本發(fā)明涉及磁共振，具體為一種用于雙膝、雙踝或雙下肢同時掃描的磁共振成像裝置。

背景技術：

1、磁共振影像系統(tǒng)（mri）是核磁共振（nmr）在醫(yī)學上的一個應用。磁共振影像系統(tǒng)的主磁系統(tǒng)產(chǎn)生一均勻強磁場（稱為mri系統(tǒng)主磁場—b0）。人體中的氫原子核在b0場下發(fā)生自旋極化。磁極化的氫原子核自旋在人體中產(chǎn)生磁矩i。在沒有b0以外的外磁場激勵情況下，該磁矩處于穩(wěn)態(tài)，方向和主磁場b0方向同軸向，不產(chǎn)生有用的信息。

2、當有外加的均勻的射頻（rf）磁場（稱為激發(fā)磁場或b1磁場）存在時，人體內磁矩受激產(chǎn)生核磁共振信號，經(jīng)接受線圈采集，電子線路和軟件整合處理后，最終獲取磁共振影像系統(tǒng)（mri）的數(shù)據(jù)和圖像。

3、具體而言，射頻發(fā)射線圈在所需探測的圖像區(qū)域產(chǎn)生b1磁場，該射頻發(fā)射線圈由采用功率放大器的受計算機控制的射頻發(fā)射器驅動。在激發(fā)過程中，原子核自旋系統(tǒng)吸收能量，使磁矩繞著主磁場方向進動。在激發(fā)后，進動的磁矩將經(jīng)歷自由感應衰減（fid），釋放其吸收的能量并返回穩(wěn)態(tài)。自由感應衰減（fid）過程中釋放的能量以射頻電磁場向周圍傳播，在人體受激部分附近放置的接收射頻線圈會受此射頻電磁場感應而產(chǎn)生感應電壓，經(jīng)前置放大器放大后即得到核磁共振（nmr）信號。接收射頻線圈可以是發(fā)射線圈本身也可以是專門接收射頻信號的獨立線圈。集成在主磁場系統(tǒng)中的梯度線圈可以產(chǎn)生附加脈沖梯度磁場，選擇性地激發(fā)所需要位置的體內的原子核，并對信號進行頻率編碼和相位編碼，在空間頻率坐標系（k空間）中建立一幅完整的核磁共振信號圖，最終經(jīng)過傅立葉變換，在尋?？臻g（r空間）內得到一幅完整的磁共振影像。

4、針對雙側肢體同時損傷的場景而言，其主要類型有：軟組織損傷，這是部隊官兵下肢訓練傷中較為常見的一種，主要包括肌肉拉傷、韌帶撕裂等。這類損傷通常由于過度使用或不當姿勢導致；骨損傷：骨損傷在下肢訓練傷中也占有一定比例，主要包括骨折、骨裂等。這類損傷往往由于外力沖擊或長期應力積累所致。導致這些情況的發(fā)生的主要原因有:?運動訓練強度過大,長時間的跑步、跳躍等高強度訓練容易導致下肢肌肉和骨骼的疲勞，進而引發(fā)損傷;運動動作不規(guī)范：不正確的運動姿勢或動作模式會增加下肢受傷的風險。例如，跑步時腳尖著地過重、膝蓋內扣等;訓練場地不佳：地面不平整、過硬或過軟都可能對下肢造成不良影響。不平整的地面容易導致摔倒和扭傷，過硬的地面則可能增加骨骼和關節(jié)的負擔。這類受傷情況的特點有：1損傷類型多樣，包括急性創(chuàng)傷性損傷和過勞性損傷。急性創(chuàng)傷性損傷在膝關節(jié)、踝關節(jié)、韌帶的發(fā)生率顯著高于過勞性損傷，但在髖關節(jié)、足部、骨骼的發(fā)生率顯著低于過勞性損傷；2損傷部位集中：主要發(fā)生在膝關節(jié)、踝關節(jié)以及小腿部位，其中膝關節(jié)是最常見的損傷部位；3損傷結構復雜：關節(jié)、韌帶以及骨骼都有可能受到損傷，其中半月板、前交叉韌帶和股骨分別是關節(jié)、韌帶和骨骼的主要損傷結構；4尤其常見于部隊或職業(yè)運動員群體中，以男性為主：受傷患者中男性占絕大多數(shù)，且年輕患者（21~30歲）的發(fā)生率最高；5多部位同時受傷的情況也較為常見，并有一定幾率導致兩側同時受傷。

5、磁共振（mri）作為一種先進的影像學檢查技術，對于下肢骨關節(jié)受傷，它能夠清晰顯示下肢軟組織、骨骼、血管和神經(jīng)等結構，詳細的損傷信息，有助于醫(yī)生準確診斷并制定針對性的治療方案。具體而言，在軟組織損傷層面，mri能夠清晰顯示肌肉、韌帶、肌腱等軟組織的形態(tài)和信號變化，有助于診斷肌肉拉傷、韌帶撕裂等軟組織損傷；在骨損傷層面：mri對于骨折、骨裂等骨損傷的診斷也具有重要意義。它能夠顯示骨折線的位置、形態(tài)以及周圍軟組織的損傷情況，如應力性骨折在mri中可能表現(xiàn)為局部骨皮質增厚、骨膜增生等改變，對于膝踝關節(jié)損傷：mri能夠詳細觀察關節(jié)內結構，如半月板、韌帶、關節(jié)軟骨等，有助于診斷關節(jié)扭傷、脫位等關節(jié)損傷；再者，對于血管與神經(jīng)損傷：mri還能夠顯示下肢的血管和神經(jīng)結構，有助于診斷血管狹窄、閉塞以及神經(jīng)損傷等。

6、目前磁共振領域對于下肢檢查，針對不同的部位，采用的主要方法和模式有：

7、膝關節(jié)

8、目前對于膝關節(jié)的磁共振檢查方法主要有：

9、1采用專用的膝關節(jié)線圈對單側膝關節(jié)進行固定覆蓋，然后完成檢查。專用的膝關節(jié)線圈通常呈圓柱形，內部中空以容納患者的膝關節(jié)，?在頭腳方向上的覆蓋的范圍通常在160mm-180mm，具備8到16個接收單元，這種高密度陣列的布局確保了它能夠獲得較高的成像信噪比，能在較短的檢查時間內獲得較高質量的成像，但這種構架依托于其固定的造型，也就是說它容納患者膝關節(jié)的成像視野是固定的，不可變的，因此，在面對同樣造型但不同大小的部位（大腿、小腿）時會有一定的局限性，如：大腿一般較粗，直徑更大，因此固定的空間可能無法容納其擺位、成像；小腿一般較細，因此，將其擺入線圈后填充率較低，所以射頻線圈的采集效率會又較大幅度的衰減，無法獲得最優(yōu)化的成像結果；另一方面，對于腳踝來說，由于腳掌和小腿呈l形，所以幾乎無法采用膝關節(jié)線圈來進行檢查。

10、2采用柔性多功能線圈對單側部位進行包裹掃描，柔性線圈的最大優(yōu)勢就是能夠完全包裹于目標部位，這樣一來，對于射頻場而言，它幾乎不會衰減，采集效率極高，基本可以完全保證線圈的性能發(fā)揮，但是，在不同的磁共振平臺上，它的配置不同，從4到16通道不等，所以成像的表現(xiàn)力上下差別會比較大，再者，既然是多功能線圈，它的主要設計目標是應對不同的場景，所以它的附件設施比較簡便，缺乏相對的框架和固定設施，無法對檢測部位進行有效的約束，而磁共振檢查中，有個很大的忌諱的點，就是在檢查實施的過程中，需要被檢測的部位完全靜止，正因如此，雖說用柔性多功能線圈具有較高的接收效率，但是在應對受傷患者的檢查的場景下，容易受患者運動的影響，產(chǎn)生各種偽影，干擾診斷圖像，同樣，它也只適合于單側部位的檢查。

11、腿部（大腿或小腿）

12、這里的腿部是指采用腹部線圈對患者的雙側下肢進行覆蓋掃描，這種模式的優(yōu)勢是擺位簡單，將具備大視野的腹部線圈直接蓋在患者的雙側下肢，就能結合系統(tǒng)病床上固有的下部線圈陣列進行組合，無需精準定位，它形成一個較大范圍的成像區(qū)間，足以包括雙側大腿含膝關節(jié)或是雙側小腿含膝關節(jié)或是雙側小腿含踝關節(jié)。但磁共振成像有個基礎物理特性，那就是在靶向感興趣區(qū)域內聚焦越多的通道，就能獲得越高的信噪比，而信噪比的提升，或者說性能的溢出就能確保在滿足診斷成像質量的情況下轉化為更為細膩的掃描分辨率，也就是說能夠顯示出更為細小的病灶。那么，采用腹部線圈進行掃描的劣勢就體現(xiàn)出來了，由于它的設計用途主要用于軀干部位實質性臟器的綜合檢查，所以在醫(yī)學診斷要求中采用了較大的成像視野，而對于關節(jié)骨骼類的部位，醫(yī)學診斷要求能夠更為清晰的顯示軟骨、韌帶等小結構的細節(jié)，而腹部線圈對這種部位有效通道的覆蓋，僅僅為其配置通道的二分之一或者四分之一，如采用16通道或者32通道的腹部成像陣列對膝關節(jié)進行檢查，真正能夠靶向覆蓋膝關節(jié)的只有8個或者4個接收陣列，其余的配置對靶向部位是沒有貢獻的，因此，這種方案雖然能提供全局的顯示，但是在微觀層面，還是很有欠缺的。

13、踝關節(jié)

14、踝關節(jié)的使用情況類似于膝關節(jié)，也能采用專用或多功能線圈進行掃描，其獲得的結果也類似，專用線圈成像質量有保證，但是只能滿足踝關節(jié)一個部位，且無法滿足雙側檢查的場景；多功能線圈配置參差不齊，受病人配合度影響較大，且包裹l形的腳踝也較難操作。

15、雙側膝關節(jié)

16、目前在某些科研院所也有見過能夠適合容納雙側膝關節(jié)進行成像的方案，這種樣機采用的是類似兩個圓柱形膝關節(jié)線圈拼接的構架，呈8字形，但兩個圓柱形空間中間相連，其直徑尺寸固定，那對于標準的膝關節(jié)來說，這可能是一個較為合理的方案，但考慮到將此設備應用于部隊官兵下肢訓練傷的場景下，那就比較局促了，首先，其成像空間固化，只適合于膝關節(jié)成像，進一步的，可能也能夠應用于小腿部位的檢查，而不適合于大腿或者踝關節(jié)；其次，部隊官兵的身體素質較為結實強壯，因此其常規(guī)尺寸對于官兵而言可能存在一定比例的不適配；再者，訓練傷通常還伴隨有腫脹或者臨時固定裝置，這進一步限制了設備的受眾群體，所以這個方案并不是針對官兵訓練傷的優(yōu)選。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有的磁共振成像對雙側下肢受傷場景中，無法開展一次檢查，就能完全清晰展示雙側肢體的并列成像，同時能夠精準顯示細微解剖結構、病變狀況、信號差異的問題；無法在不更換檢查設備的情況下，能夠快速對一批相同類型患者進行不同部位，如：大腿、雙膝、小腿、雙踝開展連續(xù)性檢查診斷的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種能夠具備覆蓋雙側肢體關節(jié)，應對大腿、雙膝、小腿、雙踝等部位，能夠適度靈活的改變覆蓋區(qū)域、覆蓋形狀，能夠適配絕大多數(shù)下肢局部狀況，應對高矮肥瘦、不同性別體型的官兵戰(zhàn)士、運動員，具備高密度信號采集矩陣、確保能夠長時間連續(xù)工作的下肢訓練傷成像裝置，這樣一來，對比現(xiàn)有的成像方案，無論是從檢查的便捷性上，還是成像的質量上，或者是檢查流轉的效率上，都能達到一種較為高水準的平衡，為醫(yī)生在特定場景下的診療建立一種全新的評估體系。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于雙膝、雙踝或雙下肢同時掃描的磁共振成像裝置，包括：

3、凸形下部硬質結構主體和t形上部軟硬一體化結構；

4、其中，所述凸形下部硬質結構主體包括底板和設置在底板上表面中部的凸形結構，所述凸形結構為中空且上部開口的框狀，所述底板的上表面兩側均設置有擋板夾具；

5、所述t形上部軟硬一體化結構包括上硬質結構板和設置在上硬質結構板兩側的兩翼柔性結構，所述上硬質結構板的下表面連接有中部組合卡塊，所述中部組合卡塊的內部連接有與中部組合卡塊相匹配的形態(tài)適配器；

6、所述底板、上硬質結構板、兩翼柔性結構內均設置有射頻電路。

7、優(yōu)選的，所述擋板夾具的兩端均設置有滑塊，所述底板的兩端前后側均設置有與滑塊相匹配的導軌。

8、優(yōu)選的，所述擋板夾具的外側壁下部螺紋連接有螺旋鎖扣，所述螺旋鎖扣的底端與底板的上表面接觸。

9、優(yōu)選的，所述上硬質結構板的上表面設置有提拉把手。

10、優(yōu)選的，所述形態(tài)適配器的前部下側開設有凹槽，所述形態(tài)適配器的外壁后側連接有軸孔，所述凸形結構的外壁后側插接有與軸孔相匹配的轉軸，所述凸形結構的側壁前下側設置有角度定位槽，所述角度定位槽上設置有多個槽位，所述形態(tài)適配器的凹槽下側通過銷軸轉動連接有角度定位模塊，所述角度定位模塊遠離銷軸的一端連接有定位軸，所述定位軸與角度定位槽的槽位相匹配。

11、優(yōu)選的，所述兩翼柔性結構的厚度≤4mm。

12、優(yōu)選的，所述兩翼柔性結構的表面開設有多個開口。

13、優(yōu)選的，所述兩翼柔性結構的表面設置有硬質凸起結構框架，所述射頻電路上集成低噪聲信號放大器和主動失諧模塊，所述t形上部軟硬一體化結構上的低噪聲信號放大器和主動失諧模塊位于硬質凸起結構框架內。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、下部硬質結構主體有較大的承載能力，主要用于承載患者的腿膝踝部位，兩側的夾具能夠對檢查部位的形態(tài)進行約束，且能夠迫使其在整個檢查過程中保持基本靜止固定，同時，下方的高密度成像陣列能夠在腿膝踝后方形成一個高效率信號采集區(qū)域，由于腿膝踝的后方直接放置于下部硬質結構主體之上，且與之緊貼，所以除結構主體的壁厚外，幾乎等同于貼在成像陣列之上，所以，質子信號的獲取基本無衰減損失；而t形上部軟硬一體化結構主體覆蓋于腿膝踝的上方，兩側的柔性結構主體自然下垂，可利用雙側的夾具對其進行位置固定，包裹于患者的下肢外側，和下方的成像陣列形成一個接近閉合的b1場，場內的填充率接近100%，這樣的話，無論應對任何場景，本發(fā)明的成像效率始終保持一個最優(yōu)狀態(tài)，確保了信噪比的表現(xiàn)，那對臨床而言就能用更短的檢查時間獲得更為細膩的診斷數(shù)據(jù)，為快速、高效的應對訓練傷的批量檢查提供保障，造福官兵戰(zhàn)士。