用于磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法

文档序号:1927673 发布日期:2021-12-07 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 用于磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法 (Isolation device for magnetic resonance, magnetic resonance imaging apparatus and control method thereof ) 是由 梁志鹏 于 2021-10-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法,隔离装置包括缓冲部、压力传感器,缓冲部具有主空腔,主空腔被配置为用于充放充盈物质以使缓冲部呈扩张状态或收缩状态;压力传感器设置在缓冲部的正面,缓冲部的正面被配置为用于直接或间接接触目标对象,压力传感器被配置为用于获取目标对象的受压力信息,受压力信息被配置为用于作为控制扩张状态的扩张程度的根据。上述隔离装置,缓冲部可在目标对象进入设备前呈收缩状态,防止对目标对象的进入形成障碍,在目标对象进入到设备内后,通过压力传感器的辅助配合,在充气过程中采集对目标对象的压力,根据不同目标对象的体型控制缓冲部的扩张程度,以提高目标对象的舒适度。(The invention relates to an isolation device for magnetic resonance, a magnetic resonance imaging device and a control method thereof, wherein the isolation device comprises a buffer part and a pressure sensor, the buffer part is provided with a main cavity, and the main cavity is configured to be filled with filling materials so as to enable the buffer part to be in an expansion state or a contraction state; the pressure sensor is provided on a front surface of the cushioning portion, the front surface of the cushioning portion being configured to directly or indirectly contact the target object, the pressure sensor being configured to acquire pressure information of the target object, the pressure information being configured to be a function of controlling a degree of expansion of the expanded state. Above-mentioned isolating device, buffer can be the contraction state before target object gets into equipment, prevents to form the obstacle to target object&#39;s entering, and after target object entered into equipment, through pressure sensor&#39;s supplementary cooperation, gather the pressure to target object at the inflation in-process, according to the expansion degree of different target object&#39;s size control buffer to improve target object&#39;s comfort level.)

用于磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及高场磁共振成像技术领域,特别是涉及用于磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法。

背景技术

在高场磁共振扫描中,尤其是场强在3.0T、5.0T及以上时,较高的SAR(特定比吸收率,specific absorption rate)会给目标对象(如人体或动物)造成身体灼伤等风险,由于越靠近VTC(容积发射线圈,Volume Transmiting Coil)的内壁,SAR值越高,出于对目标对象保护的目的,对目标对象靠近VTC内壁的部位进行隔离是一种比较简单可行的办法。

目前最常用的方法是利用各种垫子隔离目标对象手臂、大腿等容易贴近VTC内壁的部位,从而降低安全风险,在实际操作过程中,工作人员需要等目标对象进入到VTC内之后,对目标对象进行塞垫操作,但是这种方式不仅需要附加大量的附件配合使用进行塞垫,人工操作还会增加工作人员的工作量,并且还可能对目标对象造成不适。

发明内容

基于此,有必要针对现有技术中实施降低SAR值的操作时,对目标对象造成不适、以及操作繁琐的问题,提供一种用于磁共振的隔离装置、磁共振成像设备及其控制方法。

本发明提供了一种用于磁共振的隔离装置,所述隔离装置包括:

缓冲部,所述缓冲部具有主空腔,所述主空腔被配置为用于充放充盈物质以使所述缓冲部呈扩张状态或收缩状态;

压力传感器,设置在所述缓冲部的正面,所述缓冲部的正面被配置为用于直接或间接接触目标对象,所述压力传感器被配置为用于获取所述目标对象的受压力信息,所述受压力信息被配置为用于作为控制所述扩张状态的扩张程度的根据。

在其中一个实施例中,所述隔离装置还包括:

物质输送控制器,与所述主空腔连通,所述物质输送控制器被配置为用于至少根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度。

在其中一个实施例中,所述物质输送控制器包括:

输送泵;

管道,所述管道的一端与所述输送泵连通,所述管道的另一端与所述主空腔连通,所述输送泵被配置为用于通过所述管道向所述主空腔输送所述充盈物质。

在其中一个实施例中,所述缓冲部设置有连接结构,所述连接结构被配置为用于将所述缓冲部固定于磁共振成像设备中的容积发射线圈的内壁。

在其中一个实施例中,所述压力传感器的数量为多个,多个所述压力传感器按照预设的排布图案布置在所述缓冲部的正面。

在其中一个实施例中,所述隔离装置还包括:

表层垫,所述表层垫设置在所述缓冲部的正面,且所述压力传感器位于所述缓冲部和所述表层垫之间,所述压力传感器被配置为用于经所述表层垫间接获取所述受压力信息;其中,所述表层垫为实心,或者,所述表层垫具有辅空腔,所述辅空腔与所述主空腔连通。

本发明还提供了一种磁共振成像设备,包括:

所述隔离装置;

容积发射线圈,所述隔离装置设置在所述容积发射线圈的内壁。

本发明还提供了一种基于所述磁共振成像设备的控制方法,包括如下步骤:

根据所述压力传感器获取目标对象的受压力信息;

物质输送控制器根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度。

在其中一个实施例中,物质输送控制器根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度,包括如下步骤:

对所述目标对象进行成像操作前,所述物质输送控制器向所述主空腔填充所述充盈物质,使所述缓冲部呈所述扩张状态;

当所述受压力信息达到预设的压力值时,所述物质输送控制器停止向所述主空腔填充所述充盈物质。

在其中一个实施例中,物质输送控制器根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度,之后还包括如下步骤:

对所述目标对象完成成像操作后,所述物质输送控制器排放所述主空腔中的所述充盈物质,使所述缓冲部呈所述收缩状态。

上述用于磁共振的隔离装置,缓冲部可以在目标对象进入设备前呈收缩状态,防止对目标对象的进入形成障碍,在目标对象进入到设备内后,可以通过压力传感器的辅助配合,在充气过程中采集对目标对象的压力,根据不同目标对象的体型控制缓冲部的扩张程度,以提高目标对象的舒适度,同时也降低了工作人员的工作量、减少设备的附件。

附图说明

图1为现有技术中的隔离垫子的结构示意图;

图2为本发明一个实施例提供的隔离装置的背面结构示意图;

图3为本发明一个实施例提供的隔离装置的正面结构示意图;

图4为本发明一个实施例提供的隔离位置的位置示意图;

图5为本发明一个实施例提供的隔离装置的使用状态示意图;

图6为本发明另一个实施例提供的隔离装置的结构示意图。

附图标号:

001、隔离装置;002、容积发射线圈;003、目标对象;004、隔离位置;

100、缓冲部;200、压力传感器;300、物质输送控制器;400、连接结构。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1所示,现有的用于隔离目标对象与容积发射线圈的内壁的垫子大多为方体状或其他类似形状的垫子,垫子的内部是实心的,例如填充了棉花等具备缓冲效果的物质,这种垫子虽然具有在外力作用下变形的能力,但是即便是发生变形后,整体上的轮廓也不会发生太大的变化。使用时,工作人员会在目标对象进入到容积发射线圈内后,将垫子塞在目标对象距离容积发射线圈的内壁较近的地方,如手臂、大腿外侧的位置,以此来实现对目标对象的隔离,但是这种方式不仅需要附加大量的垫子作为附件配合设备使用,还会增加工作人员的工作量,并且还可能对目标对象造成不适。

参阅图2、图3所示,本发明一实施例提供了一种用于磁共振的隔离装置001,所述隔离装置001包括缓冲部100、压力传感器200,缓冲部100可呈扩张状态或收缩状态,所述缓冲部100具有主空腔,所述主空腔被配置为用于充放充盈物质以使所述缓冲部100呈扩张状态或收缩状态,所述充盈物质为气体或液体,压力传感器200设置在所述缓冲部100的正面,所述缓冲部100的正面被配置为用于直接或间接接触目标对象003,如所述缓冲部100的正面在使用时直接接触目标对象003,或通过其他部件间接接触目标对象003,满足力的传导以及对目标对象003的隔离,所述压力传感器200被配置为用于获取所述目标对象003的受压力信息,所述受压力信息被配置为用于作为控制所述扩张状态的扩张程度的根据。缓冲部100的扩张状态和收缩状态是可控、可转换的,而并不是不变的、不可转换的两种独立状态。

该隔离装置001的主体部件是可以实现扩张和收缩的缓冲部100,该缓冲部100可以采用气垫、气囊、水垫、水囊等结构,缓冲部100无论采用何种结构,都在其内部形成可充放充盈物质的主空腔,主空腔可以用来充放匹配的充盈物质,例如当缓冲部100采用气垫、气囊时,充盈物质可以采用气体,当气体被充入气垫或气囊的主空腔后,气垫或气囊就可以被充盈起来,呈扩张状态,当气体被放出后,气垫或气囊便切换为收缩状态,其中,充入主空腔的气体可以为普通的空气,也可以为性质更为稳定的氮气等,在此不做限定。同样,当缓冲部100采用水垫、水囊时,充盈物质可以采用液体,当液体被充入水垫或水囊的主空腔后,水垫或水囊就可以被充盈起来,呈扩张状态,当液体被放出后,水垫或水囊便切换为收缩状态,其中,充入主空腔的液体可以为普通的水,也可以为无毒无害的其他液体等,在此不做限定。

参阅图4和图5所示,容积发射线圈002的内腔可以形成用于供目标对象003成像操作的孔径,目标对象003需要进入到孔径内实施成像操作,基于缓冲部100的可扩张和收缩功能,能够在目标对象003进入到容积发射线圈002的孔径前和进入到容积发射线圈002的孔径后自动匹配合适的状态,因为容积发射线圈002的孔径本身就相对狭窄,所以在目标对象003进入到容积发射线圈002的孔径内前,可以控制缓冲部100呈收缩状态,收缩状态可以使缓冲部100萎缩成相对较小的体积,甚至基本不占用容积发射线圈002孔径的内部空间,这可以为目标对象003的进入提供更多的可活动空间,使目标对象003能够轻松进入。当目标对象003进入到容积发射线圈002的孔径内后,缓冲部100可以由收缩状态切换为扩张状态,增加自己的体积,填充在目标对象003与容积发射线圈002孔径内壁之间,如图4中显示的隔离位置004,起到隔离的作用。目标对象003可以为活体,活体可以为人体或动物,如患者或病人。

对于缓冲部100的收缩状态而言,收缩状态下的缓冲部100通常为基本无填充物质的状态,但是缓冲部100为扩张状态时,扩张状态具有相应的扩张程度,不同的扩张程度决定的扩张状态不同,扩张程度越高则缓冲部100的体积越大,扩张程度越低则缓冲部100的体积越小,因此,在容积发射线圈002孔径的空间大小不变时,基于对扩张程度的控制,便可以将同一缓冲部100适用于体型不同的目标对象003,如目标对象003的体型较大时,则可以降低缓冲部100的扩张程度,目标对象003的体型较小时,可以相应升高缓冲部100的扩张程度,根据目标对象003的实际体型调整缓冲部100的扩张程度,可以在容积发射线圈002的内壁和目标对象003之间通过调整隔离距离形成有效的隔离,并不至于过度压迫目标对象003,使目标对象003产生不舒适感。

对于目标对象003体型的判断,该隔离装置001采用了压力传感器200,压力传感器200设置在所述缓冲部100的正面,当目标对象003进入到容积发射线圈002孔径内后,缓冲部100便开始充入充盈物质,使缓冲部100转换为扩张状态,并不断升高扩张程度,随着缓冲部100的不断扩张,缓冲部100的正面会接触目标对象003的隔离位置005,并不断压迫目标对象003,此时压力传感器200便可以获取所述目标对象003的受压力信息,也就是测得当前的压力值,该压力值越大则表明受压力信息越大,压力值越小则表明受压力信息越小,因此该压力值(或受压力信息)就可以作为控制所述扩张状态的扩张程度的根据,根据预设的控制逻辑,可以通过受压力信息控制缓冲部100的扩张程度,以匹配当前目标对象003的体型,使目标对象003通过缓冲部100的扩张厚度既能够实现更大距离的隔离,又不至于过度压迫目标对象003,使目标对象003产生不舒适感。

为了保证受压力信息获取的灵敏、精确,压力传感器200的数量可以采用为多个,多个所述压力传感器200按照预设的排布图案布置在所述缓冲部100的正面,具体的排布图案包括环形、圆形、椭圆形、正方形、长方形和梯形中的任意一种或组合,这均可以根据具体需要隔绝的目标对象003的部位进行设计,只要满足灵敏贴合即可,不限于各种排布形式。

在其中一个实施例中,所述隔离装置001还包括表层垫,所述表层垫设置在所述缓冲部100的正面,且所述压力传感器200位于所述缓冲部100和所述表层垫之间,所述压力传感器200被配置为用于经所述表层垫间接获取所述受压力信息。此时,表层垫可以作为与目标对象003直接接触的部位,即所述缓冲部100的正面通过表层垫间接接触目标对象003,满足力的传导以及对目标对象003的隔离,当表层垫与目标对象003接触后,目标对象003会将压力施加至表层垫上,而表层垫会将压力分散并均匀的传递给压力传感器200,这样将使得受压力信息的获取更为灵敏、精确。其中所述表层垫可以为实心,通过填充棉花等物质实现,而且所述表层垫也可以具有辅空腔,所述辅空腔与所述主空腔连通,随主空腔形成为共同的腔体,一并实现扩张和收缩。

因此,该隔离装置001的采用简化了磁共振成像设备的整体配置,不需要配置其他额外的各种垫子进行防护,不需要技师进行塞垫子的操作,缓冲部100可以在目标对象003进入设备前呈收缩状态,防止对目标对象003的进入形成障碍,在目标对象003进入到设备内后,可以通过压力传感器200的辅助配合,在充气过程中采集对目标对象003的压力,根据不同目标对象003的体型控制缓冲部100的扩张程度,以提高目标对象003的舒适度,降低了工作人员的工作量、减少设备的附件,即垫子的数量。

参阅图6所示,所述隔离装置001还包括物质输送控制器300,物质输送控制器300与所述主空腔连通,所述物质输送控制器300被配置为用于至少根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度。物质输送控制器300的采用可以实现对充盈物质的自动化、可控式充放,在预先设置好的控制逻辑下,根据受压力信息提供的数据,物质输送控制器300可以自动控制充盈物质的充放,并实时控制充盈物质的充放量,使缓冲部100能够自动、可控地调节缓冲部100的扩张程度,以及缓冲部100在扩张状态和收缩状态之间的转换,自动匹配当前目标对象003的体型。例如,当受压力信息达到设定值时,则物质输送控制器300停止充入充盈物质,当成像扫描结束时,物质输送控制器300释放充盈物质,整个流程全部由物质输送控制器300控制,实现智能化操作。

物质输送控制器300可以根据输送的物质不同,采用不同的装置,例如当输送的物质为气体时可以采用气泵,输送的物质为液体时可以采用水泵。所述物质输送控制器300包括输送泵,如气泵或水泵,同时还包括管道,所述管道的一端与所述输送泵连通,所述管道的另一端与所述缓冲部100的侧面或背面其他合适位置连通,并进一步连通所述主空腔,所述输送泵被配置为用于通过所述管道向所述主空腔输送所述充盈物质,其中所述缓冲部100的背面与所述缓冲部100的正面相对。管道可以采用水管、气管等结构,管道连接在缓冲部100的背面,可以防止目标对象003进入容积发射线圈002孔径内并与缓冲部100的正面接触时压迫管道,导致充盈物质的充放滞缓或失灵,整个过程无需技师操作,大大简化了技师的工作量。物质输送控制器300可以设置在设备间或者磁共振成像装置的服务侧,管道可以隐藏在磁共振成像装置的外壳内,然后与输送泵相连。

缓冲部100的整体外形尺寸可以根据具体需要隔绝的目标对象003的部位进行设计,缓冲部100可以一体化集成在容积发射线圈002孔径的内壁,在其中一个实施例中,所述缓冲部100的背面设置有连接结构400,所述连接结构400被配置为用于将所述缓冲部100固定于容积发射线圈002的内壁,容积发射线圈002属于磁共振成像设备中的部件,其中所述缓冲部100的背面与所述缓冲部100的正面相对。连接结构400可以为魔术贴、卡扣等形式,缓冲部100的背面与容积发射线圈002内壁安装集成时,管道可以通过在容积发射线圈002开槽实现装配。

在一个实施例中,本发明还提供了一种磁共振成像设备,包括所述隔离装置001、容积发射线圈002,所述隔离装置001设置在所述容积发射线圈002的内壁。此时,工作人员可以手动实现对缓冲部100的充放,或者手动操作物质输送控制器300实现对缓冲部100的充放。除此之外,基于隔离装置001中缓冲部100的自动扩张和收缩,不仅可以手动控制缓冲部100主空腔的充盈物质的充放,也可以自动控制该充盈物质的充放,在此不做限定。

本发明还提供了一种基于磁共振成像设备的控制方法,包括如下步骤:根据所述压力传感器200获取目标对象003的受压力信息;物质输送控制器根据所述受压力信息向所述主空腔充放所述充盈物质,以控制所述扩张状态的扩张程度,例如对所述目标对象003进行成像操作前,所述物质输送控制器300向所述主空腔填充所述充盈物质,如充气或充液体,使所述缓冲部100呈所述扩张状态,当所述受压力信息达到预设的压力值时,所述物质输送控制器300停止向所述主空腔填充所述充盈物质,这是对缓冲部100从收缩状态切换至扩张状态的控制,以及对扩张程度的控制。对所述目标对象003完成成像操作后,所述物质输送控制器300对所述主空腔排放所述充盈物质,如排放气体或排放液体,使所述缓冲部100呈所述收缩状态,这是对缓冲部100从扩张状态切换至收缩状态的控制。由于隔离装置001的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述,在此便不做赘述,具体充放操作可参考前文。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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