋转的半圆筒型底托；2.卡柱；3.支撑条；4.头部卡位部件；5.线圈固定横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用头部核磁共振成像的优化定位装置，其特征在于，该优化定位装置包括：可调节的线圈固定装置、可旋转的半圆筒型底托(1)、可进行角度调整的牙托、可调节的头部成像卡位装置和核磁共振病床卡位装置；所述核磁共振病床卡位装置安装在核磁共振病床上；所述可调节的线圈固定装置包括：底板(11)、底板(11)两端竖立连接的两个线圈支撑部件(8)、以及线圈支撑部件(8)的凹槽里能够上下滑动的线圈固定横杆(5)；线圈支撑部件(8)与核磁共振病床卡位装置连接；表面线圈安装在线圈固定横杆(5)上，通过病床的整体前后位移以及线圈固定横杆(5)的上下移动，调整表面线圈及表面线圈阵列的位置；所述可旋转的半圆筒型底托(1)安装在水平方向上自由旋转的圆盘(10)上，圆盘(10)安装在底板(11)上，半圆筒型底托(1)能够在其横切面方向上顺时针或者逆时针旋转，调整受试者头部成像区域的水平方向；所述可进行角度调整的牙托包括：牙托支撑部件(7)和牙齿卡位条块(6)；牙托支撑部件(7)为弧形，安装在可旋转的半圆筒型底托(1)上，牙齿卡位条块(6)卡位在牙托支撑部件(7)的内槽中，从而调整头部成像的位置；所述可调节的头部成像卡位装置包括：安装在可旋转的半圆筒型底托(1)上的四根卡柱(2)、在半圆筒型底托(1)的纵剖面方向上的卡柱两两相连的两根支撑条(3)以及两根支撑条(3)相互之间在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈岗，宁伟，徐斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：