[发明专利]用于柔性磁共振射频线圈高频封装工艺过程的线圈保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在柔性磁共振射频接收线圈高频封装生产过程中，用于保护线圈不被大功率射频电磁波损坏的保护装置。

背景技术

磁共振影像系统（MRI）是核磁共振（NMR）在医学上的一个应用。磁共振影像系统的主磁系统产生一均匀强磁场（称为MRI系统主磁场—B₀）。人体中的氢原子核在B₀场下发生自旋极化。磁极化的氢原子核自旋在人体中产生磁矩i。在没有B₀以外的外磁场激励情况下，该磁矩处于稳态，方向和主磁场B₀方向同轴向，不产生有用的信息。

当有外加的均匀的射频（RF）磁场（称为激发磁场或B₁磁场）存在时，人体内磁矩受激产生核磁共振信号，经接受线圈采集，电子线路    和软件整合处理后，最终获取磁共振影像系统（MRI）的数据和图像。

具体而言，射频发射线圈在所需探测的图像区域产生B₁磁场，该射频发射线圈由采用功率放大器的受计算机控制的射频发射器驱动。在激发过程中，原子核自旋系统吸收能量，使磁矩绕着主磁场方向进动。在激发后，进动的磁矩将经历自由感应衰减（FID），释放其吸收的能量并返回稳态。自由感应衰减（FID）过程中释放的能量以射频电磁场向周围传播，在人体受激部分附近放置的接收射频线圈会受此射频电磁场感应而产生感应电压，经前置放大器放大后即得到核磁共振（NMR）信号。接收射频线圈可以是发射线圈本身也可以是专门接收射频信号的独立线圈。集成在主磁场系统中的梯度线圈可以产生附加脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的体内的原子核，并对信号进行频率编码和相位编码，在空间频率坐标系（k空间）中建立一幅完整的核磁共振信号图，最终经过傅立叶变换，在寻常空间（R空间）内得到一幅完整的磁共振影像。

由于人体释放的核磁共振（NMR）信号极其微弱，因此在磁共振影像系统（MRI）中，接收线圈的灵敏度是获得高质量图像的一个关键因素。表面线圈的灵敏度随之与检查部位距离的增加呈指数关系下降，因此，接收线圈设计的关键技术就是使其尽可能贴近人体。为了使接收线圈适应绝大多数患者，固定形状接收线圈必须按较大体型患者设计外型。而实际待检查的患者体格差别很大，这会导致小体型患者成像质量不好。柔性线圈可以自然适应不同体型患者，达到紧贴检查部位的目的。加之柔性接收线圈具有的重量轻、使用方便等诸多优势，使得当今主流磁共振系统大量使用柔性线圈替代原有固定形状线圈。

目前，柔性线圈的封装工艺主要分为三种：1、液体塑料喷涂结皮；2、塑料膜热压；3、塑料膜高频焊接。其中塑料膜高频焊接工艺封装的线圈耐久性和安全性最好，但相应的技术难度也最大。在塑料膜高频焊接工艺中，高频电磁波的能量在焊接模具的工作面上被转化为热能，从而将包敷线圈的塑料膜熔接成封闭的外壳。然而，射频接收线圈的设计目的就是接收和放大微弱的高频电磁波信号。因此，焊接过程用的高功率电磁波很容易被线圈内的电子线路吸收，从而导致元件和线路烧毁。因此，在塑料膜高频焊接过程中保护电器线路就成了塑料膜高频焊接封装工艺的关键技术。

现有的塑料膜高频焊接保护技术是将线圈调整到磁共振信号频率而以其他频段的高频电磁波能量焊接塑料膜。然而，高频焊接时进场电磁波杂散分布复杂，并且焊接模具与接收线圈间耦合较强。这使得现有的焊接保护技术稳定性不好，进而导致焊接成品率不高。

发明内容

为解决目前柔性磁共振射频接收线圈塑料膜高频焊接成品率不高的问题，本发明使用了射频浮动驱动保护技术，通过设置共模抑制器、使用电池供电的驱动电路及在线圈电路中接入驱动回路，成功地解决了焊接电磁波杂散场不易控制的技术难题，降低了焊接过程中线圈电路与焊接模具间的耦合，使线圈电路的保护更加有效和可靠，封装过程导致的产品报废率大大降低。