[发明专利]高贴合头盔型灵长类动物磁共振实验射频线圈装置

说明书

本申请公开了一种高贴合头盔型灵长类动物磁共振实验射频线圈装置，包括：用于固定被测动物的动物固定座，通过万向连杆与所述动物固定座相连、并且能够佩戴于被测动物头部的头盔型的线圈支撑壳，布置于所述线圈支撑壳内部的射频接收线圈，与所述射频接收线圈电路连接、且伸出所述线圈支撑壳外部的信号导线。无论被测动物的头部被固定在何种角度，该装置中的射频接收线圈均能够贴近被测动物头皮布置，从而提高信号感应接收的信噪比和磁共振成像质量。无论被测动物的头部被固定在何种角度，该装置中的射频接收线圈均能够贴近被测动物头皮布置，从而提高信号感应接收的信噪比和磁共振成像质量。

技术领域

本申请涉及磁共振成像领域，具体一种高贴合头盔型灵长类动物磁共振实验射频线圈装置。

背景技术

作为真正的无创伤成像技术，磁共振成像技术广泛地应用于脑科学和脑疾病研究中。它的基本原理是在主磁场(外磁场)的作用下，某些绕主磁场(外磁场)进动的自旋的质子(包括人体中的氢质子)在短暂的射频电波作用下，进动角增大；当射频电波停止后，那些质子又会逐渐恢复到原来的状态，并同时释放与激励波频率相同的射频信号，发生核磁共振现象。磁共振成像技术便是利用这一原理，通过在主磁场中附加一个脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的人体内的原子核，然后接收原子核产生的核磁共振信号，最后在计算机中进行傅立叶变换，对这些信号进行频率编码和相位编码，从而建立一幅完整的磁共振图像。

在磁共振成像系统中，发射线圈和接收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。在通常的磁共振成像系统中，常采用整体射频线圈来获得最佳激发场均匀性。常用的体线圈有鸟笼形、螺线管形、鞍形线圈。鸟笼线圈可以满足在人体范围内发射磁场均匀性的要求，采用该设计的体发射线圈作为常规配置集成于常规场强磁共振系统中，可以满足任何部位的成像需求。螺线管线圈会产生一个平行于线圈轴的振动磁场，更适合静磁场为竖直方向的磁场系统，但不适用于那种患者托架和静磁场垂直的仪器。鞍形线圈产生的场均匀性比较好，但是受磁体对称性的影响非常大，对射频环境极其敏感，因而只能将磁共振成像系统做成较为封闭的圆筒状或其它类似的形状，但是这样的形状会对患有忧郁症、幽闭症或其它一些类似病症的患者带来严重的心理压力。

但如果同时使用较大的线圈接收，会产生较低的信噪比，这是因为接收线圈和参与成像的信号发生组织距离较远。而在磁共振成像系统中，高信噪比是保证高质量图像的一个重要因素，因此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。与体线圈相比，表面线圈拥有更高的敏感性。在进行脊柱、眼眶等局部区域成像时，因为表面线圈只检测靠近线圈的很小一部分组织的核磁共振信号，因此相对普通的体线圈，表面线圈具有更好的信噪比。但是表面线圈作为发射线圈时产生的射频强度会随着深度而变化，因而常表现为图像信号的不均匀性。此外，如果使用单个较大的表面线圈对一个较大的区域进行成像，线圈覆盖的所有区域的噪声都将进入线圈，因而信噪比差。使用多通道阵列线圈技术，使得多个独立的小线圈一起覆盖这个区域，这样只有临近线圈的很小区域的噪声才能进入线圈，从而满足在大的成像范围内获取高信噪比图像的要求。同时，多通道阵列线圈技术可以配合并行成像技术用于加速图像采集，改善图像质量。

但是对于应用在与人类在遗传、生理、神经解剖和行为上都十分相似的猴类动物的脑科学研究的磁共振成像实验，目前大多开展在小动物专用的磁共振系统上。这样在不同的磁共振系统(小动物专用磁共振系统和人体成像的临床磁共振系统)中获得的数据很难直接进行比较，也即很难实现跨物种研究结果的比较。因此开发可以应用在临床磁共振系统的猴子射频线圈装置，将为动物研究成果最终向临床转化提供基础。此外考虑到猴类动物头部两侧颞肌相对都比较厚，一般的表面线圈会因为与猴子头部的颞叶两侧成像区域较远而表现为较低信噪比，因而设计一种与猴脑相贴合的射频线圈将有利于获取较高信噪比的图像。