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CN201150537Y - 应用于磁共振系统中的病床装置 - Google Patents

应用于磁共振系统中的病床装置 Download PDF

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CN201150537Y CNU2008200015651U CN200820001565U CN201150537Y CN 201150537 Y CN201150537 Y CN 201150537Y CN U2008200015651 U CNU2008200015651 U CN U2008200015651U CN 200820001565 U CN200820001565 U CN 200820001565U CN 201150537 Y CN201150537 Y CN 201150537Y
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Abstract

本实用新型公开了一种应用于磁共振系统中的病床装置，所述磁共振系统中还包括：体线圈，所述病床装置包括床板以及支撑所述床板的支撑装置，所述床板位于所述体线圈内，所述支撑装置支撑所述床板使其与所述体线圈无接触。应用本实用新型所述的病床装置，能够消除梯度线圈的振动所引起的床板振动，从而提高成像质量。

Description

应用于磁共振系统中的病床装置
技术领域
本实用新型涉及磁共振技术，特别是涉及应用于磁共振系统中的病床装置。
背景技术
当前，在磁共振系统的病床装置(PTAB，Patient Table)实现方式中，特别是在圆柱形的磁共振系统中，病床装置中的床板由磁共振系统中的体线圈(BC，Body Coil)支撑。这里所提到的病床装置包括支架、床板和驱动机构等各个组成部分。其中，体线圈通常为射频体线圈，固定在磁体内孔径上。同时，梯度线圈，包括所有的梯度线圈以及匀场线圈，也被直接地固定在磁体内孔径上。
图1和图2分别为现有市场上存在的两种应用于磁共振系统中的不同实现方式的病床装置示意图。如图1所示，梯度线圈102直接固定在磁体101上；同时，体线圈103也通过图1所示横纵两个方向的体线圈孔管104固定在磁体101上。在实际应用中，体线圈103及其孔管104表现为一个圆孔，其中纵孔管(图1所示垂直方向的孔管)的位置大约位于将该圆孔等分为3个角时，圆孔下面的角对应的两条边的位置；支架105固定在磁体101的一侧，如图1所示右侧；位于支架105上的驱动机构106驱动床板107在水平方向上移动；当位于磁体101外部时，床板107在病床装置自身的运行轨道(未图示)上移动，当进入磁体101内部时，床板107由体线圈103的轨道，比如，体线圈103上一个较平的区域进行支撑。图2所示实现方式与图1所示实现方式类似，同样包括磁体201、梯度线圈202、体线圈203以及体线圈孔管204等组成部分，与图1所示实现方式的区别仅在于，病床装置中的支架205与磁体201无接触，直接安装在地面上，但当床板207在驱动机构206的驱动下进入磁体201内部时，床板207同样由体线圈203的轨道进行支撑。
可见，现有两种病床装置实现方式中，均要依赖于体线圈的轨道去支撑床板，这样，在实际应用中，就会带来以下问题：
在磁共振系统进行扫描的过程中，梯度线圈中的强电流会造成梯度线圈振动。其原因在于洛沦兹力引起梯度线圈受力变形。该变形为线圈电流的函数，由扫描所需波形决定。
由于体线圈和梯度线圈均被固定在磁体上，所以在扫描过程中，梯度线圈的振动会从磁体传送到体线圈上；相应地，体线圈的振动会传送到床板上。这种情形通常表现为在梯度线圈工作在强负载的情况下，即，持续的大电流且梯度脉冲间隔很短，而床板的负载又很轻时所发生的机械共振。这时，梯度线圈的振动频率往往覆盖了床板的固有频率，从而导致床板发生振动，进而导致床板所承载的被扫描物体，如人体发生振动，特别是当物体的质量相对较小，即床板负载较小时。这种情况尤其容易出现在小儿科的应用中，当儿童(重2Kg~20Kg)处于成人进行头部扫描的位置进行扫描时。
这种振动在十年以前，甚至在现在只需较低图像分辨率(像素大于或等于2～3毫米)的低场系统下并不会造成什么问题。但是，随着磁共振系统性能的增强，尤其是随着场强度以及梯度性能的不断增强，亚毫米级高分辨率的磁共振图像已经成为可能。在这种情况下，任何小的亚毫米级幅度的振动，比如振幅为0.1毫米的振动，都会对图像质量产生严重的影响，造成图像像素的模糊。
而且，近期发现，通过高分辨率弥散神经束成像(DTI，High Resolution Diffusion TensorImage)得到的图像受到严重的信号缺失影响，这可能是振动所引起的失相造成的。比如，水平方向的高强梯度脉冲引起的机械振动会导致严重的信号缺失现象。信号缺失现象的实际表现为在扫描得到的图像中的某一位置，如中间位置，会存在一块称为信号黑洞的区域，基于这样的图像质量是不可能进行DTI分析的；而对于相同的物体和切片位置，当在床板上加载更多的负载，如30Kg，或调整负载分布时，由于振动减少，图像的信号缺失现象会得到明显改善。
综上，在现有病床装置中，由于需要依赖于体线圈的轨道去支撑床板，而在体线圈和磁体之间又存在机械共振，所以扫描过程中的梯度线圈振动会从磁体传送到体线圈，并最终导致床板上所承载的物体振动，造成成像质量下降。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种应用于磁共振系统中的病床装置，能够消除梯度线圈的振动所引起的床板振动，从而提高成像质量。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种应用于磁共振系统中的病床装置，所述磁共振系统中还包括：体线圈，所述病床装置包括床板，以及支撑所述床板的支撑装置，在扫描过程中，所述床板位于所述体线圈内，所述支撑装置支撑所述床板使其与所述体线圈无接触。
其中，所述磁共振系统中进一步包括磁体；所述支撑装置包括：第一支架、第二支架、驱动机构以及运行轨道；
所述第一支架和第二支架分别位于所述磁体两侧，与所述磁体无接触，分别支撑所述运行轨道的两端，支撑所述运行轨道与所述体线圈之间具有一定的间隙；
所述驱动机构在扫描时驱动所述床板在所述运行轨道上移动。
所述驱动机构位于所述第一支架与所述运行轨道之间。
或者，所述磁共振系统中进一步包括磁体；所述支撑装置包括：第一支架、第二支架、第一驱动机构、第二驱动机构以及支撑部件；所述第一支架和第二支架分别位于所述磁体两侧，与所述磁体无接触；所述支撑部件与所述第二支架位于同侧；
所述第一驱动机构，用于驱动所述床板沿水平方向移动至成像位置，并在当所述支撑部件进入到所述床板一端的底部时，驱动所述第一支架升高，将所述床板的另一端升高到预定的高度，与所述体线圈之间具有一定的间隙；
所述第二驱动机构，用于当所述床板移动至成像位置时，驱动所述支撑部件进入到所述床板一端的底部，并驱动所述第二支架升高，将所述支撑部件及其上的床板升高到预定的高度，与所述体线圈之间具有一定的间隙。
所述床板两端升高到的预定的高度相同。
所述第一驱动机构进一步用于，当所述床板移出磁体时，驱动所述第一支架下降或上升。
所述第一驱动机构位于所述第一支架与所述床板之间；所述第二驱动机构位于所述第二支架与所述支撑部件之间；所述支撑部件固定于所述第二驱动机构之上。
所述第一支架和第二支架固定在地面上。
可见，采用本实用新型的病床装置，通过对床板进行设计，使床板在扫描过程中与体线圈无接触，从而消除了梯度线圈的振动所引起的床板振动，提高了扫描过程中的成像质量。
附图说明
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1为现有应用于磁共振系统中的病床装置的一种实现方式示意图；
图2为现有应用于磁共振系统中的病床装置的另一种实现方式示意图；
图3为本实用新型所述病床装置应用于磁共振系统中的第一实施例的组成结构示意图；
图4为本实用新型所述病床装置应用于磁共振系统中的第二实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例中提出一种应用于磁共振系统中的病床装置，采用独立浮动实现方式：在扫描过程中，将床板和梯度线圈固定在不同的物体上。所述病床装置包括床板以及支撑床板的支撑装置，在扫描过程中，支撑装置支撑床板穿过体线圈，与体线圈无接触。
在实际应用中，上述病床装置可具体表现为多种不同的形式。下面通过具体的实施例，对本实用新型所述方案作进一步地详细说明：
图3为本实用新型所述病床装置应用于磁共振系统中的第一实施例的组成结构示意图。如图3所示，本实施例中的磁共振系统主要包括：磁体301、梯度线圈302、体线圈303、体线圈孔管309等现有组成部分以及病床装置(其它不相关组成部分未图示)；其中，病床装置中进一步包括：第一支架304、第二支架305、驱动机构306、床板307以及运行轨道308。其中，第一支架304、第二支架305、驱动机构306以及运行轨道308可统称为床板307的支撑装置。
第一支架304和第二支架305分别位于磁体301的两侧，与磁体301无接触，即独立于梯度线圈302，第一支架304和第二支架305可固定在地面上，分别用于支撑床板307的运行轨道308的两端；该运行轨道308与体线圈303之间具有一定的间隙，无接触；驱动机构306驱动床板307在运行轨道308上移动。如图3所示，驱动机构306可位于第一支架304与运行轨道308之间。
采用图3所示实现方式后，由于床板由两个独立于磁体的支架进行支撑，不与任何产生振动的物体接触，这样，梯度线圈的振动就不会被传送到床板上，从而可以完全消除梯度线圈与床板之间的机械振动，进而避免了引起床板上所承载的被扫描物体的振动，提高了成像质量。
图4为本实用新型所述病床装置应用于磁共振系统中的第二实施例的组成结构示意图。如图4所示，本实施例中的磁共振系统主要包括：磁体401、梯度线圈402、体线圈403、体线圈孔管410等现有组成部分以及病床装置(其它不相关组成部分未图示)；其中，病床装置中进一步包括：第一支架404、第二支架405、第一驱动机构406、第二驱动机构407、支撑部件409以及床板408。其中，第一支架404、第二支架405、第一驱动机构406、第二驱动机构407以及支撑部件409可统称为床板408的支撑装置。第一支架404和第二支架405分别位于磁体401两侧，与磁体401无接触，即独立于梯度线圈402；第一支架404和第二支架405可固定在地面上。
第一驱动机构406驱动床板408在水平方向上沿体线圈403的轨道进行移动，并在当支撑部件409进入到床板408一端的底部时，驱动第一支架404升高，将床板408的另一端升高到预定的高度，与体线圈403之间具有一定的间隙；
支撑部件409与第二支架405位于同侧，当床板408沿体线圈403的轨道移动至成像位置时，在第二驱动机构407的驱动下进入到床板408一端的底部，并在第二支架405的支撑下升高到预定的高度；
第二驱动机构407当床板408沿体线圈403的轨道移动至成像位置时，驱动支撑部件409进入到床板408一端的底部，并驱动第二支架405升高，将支撑部件409及其上的床板408升高到预定的高度，与体线圈403之间具有一定的间隙。
如图4所示，第一驱动机构406和第二驱动机构407可分别位于第一支架404和第二支架405之上。但在实际应用中，也可以采用其它的实现方式，比如，将第一驱动机构406以及第二驱动机构407分别设置在对应支架的内部，总之，具体实现方式不限。而且，本领域技术人员根据本领域常用技术手段，能够获知如何具体实现本实施例中所述的第一驱动机构406以及第二驱动机构407的功能。另外，本实施例中的驱动机构驱动支架上升或下降的方式可以是采用现有的气动或液压等方式。再有，本实施例中的支撑部件409可如图4所示，固定在第二驱动机构407上，可以将支撑部件409看成第二驱动机构407的一部分。当第二支架405上升时，支撑部件409同时上升。该支撑部件409可采用不锈钢等材料制成，需要足够坚硬以能够支持床板的最大负载。
图4所示病床装置的具体工作流程包括：当需要进行扫描时，第一驱动机构406驱动床板408按现有方式沿水平方向在体线圈403的轨道上进行移动；当移动至成像位置时，位于第二驱动机构407处的一个小的支撑部件409在第二驱动机构407的驱动下进入到床板408的底部；之后，第一驱动机构406和第二驱动机构407分别驱动所述第一支架404和第二支架405升高若干毫米，该升高高度可预先设定，但需要保证两边升高高度一致，从而使床板408在进行扫描时处于悬浮状态。当扫描结束，床板408移出磁体时，第一驱动机构406还可以驱动第一支架404在垂直方向上下降或上升，以方便之后被扫描的物体，比如病人上到床板408上进行下一次扫描。
采用图4所示实现方式后，由于在扫描过程中，床板成为完全的悬浮状态，与体线圈是游离的，即无机械接触，所以梯度线圈的振动不会被传送到床板上，提高了成像质量。
总之，采用本实用新型实施例的技术方案，可以避免梯度线圈的振动对床板的影响，提高扫描时的成像质量，从而获得高分辨率，如像素大小小于0.1毫米的磁共振图像，这在场强为3T、4T或7T等情况时非常可能。另外，可以避免由于在振动时组织的弹性性能所引起的失相所造成的信号缺失。
需要说明的是，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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种应用于磁共振系统中的病床装置，所述磁共振系统中包括体线圈(303，403)，所述病床装置包括床板(307，408)，以及支撑所述床板(307，408)的支撑装置，其特征在于，所述床板(307，408)位于所述体线圈(303，403)内，所述支撑装置支撑所述床板(307，408)使其与所述体线圈(303，403)无接触。
2、根据权利要求1所述的病床装置，其特征在于，所述磁共振系统中进一步包括磁体(301)；所述支撑装置包括：第一支架(304)、第二支架(305)、驱动机构(306)以及运行轨道(308)；
所述第一支架(304)和第二支架(305)分别位于所述磁体(301)两侧，与所述磁体(301)无接触，分别支撑所述运行轨道(308)的两端，支撑所述运行轨道(308)与所述体线圈(303)之间具有一定的间隙；
所述驱动机构(306)在扫描时驱动所述床板(307)在所述运行轨道(308)上移动。
3、根据权利要求2所述的病床装置，其特征在于，所述驱动机构(306)位于所述第一支架(304)与所述运行轨道(308)之间。
4、根据权利要求1所述的病床装置，其特征在于，所述磁共振系统中进一步包括磁体(401)；所述支撑装置包括：第一支架(404)、第二支架(405)、第一驱动机构(406)、第二驱动机构(407)以及支撑部件(409)；所述第一支架(404)和第二支架(405)分别位于所述磁体(401)两侧，与所述磁体(401)无接触；所述支撑部件(409)与所述第二支架(405)位于同侧；
所述第一驱动机构(406)，用于驱动所述床板(408)沿水平方向移动至成像位置，并在当所述支撑部件(409)进入到所述床板(408)一端的底部时，驱动所述第一支架(404)升高，将所述床板(408)的另一端升高到预定的高度，与所述体线圈(403)之间具有一定的间隙；
所述第二驱动机构(407)，用于当所述床板(408)移动至成像位置时，驱动所述支撑部件(409)进入到所述床板(408)一端的底部，并驱动所述第二支架(405)升高，将所述支撑部件(409)及其上的床板(408)升高到预定的高度，与所述体线圈(403)之间具有一定的间隙。
5、根据权利要求4所述的病床装置，其特征在于，所述床板(408)两端升高到的预定的高度相同。
6、根据权利要求4所述的病床装置，其特征在于，所述第一驱动机构(406)进一步用于，当所述床板(408)移出磁体(401)时，驱动所述第一支架(404)下降或上升。
7、根据权利要求4、5或6所述的病床装置，其特征在于，所述第一驱动机构(406)位于所述第一支架(404)与所述床板(408)之间；所述第二驱动机构(407)位于所述第二支架(405)与所述支撑部件(409)之间；所述支撑部件(409)固定于所述第二驱动机构(407)之上。
8、根据权利要求2～6中任一项所述的病床装置，其特征在于，所述第一支架(304，404)和第二支架(305，405)固定在地面上。
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