【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于磁共振成像的陷波器。

背景技術(shù)：

在磁共振成像裝置中，為了獲得盡可能好的信噪比，通常將局部線圈定位在盡可能靠近受試者或者患者的身體。對于磁共振信號從局部線圈到信號處理系統(tǒng)的進一步傳輸，通常采用屏蔽的同軸線纜。局部線圈與插接到檢查床的第一同軸線纜相連。與檢查床的插頭連接有另一條同軸線纜，其將磁共振信號從檢查床引出并且繼續(xù)傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng)。

由于在高頻脈沖的發(fā)送或接收階段形成的電場和磁場，在同軸線纜的導線罩(金屬屏蔽層)上感應出高頻電流。在不采取合適的抑制措施的情況下會導致圖像干擾并且在最壞的情況下會對患者造成危險。

為了抑制高頻電流的產(chǎn)生，采用集成在患者臥榻中的陷波器。陷波器的主要作用是抑制射頻線纜上的共模信號和抑制產(chǎn)生大電流對病人的灼燒。陷波器是根據(jù)電容和電感產(chǎn)生諧振的原理，在核磁共振的工作頻點產(chǎn)生抑制信號。為符合核磁工作的工作頻點，需要計算相對應的電感和電容值；計算得到的電容或者電感值在實際中很難完全匹配上。這就需要電容或者電感成為可以調(diào)整電容值或者電感值的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種便于調(diào)節(jié)的用于磁共振成像的陷波器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是：一種用于磁共振成像的陷波器，其包括：殼體、線纜及可調(diào)電容元件，所述殼體具有內(nèi)腔，所述可調(diào)電容元件布置于殼體上、且位于內(nèi)腔的外面，所述線纜繞制成可調(diào)電感元件、且被布置于內(nèi)腔中，且所述電容元件與電感元件并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述可調(diào)電容元件包括設(shè)置在殼體上、且相對間隔設(shè)置的第一電極板和第二電極板，所述第二電極板可相對于第一電極板轉(zhuǎn)動或平動。

優(yōu)選的，所述第一電極板和所述第二電極板為金屬板或覆有金屬化層的絕緣基板，所述第二電極板較第一電極板小。

優(yōu)選的，所述金屬板或金屬化層的形狀為月牙形、矩形、三角形或梯形。

優(yōu)選的，還包括用于支撐可調(diào)電感元件的支架。

優(yōu)選的，所述支架上設(shè)有用于容納可調(diào)電感的螺旋槽，且支架的長度可調(diào)。

優(yōu)選的，所述支架設(shè)有沿軸向延伸的螺孔，且螺孔中組裝有金屬螺絲。

優(yōu)選的，所述螺絲為可導電無磁材料制成。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是：一種用于磁共振成像的陷波器，其包括：殼體、線纜、支架及電容元件，所述殼體具有內(nèi)腔，所述電容元件布置于殼體上、且位于內(nèi)腔的外面，所述線纜繞制在支架上構(gòu)成可調(diào)電感元件、且被布置于內(nèi)腔中，支架設(shè)有沿軸向延伸的螺孔，且螺孔中組裝有金屬螺絲，用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)電感元件的電感值的大小，且所述電容元件與可調(diào)電感元件并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述殼體上設(shè)有通孔，所述通孔與內(nèi)腔連通，且所述通孔與所述 金屬螺絲相對齊。

本發(fā)明的陷波器，通過可調(diào)電感元件或、和電容元件的同時使用，使陷波器在核磁工作的工作頻點達到很好的抑制作用?？烧{(diào)電感元件、電容元件結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)操作方便，可調(diào)節(jié)范圍更大。

【附圖說明】

圖1a為本發(fā)明實施例的一種陷波器的并聯(lián)諧振電路圖；

圖1b為本發(fā)明實施例的另一種陷波器的并聯(lián)諧振電路圖；

圖1c為本發(fā)明實施例的又一種陷波器的并聯(lián)諧振電路圖；

圖2本發(fā)明實施例的陷波器的組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明實施例的陷波器的另一組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2的陷波器的分解圖；

圖5為圖2的陷波器的另一分解圖；

圖6為圖2的陷波器的又一分解圖；

圖7為本發(fā)明實施例中的另一可調(diào)電感元件的分解圖；

圖8為7中的電感元件的支架的放大圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步詳細的說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。

為了抑制射頻線纜上產(chǎn)生的共模信號和抑制產(chǎn)生大電流，采用集成在患者 臥榻中的陷波器，其表現(xiàn)為對于高頻電流的高歐姆阻抗z0，高歐姆阻抗z0例如可以通過并聯(lián)諧振電路來實現(xiàn)。在此將一條或多條同軸線纜纏繞成螺線管線圈，并且在這樣產(chǎn)生的線圈的一端將導線罩(金屬屏蔽層)與并聯(lián)于該線圈的電容器相連。這樣的陷波器在所有通過發(fā)送天線引導的導線中都是必需的。在圖1中示出這樣的陷波器的電路原理圖，具有包圍多個內(nèi)導體的導線罩的同軸線纜纏繞成螺線管線圈，線圈在其兩端與電容的接頭連接，借助該電感可以調(diào)節(jié)這樣形成的并聯(lián)電路的共振。內(nèi)導體以通常的方式與導線罩絕緣。

本發(fā)明實施例的一種用于磁共振成像的陷波器，其包括：殼體1、線纜3及可調(diào)電容元件4和/或可調(diào)電感元件6，所述殼體1具有內(nèi)腔，所述可調(diào)電容元件4布置于殼體1上、且位于內(nèi)腔的外面，所述可調(diào)電容元件4的電容值的大小可調(diào)，所述線纜3繞制于支架5后成螺旋狀線圈結(jié)構(gòu)后形成所述可調(diào)電感元件6、且被布置于內(nèi)腔中，且所述可調(diào)電容元件4與可調(diào)電感元件6并聯(lián)連接?？蛇x的，可另外增加一個或多個電容元件7與所述可調(diào)電感元件6和/或可調(diào)電容元件4并聯(lián)連接。

殼體1包括第一外殼11、第二外殼12，且第一外殼11、第二外殼12分別對應于本發(fā)明實施例中的上半外殼、下半外殼。第二外殼12的中部設(shè)有沿縱長方向延伸的第二收容腔120，所述收容腔120的一側(cè)(右側(cè))設(shè)有第二定位件121，所述收容腔120的另一側(cè)(左側(cè))設(shè)有第二配合部122，相應的，所述第一外殼11的中部設(shè)有沿縱長方向延伸的第一收容腔110，該第一收容腔110與第二收容腔120的形狀、結(jié)構(gòu)大致相同，兩者可合圍成大致成圓筒狀結(jié)構(gòu)，用于容納支架5或電感元件6。所述第一收容腔110的一側(cè)(右側(cè))設(shè)有第一配合部112，該第一配合部與第二配合部122的形狀、結(jié)構(gòu)大致相同，所述收容腔120的另一側(cè)(左側(cè))設(shè)有第一定位部111，該第一定位部111與第二定位部121 的形狀、結(jié)構(gòu)大致相同。第一外殼11、第二外殼12組合在一起時，第一定位部111與第二配合部122相結(jié)合，第二定位部121與第一配合部112相結(jié)合，線纜3貫穿第一外殼11、第二外殼12的收容腔、且被第一定位部111與第二配合部122固定，以及被第二定位部121與第一配合部112固定。第一外殼11、第二外殼12可以通過膠水粘合在一起，此外，也可以靠兩零件擠壓預緊力的方式裝配在一起，也可以通過螺釘將兩者鎖緊。

殼體1在其位于內(nèi)腔外的表面之上還設(shè)置有導電體(參圖3)，具體的，導電體可以為設(shè)置于第一殼體11的第一金屬化層114或金屬層及設(shè)置于第二殼體12的第二金屬化層124或金屬層，該第一金屬化層114及第二金屬化層124允許電流通過。進一步的，在第一殼體11、第二殼體12的中間區(qū)域，設(shè)有沿殼體周向延伸的第一間隔槽113或間隔區(qū)域、第二間隔槽123或間隔區(qū)域，在第一間隔槽113、第二間隔槽123中未設(shè)置金屬化層，從而使第一金屬化層114、第二金屬化層124被間隙中斷，在第一間隔槽113、第二間隔槽123中布置至少一個電容元件7跨接，與第一間隔槽113、第二間隔槽123兩側(cè)的第一金屬化層114、第二金屬化層124電氣連接。

進一步的，所述線纜3包括若干芯線、包覆于芯線外面的金屬編織層以及位于金屬編織層外面的絕緣外皮。可調(diào)電感元件6通過線纜3的金屬編織層(未圖示)與第一金屬化層114、第二金屬化層124電氣連接，從而使可調(diào)電感元件6與電容元件7一起形成并聯(lián)諧振電路，通過調(diào)節(jié)并將該并聯(lián)諧振器電路調(diào)諧到期望的諧振頻率，需要計算相對應的電感和電容值，計算得到的電容或者電感值在實際中很難完全匹配上，這就需要電感的大小可以變化的。

本發(fā)明的一個實施例中，而本發(fā)明中的可調(diào)電感元件6的電感值可調(diào)，使并聯(lián)諧振器電路的諧振頻率可以達到5mhz左右。

請參圖4-6，可調(diào)電感元件6可以通過以下方式獲得：在支架5的外周設(shè)置螺旋槽51，用于將線纜3繞制/定位于螺旋槽51內(nèi)后形成電感，在支架5的中心位置設(shè)置沿軸向延伸的螺孔52，另外在螺孔52內(nèi)組裝一個金屬桿2，所述金屬桿2為可導電無磁材料制成，可以為石墨、銅或鋁等。金屬桿2的表面進一步設(shè)有螺紋，其與螺孔52配合。

電感被定義為在磁場中存儲能量的能力，對應的物理學公式為：

本發(fā)明專利實施例中采用的是螺旋式電感，螺旋式電感是繞線式電感的一種形式，對應的物理學公式為：

l＝4μr(πrn)2/l

上述公式中l(wèi)為電感的感值；μr為磁導率系數(shù)；r為螺旋式電感的繞線半徑；n為螺旋式電感的繞線圈數(shù)；l為螺旋式電感的長度。

根據(jù)公式中電感值與磁導率呈現(xiàn)正比關(guān)系可實現(xiàn)對電感的感值的調(diào)節(jié)；在半徑r，繞線圈數(shù)n和長度l不變的條件下，磁導率μr增加相對應的電感值也增加，反之也亦然。具體的，可通過控制金屬桿2在可調(diào)電感元件6內(nèi)部的長度，來調(diào)整可調(diào)電感元件6的磁導率μr的大小。當可調(diào)電感元件6內(nèi)部包含的金屬桿2的長度增加時，對應的磁導率μr也增加。

進一步的，在外殼體上設(shè)有通孔115，所述通孔115與內(nèi)腔連通，且所述通孔115與所述金屬桿2在左右方向相對齊，以便于將工具插入通孔115或內(nèi)腔中，以調(diào)節(jié)金屬桿2在可調(diào)電感元件6內(nèi)部的長度。

在其他實施方式中，可以先將可調(diào)電感元件6以螺旋狀繞制于一個模具上，然后將電感整體固定或固化后，將模具與電感分離。此種情形下，可將通孔115設(shè)置螺母或直接在通孔115上設(shè)置螺紋，所述金屬桿2組裝于通孔115上，通過旋轉(zhuǎn)金屬桿2，即可調(diào)節(jié)其在可調(diào)電感元件6內(nèi)部的長度，從而調(diào)節(jié)可調(diào)電感 元件6的大小。

在其他另一實施方式中，可通過以下方式獲得一個可調(diào)電感元件，提供一個支架5’，在其外周設(shè)有螺旋槽51’，支架5’的中心設(shè)有沿軸向延伸的通孔52’，所述線纜3繞設(shè)于螺旋槽51’中形成可調(diào)電感元件。支架5’的每個螺旋槽51’中設(shè)有一個切口53’，切口53’與通孔52’相連通。通過設(shè)置切口53’，可控制使支架5’在軸向上伸縮長度，從而相應的調(diào)整纏繞于螺旋槽51’中的可調(diào)電感元件的大小，具體的，當支架5’被壓縮時，對應的電感變大，當支架5’伸縮時，對應的電感變小。具體的，可通過貫穿通孔52’的螺桿21及組裝于螺桿上螺母22，來控制支架的伸縮量。螺母22位于支架5’的外側(cè)。在又一實施方式中，可以根據(jù)需求增加或減少支架5’上電感的匝數(shù)，來調(diào)整電感的大小。

本發(fā)明的另外一個實施例，為在電感可調(diào)的基礎(chǔ)上，增加一個可調(diào)電容元件，形成由可調(diào)電感、可調(diào)電容所組成的并聯(lián)諧振電路，其具體電路原理請參圖2；該可調(diào)電容元件，可以將并聯(lián)諧振器電路的諧振頻率調(diào)節(jié)至1mhz左右，且該可調(diào)電容元件的調(diào)節(jié)精度更大。該并聯(lián)諧振電路中的電感、電容均可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍更大、調(diào)節(jié)方式更靈活、調(diào)節(jié)精度也更好。

電容被定義為在電場中存儲能量的能力。兩個電極或者相似結(jié)構(gòu)的平面存在電壓差。電容值的大小取決于兩個電極或者相似結(jié)構(gòu)平面的面積；兩個電極或者相似結(jié)構(gòu)平面間的高度或者厚度；填充在兩個電極間的介電質(zhì)。電容對應的物理學公式為：

c為電容的容值；ε0為介電系數(shù)；εr為相關(guān)介電系數(shù)；a為面積；d為厚度。

本發(fā)明專利是根據(jù)公式中電容值與兩個電極或者相似結(jié)構(gòu)平面的面積呈現(xiàn) 正比關(guān)系實現(xiàn)。在介電系數(shù)和厚度不變的條件下，電極面積增大相對應的電容值也增大，反之也亦然。

如圖4-6所示，可調(diào)電容元件4由相對間隔設(shè)置的第一電極板41和第二電極板42構(gòu)成。第一電極板41的形狀為矩形，其與第一殼體11固定連接。第一電極板41可以包括絕緣基板411以及附著于絕緣所述絕緣基板上的金屬化層412或金屬層。第一電極板41的金屬化層412的兩端或側(cè)緣與第一殼體11上的金屬化層電氣連接。所述絕緣基板411的中央?yún)^(qū)域設(shè)有圓孔413。

第二電極板42位于開孔413的下方，與第一殼體11為活動連接，通過圓孔413可以看到第二電極板42，并對第二電極板42進行平動或轉(zhuǎn)動操作。第二電極板42的形狀設(shè)置為圓形，并且第二電極板42的直徑大于圓孔413的內(nèi)徑。第二電極板42可以包括絕緣基板421以及附著于絕緣所述絕緣基板上的金屬化層422或金屬層。所述金屬化層422可以為月牙形、矩形、三角形或梯形等多邊形或可實現(xiàn)所述第一電極板和所述第二電極板相對運動時電極板電容面積變化的圖形。通過旋轉(zhuǎn)第二電極板42，可以改變第一電極板41上的金屬化層412與第二電路板42上的金屬化層422的正對面積，進而改變可調(diào)電容元件4的電容值。

第一殼體11的表面還設(shè)置有沉孔116，用于容納第二電極板42。沉孔116為圓形，其內(nèi)徑略大于第二電極板42的直徑，其深度略大于第二電極板42的厚度。為了便于對第二電極板42進行調(diào)節(jié)，第二電極板42上還設(shè)置有調(diào)節(jié)部，該調(diào)節(jié)部例如可以設(shè)置為調(diào)節(jié)孔423，且所述調(diào)節(jié)孔423可以從第一電極板41的開孔413被接觸，所述調(diào)節(jié)部還可以設(shè)置為其他調(diào)節(jié)方式，例如凸塊、凸條等。

綜上所述，按照本發(fā)明的陷波器，通過可調(diào)電感與固定電容的并聯(lián)后形成 諧振電路，使陷波器在核磁工作的工作頻點達到很好的抑制作用。本發(fā)明的陷波器，還通過可調(diào)電感元件與可調(diào)電容元件的同時使用，使陷波器在核磁工作的工作頻點達到很好的抑制作用?？烧{(diào)電感元件、可調(diào)電容元件，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)操作方便。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。