用于磁共振成像的线圈装置和基于磁共振成像的系统的制作方法

1.本发明一般地涉及医疗器械技术领域。更具体地，本发明涉及一种用于磁共振成像的线圈装置和基于磁共振成像的系统。


背景技术：

2.基于磁共振成像引导下的微创手术是指医生在进行外科手术时，磁共振可以进行同步成像，使得术者可以通过磁共振成像的引导，观察到肉眼难以观察到的手术视角和深度，便于随时调整手术的操作。该方法克服了单纯基于术前影像的神经导航系统的局限性，又无放射性危害，且通过提供实时更新的脑内影像，真正实现实时导航手术，对于神经外科领域具有极其重大的意义。术中磁共振可以为立体定向穿刺、活检、植入等手术提供实时引导和精确定位，而配合磁共振进行实时引导和精确定位的装置通常为线圈。
3.神经外科手术需要术中磁共振提供实时清晰的手术图像，同时需要存在尽可能多的手术入路(手术入路可以理解为：手术器械从哪个地方插进去，以便给予相应的治疗，其还可以理解为解剖学上进行选点进入的位置)，即同时要求术中磁共振具有较高的成像质量和较大面积的线圈开孔。现有的头部线圈上的开孔设计通常是为了避免患者在线圈狭小的空间中感到不适，以及避免幽闭恐惧症的发作，其通常只有在面部有较大面积的开孔，因此这样的头部线圈在分布和设计上并不适用于进行手术。
4.目前常用的增加线圈上开孔的方法为减少线圈单元，然而这种方法可能会造成成像质量降低。另一种方式为采用柔性线圈，然而由于柔性线圈的形状不定，并且其线圈通道数一般较少，导致其成像质量和成像速度的下降，从而无法完全满足术中定位和时效性的要求。因此，如何在成像质量、成像速度和手术执行之间取得平衡成为了术中磁共振线圈亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.鉴于上面所提到的技术问题，本发明的技术方案在多个方面提供一种用于磁共振成像的线圈装置和基于磁共振成像的系统。
6.在本发明的第一方面中，提供一种用于磁共振成像的线圈装置，包括：线圈本体，其具有用于容纳待测物的容纳腔，并且所述容纳腔上具有至少一个开孔；以及线圈支架，其位于所述线圈本体的底部和/或侧部，以用于支撑所述线圈本体，并使得所述线圈本体相对于所述线圈支架可转动，以在所述线圈本体相对于所述线圈支架转动时，带动所述开孔共同转动。
7.在本发明的一个实施例中，所述线圈本体包括第一线圈，且所述第一线圈包括多个第一过线通道，所述多个第一过线通道呈弧形分布，以形成所述容纳腔。
8.在本发明的另一个实施例中，所述多个第一过线通道形成的弧形的弧度大于或等于π。
9.在本发明的又一个实施例中，所述线圈本体还包括：第二线圈，其在与所述第一线
圈连接时包围所述容纳腔，并且所述第二线圈包括多个第二过线通道，所述多个第二过线通道之间存在所述开孔。
10.在本发明的一个实施例中，所述第一过线通道的数量与所述第二过线通道的数量相同或不同和/或所述第一线圈的线圈单元数量与所述第二线圈的线圈单元数量相同或不同。
11.在本发明的另一个实施例中，所述线圈支架上设有导向结构，以引导所述线圈本体沿所述导向结构进行转动。
12.在本发明的又一个实施例中，所述导向结构包括至少一个导轨；并且所述线圈本体具有与所述至少一个导轨适配的至少一个滑动槽。
13.在本发明的一个实施例中，所述线圈本体上设有定位槽；以及所述线圈装置还包括：定位部件，其装配于所述线圈支架上与所述定位槽对应的位置处，以便在与所述定位槽配合使用时固定所述线圈本体的位置。
14.在本发明的另一个实施例中，所述线圈本体上设有凹槽，且所述凹槽中设置有第一齿牙；以及所述线圈装置还包括：转动部件，其装配于所述线圈支架上与所述凹槽对应的位置处，且所述转动部件上具有第二齿牙，以便在所述转动部件转动时，利用所述第二齿牙与所述第一齿牙之间的传动作用，带动所述线圈本体转动和/或固定所述线圈本体的位置。
15.在本发明的又一个实施例中，所述导轨上设置有第三齿牙；所述滑动槽中设置有第四齿牙，以便在所述第三齿牙与所述第四齿牙啮合时固定所述线圈本体的位置。
16.在本发明的一个实施例中，还包括：距离传感器，其设置于所述线圈本体的边缘处，以用于检测线圈本体的转动角度。
17.在本发明的另一个实施例中，所述线圈本体上设置有第一显影标记，以用于在磁共振成像中显示线圈本体的转动位置。
18.在本发明的又一个实施例中，所述第一显影标记位于所述线圈本体的最低点位置处。
19.在本发明的另一个实施例中，所述线圈支架位于所述线圈本体的底部和/或侧部。
20.在本发明的第二方面中，提供一种基于磁共振成像的系统，包括根据本发明的第一方面中任一所述的线圈装置。
21.在本发明的一个实施例中，还包括：固定架，其位于所述线圈装置的一侧，以用于固定待测物。
22.在本发明的另一个实施例中，所述固定架包括：固定架本体，其用于支撑待测物；至少两个第一固定杆，分别连接于所述固定架本体上；以及至少两个第二显影标记，分别设置于至少两个第一固定杆上，并且所述至少两个第二显影标记位于同一水平面上。
23.在本发明的又一个实施例中，所述线圈本体上设置有第一显影标记，并且所述第一显影标记与所述第二显影标记具有分别指向容纳腔中心的不同横截面形状。
24.在本发明的一个实施例中，所述固定架还包括：至少两个第二固定杆，其分别连接于所述固定架本体上，且均位于所述第一固定杆的上方；以及至少两个第三显影标记，其分别设置于至少两个第二固定杆上，并且所述至少两个第三显影标记分别与所述至少两个第二显影标记关于中心对称分布。
25.在本发明的另一个实施例中，所述固定架包括立体定向框架，并且所述立体定向
框架上设置有定位显影板。
26.在本发明的又一个实施例中，还包括：固定架支架，其与所述固定架连接，以用于支撑所述固定架；以及背板，其具有第一卡槽和第二卡槽，其中所述第一卡槽用于固定线圈装置中的线圈支架，所述第二卡槽用于固定所述固定架支架。
27.在本发明的一个实施例中，还包括：后架，其包括机器人平台和与所述机器人平台连接的联动结构；以及后架固定件，其安装于所述背板上，并与所述联动结构连接。
28.通过上述对本发明的技术方案及其多个实施例的描述，本领域技术人员可以理解本发明的线圈装置，通过设置线圈本体相对于线圈支架可转动，可以在线圈本体转动的过程中改变开孔相对于待测物的位置，从而在线圈装置应用于手术中时可以通过开孔位置的变化来增加手术入路，而无需通过减少线圈单元来增加开孔，适用于脑部不同位置病灶的微创手术。基于此，根据本发明实施例的线圈装置，能够在保证成像质量和成像速度的同时，为手术入路提供更多选择，使得患者可以以正常的仰卧或俯卧或侧卧体位即可进行手术，以避免手术中对患者的体位调整。
附图说明
29.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：
30.图1是示出根据本发明实施例的线圈装置的示意图；
31.图2是示出根据本发明实施例的包括第一线圈的线圈本体的立体示意图；
32.图3是示出根据本发明实施例的第一线圈的正视示意图；
33.图4是示出根据本发明实施例的包括第二线圈的线圈本体的示意图；
34.图5是示出根据本发明实施例的包括导向结构的线圈装置的示意图；
35.图6是示出根据本发明实施例的包括第三齿牙和第四齿牙的线圈装置的示意图；
36.图7a是示出根据本发明实施例的包括第一齿牙和第二齿牙的线圈装置的示意图；
37.图7b是示出根据本发明实施例的转动部件的示意图；
38.图8是示出根据本发明实施例的设置第一旋转刻度的线圈支架的正视图；
39.图9是示出根据本发明实施例的系统的示意图；
40.图10是示出根据本发明实施例的包括第一固定杆的系统示意图；
41.图11是示出根据本发明实施例的第一显影标记和第二显影标记的显影示意图；
42.图12是示出根据本发明实施例的包括第二固定杆的固定架的正视图；
43.图13是示出根据本发明实施例的包括第二固定杆的固定架的俯视图
44.图14是示出根据本发明实施例的包括第三显影标记的显影示意图；
45.图15是示出根据本发明实施例的包括背板的系统示意图；以及
46.图16是示出根据本发明实施例的包括万向臂的系统示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
49.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
50.如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0051]
下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。
[0052]
图1是示出根据本发明实施例的线圈装置的示意图。如图1中所示，该线圈装置可以包括：线圈本体110，其可以具有用于容纳待测物的容纳腔111，并且容纳腔111上具有至少一个开孔112；以及线圈支架120，其可以位于线圈本体110的底部和/或侧部，以用于支撑线圈本体110，并使得线圈本体110可以相对于线圈支架120可转动和/或线圈本体110可以相对于线圈支架120可轴向转动，以在线圈本体110相对于线圈支架120转动时，带动开孔112共同转动。在一些实施例中，线圈本体110相对于线圈支架120可以沿着至少一个方向进行转动。
[0053]
磁共振成像是断层成像的一种，它利用自旋磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出体素信息。磁共振设备通过对人体施加特定频率的射频脉冲，使人体中的氢质子受到激励，在停止脉冲后，氢质子会发生驰豫，并在此过程中产生回波信号，通过特制的线圈接收回波信号，并进行图像重建等处理过程，可以获得人体的磁共振图像。根据本发明实施例中的线圈本体110可以用于发射射频脉冲和/或接收回波信号，以实现磁共振图像的形成。
[0054]
在一些实施例中，容纳腔111的截面形状可以为圆形、椭圆形等。在一些应用场景中，待测物可以包括例如人体的头部、颈部、腿部、腹部等部位。开孔112可以是容纳腔111与外部连通的通道。在一些实施例中，容纳腔111上具有至少一个开孔112可以理解为容纳腔111为非封闭结构，其上能够与外部连通的位置处即为开孔112。在另一些实施例中，容纳腔111上可以具有多个开孔112，以便在线圈本体110转动时进一步增加可以实施的手术路径。在另一些实施例中，容纳腔111可以由多个用于发射射频脉冲和/或接收回波信号的线圈单元包围形成，在多个线圈单元之间可以形成一个或多个开孔112。
[0055]
在又一些实施例中，线圈本体110可以包括多个过线通道，每个过线通道内可以用于布置线圈单元，或者可以用于布置线圈单元和数据处理单元等，多个过线通道之间可以留有开孔112，或者多个线圈单元之间或线圈单元中间可以留有开孔112(例如，三个相邻的
过线通道内设置有两个线圈单元，每个线圈单元中间的开孔可以形成相邻两个过线通道之间的开孔。也就是说三个相邻的过线通道具有两个线圈单元(和/或数据处理单元)，形成了两个开孔112，也可以称为两个线圈通道)。过线通道和/或线圈通道的数量越多，可布置的线圈单元和数据处理单元的数量就越多，从而使得数据采集的速度也越快、采集的数据量也越多，有利于提高磁共振成像的图像质量和成像速度。由于线圈本体110可转动，因此可以通过设置合适的开孔112数量即可以同时满足对线圈单元数量和手术路径数量的需求。在一些实施例中，开孔112处即为可能选择的手术路径。在开孔数量一定的情况下，提高开孔位置的灵活性，例如通过转动线圈本体110，可以进一步增加手术路径的选择性，同时也保证了成像的图像质量和成像速度。
[0056]
在本发明的一个实施例中，线圈支架120的数量可以根据需要设置为一个或多个(例如图1中所示的两个)。在一些实施例中，线圈支架120可以仅设置于线圈本体110的底部，以用于从线圈本体110的底部形成支撑。在另一些实施例中，线圈支架120可以设置于线圈本体110的侧部，以用于从线圈本体110的侧部形成支撑。在又一些实施例中，线圈支架120可以既设置于线圈本体110的底部，也设置于线圈本体110的侧部，例如图示中的线圈支架120可以沿线圈本体110的形状从底部延伸至侧部，还例如可以通过设置多个线圈支架120分别位于线圈本体110的底部和侧部，以实现从至少两个方向对线圈本体110的支撑。
[0057]
在一些实施例中，线圈支架120可以与线圈本体110可活动的连接。在另一些实施例中，线圈支架120可以与线圈本体110直接连接或者间接连接。例如，可以在线圈支架120上设置滚珠，以便通过滚珠与线圈本体110的接触实现与线圈本体110的间接连接，以及可以通过滚珠的转动实现线圈本体110相对于线圈支架120的转动。
[0058]
在本发明的另一个实施例中，线圈支架120上可以设有导向结构，以引导线圈本体110沿导向结构进行转动。在一些实施例中，线圈支架120上与线圈本体110接触的一面上可以设置有导向结构，并且该导向结构可以设置为向线圈本体110可转动的方向延长的条状结构，以引导线圈本体110可以沿导向结构的长度方向移动。导向结构可以包括例如导向槽、导轨、传送带、链条等结构中的至少一种，使得线圈本体110可以沿导向结构的延伸方向进行活动。例如，在一个实施例中，导向结构包括条状的导向槽，线圈本体110上可以设置滑块，使得该滑块在导向槽上滑动时带动线圈本体110沿导向槽滑动。
[0059]
在本发明的一个实施例中，线圈装置还可以包括：距离传感器，其可以设置于线圈本体110的边缘处，以用于检测线圈本体110的转动角度。在一些实施例中，距离传感器可以为磁兼容的距离传感器。在另一些实施例中，距离传感器可以设置于线圈本体110的内侧边缘处和/或外侧边缘处。在又一些实施例中，距离传感器可以设置于线圈本体110的外弧面上。可以通过距离传感器随线圈本体110的转动检测到的位移信息，确定线圈本体110转动的弧长，进而可以计算出转动角度。
[0060]
在本发明的另一个实施例中，线圈本体110上可以设置有第一显影标记，以用于在磁共振成像中显示线圈本体110的转动位置。在一些实施例中，第一显影标记可以通过使用例如顺磁性材料等能够在磁共振成像中显影的材料来实现。通过记录磁共振成像中第一显影标记的初始位置，以及根据线圈本体110转动后的第一显影标记的显影位置(即线圈本体110的转动位置)，可以得到线圈本体110的转动角度和转动方向。
[0061]
在本发明的又一个实施例中，第一显影标记可以位于线圈本体110的最低点位置
处或者容纳腔内侧的最低位置处。根据这样的设置，磁共振成像中第一显影标记的初始位置可以记录为线圈本体110的0度位置处，即转动前的位置处，这样更便于根据转动后的第一显影标记的位置得到线圈本体110的转动角度。在一些实施例中，第一显影标记可以设置为凸起条状结构，其横截面形状可以在磁共振成像中显现。在另一些实施例中，第一显影标记的显影形状(例如横截面形状)可以为指向容纳腔中心的形状，例如箭头形、三角形等。
[0062]
在一些应用场景中，通过利用距离传感器和/或第一显影标记检测线圈本体110的转动角度，可以便于确定可用的手术路径，或者重新规划手术路径。在另一些应用场景中，根据规划的手术路径，可以通过检测线圈本体110的转动角度来判断开孔112是否能够位于规划的手术路径上，或者可以用于验证根据规划的手术路径计算的转动角度是否正确。
[0063]
以上结合图1对根据本发明实施例的线圈装置进行了示例性的描述，可以理解的是，相比于线圈本体固定不动而待测物转动，根据本发明实施例的线圈装置能够通过线圈本体的转动来避免待测物的转动，根据这样的设置，能够避免手术中对患者的转动可能导致的对患者的伤害，也能够避免因患者转动导致磁共振扫描位置的改变而影响磁共振成像效果的问题出现，从而有利于减少手术时间以及提高手术操作的安全性。
[0064]
还可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性的，例如开孔112的数量可以不限于图示中的一个，可以根据需要设置的更多。线圈支架120的数量可以不限于图示中的两个，可以根据需要设置的更多或者更少。还例如，开孔112的尺寸可以不限于图中所示，可以根据需要设置的更大或者更小。下面将结合图2对根据本发明另一个实施例的线圈装置进行描述。
[0065]
图2是示出根据本发明实施例的包括第一线圈的线圈本体的立体示意图。如图2中所示，该线圈本体可以包括第一线圈210，且该第一线圈210可以包括多个第一过线通道211，多个第一过线通道211可以呈弧形分布，以形成容纳腔111。
[0066]
第一过线通道211的作用可以与前文中描述的过线通道相同或相似，此处不再赘述。在一些实施例中，第一过线通道211可以为框架结构，以便于线圈单元的设置。多个第一过线通道211可以连接，也可以在部分第一过线通道211之间存在间隙以形成开孔112-1，或者多个第一过线通道211可以间隔布置，以在每两个第一过线通道211之间形成开孔。
[0067]
弧形是圆或椭圆一部分的形状。多个第一过线通道211围成的区域可以形成容纳腔111。由于呈弧形分布的多个第一过线通道211为非封闭结构，因此当多个第一过线通道211紧邻分布(即不存在间隙)时，第一线圈210本身仍存在通向容纳腔111的开孔112-2。
[0068]
进一步地，由于弧形结构自然形成的开孔112-2较大，因此可以减少第一过线通道211之间的开孔112-1，或者可以在多个第一过线通道211之间无需设置开孔112-1，从而可以增加线圈单元的布置数量。在单独使用第一线圈210时，以待测物为患者的头部为例，患者的头部额叶和顶叶部分可以完全暴露在手术路径之内，从而可以实现扩大手术入路的目的。
[0069]
在本发明的另一个实施例中，多个第一过线通道211形成的弧形的弧度可以大于或等于π。换言之，多个第一过线通道211形成的弧形的两端212-1和212-2分别与弧心之间的连线形成的角度可以大于或等于180
°
。为了便于理解，下面将结合图3进行描述。
[0070]
图3是示出根据本发明实施例的第一线圈的正视示意图。如图3中所示，多个第一过线通道形成的弧形310的两端212-1和212-2分别与弧心320之间的连线(图中以虚线示
出)形成的角度θ可以大于或等于180
°
。弧心320可以为容纳腔的中心。弧度与角度θ的关系为：2π弧度为周角(即角度θ为360
°
)、π弧度为平角(即角度θ为180
°
)、π/2弧度为直角(即角度θ为90
°
)等。
[0071]
相比于多个第一过线通道211形成的弧形的弧度小于π的设置，弧度大于或等于π可以增大第一线圈的两端的高度，从而可以增加线圈单元的数量以及增大第一线圈对待测物(例如头部)的覆盖面积，并具有较好的包裹性和较好的信号质量。特别是在弧度大于π时能够进一步增加第一线圈两端的高度，从而在单独使用第一线圈时，能够有效避免线圈单元数量少或者覆盖面积小等原因导致的线圈信号质量下降等问题，以保证磁共振成像的完整度和清晰度。
[0072]
以上结合图2和图3对根据本发明实施例的第一线圈进行了示例性的描述，可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性地，例如线圈本体可以不限于仅包括第一线圈，还可以根据需要设置第二线圈。下面将结合图4进行示例性的描述。
[0073]
图4是示出根据本发明实施例的包括第二线圈的线圈本体的示意图。如图4中所示，该线圈本体110可以包括第一线圈210(虚线框示出)和第二线圈410(虚线框示出)，其中第一线圈210可以包括多个第一过线通道211，第二线圈410可以包括多个第二过线通道411，并且在第二线圈410与第一线圈210连接时可以包围容纳腔111，多个第二过线通道411之间可以存在开孔112。
[0074]
第二过线通道411的作用可以与前文中描述的过线通道相同或相似，此处不再赘述。在一些实施例中，第二过线通道411可以为框架结构，以便于线圈单元的设置。部分第二过线通道411之间可以存在间隙以形成开孔112，或者多个第二过线通道411可以间隔布置，以在每两个第二过线通道411之间形成开孔112。
[0075]
第二线圈410与第一线圈210连接可以通过例如图示中的卡扣420连接来实现，也可以设置为其他连接方式，例如拼接、插接、铆接或者螺纹连接等。在一些实施例中，第一线圈210可以位于第二线圈410的下部。在另一些实施例中，第一过线通道211的数量可以与第二过线通道411的数量相同或不同和/或所述第一线圈的线圈单元数量与所述第二线圈的线圈单元数量相同或不同。在一些实施例中，可以在成像质量要求更低的方向上减少线圈单元的数量，以获得更大的开孔面积或更多的开孔数量。例如，在又一些实施例中，第一过线通道211的数量可以多于第二过线通道411的数量。在一个具体实施例中，多个第一过线通道211可以组成为八通道线圈，多个第二过线通道411可以组成为六通道线圈。根据这样的设置，能够在尽可能小的转动角度的范围内，增加在术者视野范围内的可用手术入路，有利于手术操作的便利性。在一些实施例中，每两个线圈单元可形成一个通道。
[0076]
以上结合图2-图4对根据本发明多个实施例的线圈本体进行了示例性的描述，需要理解的是，当同时使用第一线圈210和第二线圈410时，第一线圈210的多个第一过线通道211形成的弧形的弧度可以不限于大于或等于π，也可以根据需要设置为小于π；同样的，第二线圈410的多个第二过线通道411形成的弧形的弧度也可以根据需要设置为小于、等于或大于π，此处不做限制。为了便于理解线圈本体相对于线圈支架的可转动设置，下面将结合图5对根据本发明实施例的线圈支架的结构进行示例性的描述。
[0077]
图5是示出根据本发明实施例的包括导向结构的线圈装置的示意图。如图5中所示，该线圈装置可以包括线圈本体110(虚线框示出)和线圈支架120(虚线框示出)，其中线
圈支架120可以包括至少一个导轨(例如图示中的520-1和520-2)，并且线圈本体110可以具有与至少一个导轨(例如图示中的520-1和520-2)适配的至少一个滑动槽(例如图示中的510-1和510-2)。
[0078]
在一些实施例中，导轨520-1和520-2可以设置于线圈支架120上与线圈本体110接触的接触面上。在另一些实施例中，导轨520-1和导轨520-2可以对称布置。滑动槽与导轨适配可以包括位置和形状的适配。在又一些实施例中，线圈本体110上与导轨520-1和520-2对应的位置处可以设置至少一个滑动槽510-1和510-2，以使滑动槽510-1和510-2可以沿相应的导轨520-1和520-2滑动，例如图示中的滑动槽510-1可以沿导轨520-1滑动，滑动槽510-2可以沿导轨520-2滑动。
[0079]
在一些实施例中，当线圈本体110上的滑动槽510-1和510-2呈弧形形状时，线圈支架120上的导轨520-1和导轨520-2也可以设置为呈弧形形状，以便于线圈本体110的滑动。在另一些实施例中，线圈支架120可以位于线圈本体110的底部，滑动槽510-1和510-2可以设置于线圈本体110的底面上，并可以沿线圈本体110的底面形状延伸设置，相应的，线圈支架120上的导轨520-1和520-2的形状和位置可以与滑动槽510-1和510-2一一对应。
[0080]
根据这样的设置，在导轨和滑动槽的配合下，可以在线圈本体110绕其轴心线旋转时保持线圈本体110的稳定性，即可以使得线圈本体110的轴心线的位置不发生变化，有利于磁共振成像的稳定性和应用于手术过程中的安全性。在一些实施例中，线圈本体110绕其轴心线旋转时，开孔112的位置将随之进行调整，在保证成像的图像质量和成像速度的前提下，进一步增加了手术路径的选择范围，以避免了在术中对患者体位的调整，方便快捷，缩短手术时间。
[0081]
如图5中进一步示出的，在本发明的一个实施例中，线圈本体110上可以设有定位槽530；以及线圈装置还可以包括：定位部件540，其可以装配于线圈支架120上与定位槽530对应的位置处，以便在与定位槽530配合使用时固定线圈本体110的位置。在一些实施例中，定位槽530可以设置为线圈本体110上靠近边缘处的弧形槽，以便于在线圈支架120上确定定位部件540可装配的位置。在另一些实施例中，线圈支架120上与定位槽530对应的位置处可以是线圈支架120与线圈本体110连接或者配合使用时，线圈支架120上与定位槽530的位置相对的位置处。在又一些实施例中，定位槽530可以设置于第一线圈的底部侧面。在一些实施例中，定位槽530可以设置一个或多个(例如图示中的两个)，定位部件540的数量可以与定位槽530的数量相同，并且可以设置为与定位槽530一一对应。
[0082]
在一些实施例中，定位部件540可以包括例如螺钉、插销等。在另一些实施例中，线圈支架120上与定位槽530对应的位置处可以设置螺纹孔或者通孔结构，使得定位部件540可以从中穿过以抵靠住定位槽530来实现固定线圈本体110的作用。在一些应用场景中，当线圈本体110转动到目标转动角度时，可以通过定位部件540旋转插入或者直接进入定位槽530内来防止线圈本体110的继续转动，从而实现固定线圈本体110的转动角度的作用。
[0083]
以上结合图5对根据本发明实施例的包括导向结构的线圈装置进行了描述，可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性地，例如导轨的数量可以不限于图示中的两个，可以根据需要设置的更多或者更少。滑动槽的数量可以不限于图示中的两个，可以根据需要设置的更多或者更少。还例如，在线圈本体110旋转到目标位置后，固定线圈本体110的位置的方式可以不限于图示中的定位部件和定位槽，还可以根据需要设置为其他固定结
构，下面将结合图6进行示例性的说明。
[0084]
图6是示出根据本发明实施例的包括第三齿牙和第四齿牙的线圈装置的示意图。如图6中所示，该线圈装置可以包括线圈本体110(虚线框示出)和线圈支架120(虚线框示出)，其中线圈支架120可以包括至少一个导轨(例如图示中的520-1和520-2)，并且线圈本体110可以具有与至少一个导轨(例如图示中的520-1和520-2)适配的至少一个滑动槽(例如图示中的510-1和510-2)。
[0085]
进一步地，在本发明的又一个实施例中，导轨上可以设置有第三齿牙；滑动槽中可以设置有第四齿牙，以便在第三齿牙与第四齿牙啮合时固定线圈本体的位置。具体地，如图6中所示，导轨520-1上可以设置有第三齿牙610-1，导轨520-2上可以设置有第三齿牙610-2，滑动槽510-1和510-2内可以分别设置相应的第四齿牙(图中未示出)，以便在滑动槽510-1中的第四齿牙与导轨520-1上的第三齿牙610-1啮合时，和/或在滑动槽510-2中的第四齿牙与导轨520-2上的第三齿牙610-2啮合(即相对应卡接)时，阻止线圈本体110的进一步转动，以实现固定线圈本体110的作用。
[0086]
第三齿牙和第四齿牙的形状可以根据需要相应设置，例如可以均设置为矩形；也可以其一设置为梯形，另一个设置为倒置梯形；还可以其一设置为三角形，另一个设置为倒置的三角形等。第三齿牙和第四齿牙的数量可以根据需要设置的相同或不同。
[0087]
在一些应用场景中，可以在需要线圈本体110转动时，利用人工或者机械自动控制等方式使得线圈本体110抬起，此时第三齿牙和第四齿牙可以不接触，并且滑动槽可以不脱离导轨(即导轨可以设置为具有一定高度，使得滑动槽能够在导轨上具有一定的上下活动空间)，这样线圈本体110仍然可以沿导轨转动；当线圈本体110转动到目标位置时，可以将线圈本体110下压或者使其自由落下，以便第三齿牙与第四齿牙接触和啮合，从而可以通过第三齿牙和第四齿牙的自锁定作用来自动固定线圈本体110的位置。
[0088]
以上结合图6对包括第三齿牙和第四齿牙的线圈装置进行了示例性的描述，可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性地，例如可以不限于图示中的每个导轨上均设置第三齿牙，以及不限于每个滑动槽中均设置第四齿牙，也可以根据需要在一部分导轨上设置第三齿牙，而另一部分导轨上可以不设置第三齿牙，第四齿牙可以根据第三齿牙的设置方式进行相应调整。还例如，用于固定线圈本体110的结构可以不限于上面描述的第三齿牙和第四齿牙等，还可以根据需要设置为其他结构，下面将结合图7a和图7b进行说明。
[0089]
图7a是示出根据本发明实施例的包括第一齿牙和第二齿牙的线圈装置的示意图。如图7a中所示，该线圈装置可以包括线圈本体110(虚线框示出)和线圈支架120(虚线框示出)，其中线圈本体110上可以设有凹槽710，且凹槽710中可以设置有第一齿牙711；以及线圈装置还可以包括：转动部件720，其可以装配于线圈支架120上与凹槽710对应的位置处。
[0090]
在一些实施例中，凹槽710可以设置为线圈本体110上靠近边缘处的弧形槽，以便于在线圈支架120上确定转动部件720可装配的位置。在另一些实施例中，凹槽710可以设置一个或多个(例如图示中的一个)，转动部件720的数量可以与凹槽710的数量相同，并且可以设置为与凹槽710一一对应。在另一些实施例中，线圈支架120上与凹槽710对应的位置处可以设置螺纹孔或者通孔结构，使得转动部件720可以从中穿过以便于装配。在一些实施例中，线圈支架120上与凹槽710对应的位置处可以是线圈支架120与线圈本体110连接或者配合使用时，线圈支架120上与凹槽710的位置相对的位置处。在又一些实施例中，凹槽710可
以设置于第一线圈的底部侧面。
[0091]
图7b是示出根据本发明实施例的转动部件的示意图。如图7b中所示，转动部件720上可以具有第二齿牙721，其可以位于转动部件720用于进入凹槽710的一端。第一齿牙711和第二齿牙721的形状可以根据需要相应设置，例如可以均设置为矩形；也可以其一设置为梯形，另一个设置为倒置梯形；还可以其一设置为三角形，另一个设置为倒置的三角形等。第一齿牙711和第二齿牙721的数量可以根据需要设置的相同或不同。根据第一齿牙711和第二齿牙721的设置，在转动部件720转动时，可以利用第二齿牙721与第一齿牙711之间的传动作用，带动线圈本体110转动。在一些应用场景中，当转动部件720不转动时，可以利用第二齿牙721与第一齿牙711之间的啮合作用，自动固定线圈本体110的位置。
[0092]
可以理解的是，上述转动部件720和凹槽710的结构可以单独设置和应用于线圈装置中，可以同时实现控制线圈本体110旋转和固定位置的作用，也可以与前述实施例中的例如导轨、滑动槽等结构结合使用，使得线圈本体110的转动更加稳定和平滑。还例如，还可以在一个线圈装置中同时设置凹槽710、转动部件720以及定位槽530和定位部件540等结构，以进一步加强对线圈本体110的固定作用。
[0093]
可以理解的是，线圈本体110的转动过程可以通过人工操作实现，也可以通过机械自动化控制来实现。例如，可以利用磁兼容电机提供动力，并采用无磁扭矩钢缆等直连方式来传递动力，或者通过使用弧形液压顶杆控制等方式实现对线圈本体110的自动旋转控制。还例如，可以通过人工操作或者自动化控制转动部件720来实现对线圈本体110的转动。
[0094]
进一步地，在本发明的又一个实施例中，线圈支架上可以设有第一旋转刻度，并且线圈本体上靠近第一旋转刻度的位置处可以设置有用于指向第一旋转刻度的第一指示标记；或者线圈本体上可以设有第二旋转刻度，并且线圈支架上靠近第二旋转刻度的位置处可以设置有用于指向第二旋转刻度的第二指示标记。
[0095]
在一些实施例中，第一旋转刻度可以设置于线圈支架上靠近线圈本体的位置上，以便于与第一指示标记相对应。第一旋转刻度或者第二旋转刻度可以包括多条刻度线，用以表示不同的转动角度和转动位置(例如图8中所示的线圈支架120上设置的第一旋转刻度810)。在另一些实施例中，线圈支架可以位于线圈本体的底部，第一指示标记可以设置于线圈本体的一侧的最低点位置处，第一旋转刻度可以相应的设置于线圈支架上与第一指示标记的同一侧。在一些实施例中，第一指示标记可以为例如箭头型、直线型、虚线型、三角形、t字型等形状。第二指示标记的形状可以与第一指示标记相同或相似，此处不再赘述。第二旋转刻度和第二指示标记之间的位置关系可以与第一旋转刻度和第一指示标记之间的位置关系类似，此处不再赘述。
[0096]
在本发明的第二方面中，提供一种基于磁共振成像的系统，可以包括根据前述结合图1-图8中任一所述的线圈装置。基于磁共振成像的系统可以是一种基于磁共振成像引导的医疗系统或者手术系统等。在本发明的一个实施例中，该系统还可以包括：固定架，其可以位于线圈装置的一侧，以用于固定待测物。为了便于理解，下面将结合图9进行示例性的说明。
[0097]
图9是示出根据本发明实施例的系统的示意图。如图9中所示，该系统可以包括线圈装置910和固定架920(虚线框示出)，其中固定架920可以位于线圈装置910的一侧，以用于支撑和/或固定待测物(例如人体的头部)。线圈装置910可以不限于图中所示的结构，其
可以是前文中结合图1-图8中任一所述的结构设置。在一些实施例中，固定架920位于线圈装置910的一侧可以是例如位于患者头部伸入线圈装置910的一侧，以用于固定患者的头部保持不动。在又一些实施例中，固定架920用于固定患者的头部保持不动，且使患者的头部悬空于线圈装置910的容纳腔111内。在另一些实施例中，固定架920可以包括固定架本体921，其可以用于支撑待测物(例如人体的头部)。
[0098]
在又一些实施例中，固定架本体921可以为环形结构、u型结构、弧形结构等中的至少一种。固定架本体921的形状可以根据待测物的种类进行设置，例如待测物为人体的头部时，固定架本体921可以包括头架结构，其可以设置为与人体头部尺寸适配的圆环形、u型结构、弧形结构等中的一种。还例如，当待测物为人体的颈部时，固定架本体921可以包括颈架结构，其可以设置为与人体颈部尺寸适配的u型结构或弧形结构等。
[0099]
根据这样的设置，可以通过固定架920与线圈装置910的配合使用，使得手术或者磁共振检查过程中能够保持患者的待测部位(例如头部)不动，而仅线圈装置910转动以实现对开孔的位置调整等，有利于避免因患者头部移动而导致对病灶位置重新配准的情况，以及可以有效避免对患者的二次伤害，有利于提高手术的效率和安全性。
[0100]
在本发明的另一个实施例中，固定架920可以包括立体定向框架，并且立体定向框架上可以设置有定位显影板(例如，z字显影板、n字显影板等)。立体定向框架可以是用于辅助头部立体定向神经外科手术中确定颅内靶点的坐标位置的医疗器械。在一些实施例中，立体定向框架可以采用leksell立体定向框架。定位显影板可以在磁共振成像中显示例如z字型影像或n字型影像等，以便于在磁共振成像中确定立体定向框架的位置，进而确定患者头部的位置。
[0101]
根据这样的设置，由于立体定向框架的位置不变，因此可以在磁共振成像中准确确定患者脑部的位置坐标，并且在线圈本体上设置有第一显影标记时，可以在磁共振成像中根据定位显影板的显影和第一显影标记的显影位置坐标，准确确定手术入路的位置。
[0102]
图10是示出根据本发明实施例的包括第一固定杆的系统示意图。如图10中所示，该系统可以包括线圈装置910和固定架，其中固定架可以位于线圈装置910的一侧。在本发明的另一个实施例中，如图示中的固定架可以包括：固定架本体921；至少两个第一固定杆(例如图示中的第一固定杆1010和1020)，分别连接于固定架本体921上；以及至少两个第二显影标记(图中未示出)，分别设置于至少两个第一固定杆1010和1020上，并且至少两个第二显影标记可以位于同一水平面上。
[0103]
第一固定杆1010的一端可以与固定架本体921连接，其另一端可以用于固定待测物(例如头部)，并且其另一端可以通过设置例如螺钉1011等结构来实现对待测物的固定。第一固定杆1020的一端可以与固定架本体921连接，其另一端可以通过设置例如螺钉1021等结构来用于固定待测物。在一些实施例中，至少两个第一固定杆1010和1020可以对称的连接于固定架本体921的下部。在另一些实施例中，可以在两个第一固定杆1010和1020之间设置医用弹力网和/或具有一定支撑性的布带(例如，弹力带、无菌布)，用以辅助支撑患者头部，以增加患者的舒适度。
[0104]
在一些实施例中，第二显影标记可以通过使用例如顺磁性材料等能够在磁共振成像中显影的材料来实现。在另一些实施例中，第二显影标记可以与第一固定杆一一对应进行设置。在又一些实施例中，第一固定杆1010和1020可以位于同一水平面，使得至少两个第
二显影标记可以位于同一水平面上。在一些实施例中，第二显影标记可以设置于靠近第一固定杆上用于固定待测物的一端。
[0105]
在另一些实施例中，至少两个第二显影标记的显影形状可以设置为分别指向容纳腔中心的指向性形状(例如箭头形、三角形、扇形等)。在又一些实施例中，可以根据磁共振的扫描方向，设置第二显影标记的显影形状，例如磁共振的扫描方向为第二显影标记的横截面方向时，可以通过设置第二显影标记的横截面形状，以确定显影形状(即能够在磁共振成像中显示出的形状)。在一些应用场景中，当容纳腔呈圆形时，容纳腔中心为容纳腔的圆心；当容纳腔呈椭圆形时，容纳腔中心为容纳腔的椭圆中心；当容纳腔呈弧形时，容纳腔中心为弧心。
[0106]
为了便于说明第二显影标记的显影效果和作用，下面结合图11进行示例性的描述。图11是示出根据本发明实施例的第一显影标记和第二显影标记的显影示意图。如图11中所示，线圈本体上可以设置有第一显影标记1110，固定架上可以连接两个第一固定杆，两个第一固定杆上可以对应设置第二显影标记1120-1和1120-2，其中第一显影标记1110与第二显影标记1120-1和1120-2的横截面形状可以设置的不同，以在磁共振成像中显示不同的显影形状。
[0107]
例如，如图11中进一步示出的，第一显影标记1110的横截面形状可以设置为例如图示中的箭头形，并指向容纳腔的中心，以在磁共振成像中显示指向容纳腔中心的箭头形显影形状；第二显影标记1120-1和1120-2的横截面形状可以设置为例如图示中的三角形中包括圆形的形状，并对称的分别指向容纳腔的中心，以在磁共振成像中分别显示指向容纳腔中心的三角形包含圆形的显影形状。
[0108]
根据这样的设置，通过在磁共振成像中连接第二显影标记1120-1和1120-2之间的连线1130，并确定连线1130的中垂线1140；根据第一显影标记1110指向方向确定第一显影标记1110的延伸线1150；以及根据延伸线1150与中垂线1140的交点确定容纳腔中心，在一些应用场景中，假设第一显影标记1110的初始位置位于中垂线1140上，在线圈本体转动后，可以根据转动后的延伸线1150与中垂线1140之间的夹角确定线圈本体的转动角度。
[0109]
进一步地，由于多个第二显影标记1120-1和1120-2水平设置，在3d或2d扫描时，可以通过第二显影标记的显影位置快速获得待测物的水平面方向，从而可以对后续可能存在的倾斜扫描的数据进行水平矫正。具体地，在一些实施例中，可以通过将当前图像中的第二显影标记的显影位置和/或形状与标准图像(即多个第二显影标记的标准横断面图像)中第二显影标记的显影位置和/或形状进行对比，以确定当前图像是否为倾斜扫描的图像；响应于确定当前图像为倾斜扫描的图像，可以利用例如单应性矩阵(homography matrix)转换等方式对当前图像中的数据进行水平校正。在另一些实施例中，该校正过程也可以应用于人机交互的界面上，例如人机交互界面有个校正按钮，通过校正按钮快速完成图像校正，从而方便后续进行图像的解剖勾画操作或ac-pc位置选定等分析过程。
[0110]
通过同时使用第一显影标记和第二显影标记，可以在磁共振成像中显示出线圈本体相对于待测物(例如患者头部)的相对位置和位姿，有利于进行更有效的信噪比的合理配置，使得更关注的扫描部位可以具有更好的信噪比，从而得到更好的图像质量。例如，在线圈本体仅包括第一线圈或者同时包括第一线圈和第二线圈时，可以综合考虑图像信噪比和可选择的手术路径，将线圈本体旋转至合适的位置，以便在合适的手术路径上裸露出开孔
方便机器人进行操作，同时通过第一显影标记和第二显影标记的显影点可以验证线圈本体的旋转角度是否正确。
[0111]
图12是示出根据本发明实施例的包括第二固定杆的固定架的正视图。图13是示出根据本发明实施例的包括第二固定杆的固定架的俯视图。如图12和图13中所示，根据本发明实施例的系统还可以包括：固定架支架1210，其可以与固定架连接，以用于支撑和/或固定固定架；至少两个第二固定杆1220-1和1220-2，其可以分别连接于固定架本体921上，且均位于第一固定杆1010和1020的上方；以及至少两个第三显影标记1310-1和1310-2，其可以分别设置于至少两个第二固定杆1220-1和1220-2上，并且至少两个第三显影标记1310-1和1310-2可以分别与至少两个第二显影标记关于中心对称分布。
[0112]
上文中所述的固定架支架1210可以与固定架本体921连接，可以通过例如卡接、插接、螺钉连接、螺纹连接等方式进行连接和固定。固定架支架1210可以位于固定架的底部和/或侧部。第二固定杆1220-1的一端可以与固定架本体921连接，其另一端可以用于固定待测物(例如头部)，并且其另一端可以通过设置例如螺钉等结构来实现对待测物的固定。第二固定杆1220-2的一端可以与固定架本体921连接，其另一端可以通过设置例如螺钉等结构来用于固定待测物。在一些实施例中，至少两个第二固定杆1220-1和1220-2可以对称的连接于固定架本体921的上部。
[0113]
在一些实施例中，第三显影标记可以通过使用例如顺磁性材料等能够在磁共振成像中显影的材料来实现。在另一些实施例中，第三显影标记可以与第二固定杆一一对应进行设置。在又一些实施例中，第二固定杆1220-1和1220-2可以位于同一水平面，使得至少两个第三显影标记可以位于同一水平面上。在一些实施例中，第三显影标记1310-1和1310-2可以设置于靠近第二固定杆上用于固定待测物的一端。
[0114]
在另一些实施例中，至少两个第三显影标记1310-1和1310-2的显影形状可以设置为分别指向容纳腔中心的指向性形状(例如箭头形、三角形、扇形等)。在又一些实施例中，可以根据磁共振的扫描方向，设置第三显影标记的显影形状，例如磁共振的扫描方向为第三显影标记的横截面方向时，可以通过设置第三显影标记的横截面形状，以确定显影形状(即能够在磁共振成像中显示出的形状)。
[0115]
为了便于说明第三显影标记的显影效果和作用，下面结合图14进行示例性的描述。图14是示出根据本发明实施例的包括第三显影标记的显影示意图。如图14中所示，线圈本体上可以设置有第一显影标记1110，固定架上可以连接两个第一固定杆，两个第一固定杆上可以对应设置第二显影标记1120-1和1120-2，固定架上还可以连接两个第二固定杆，两个第二固定杆上可以对应设置第三显影标记1310-1和1310-2，其中第一显影标记1110、第二显影标记1120-1和1120-2以及第三显影标记1310-1和1310-2的横截面形状可以设置的不同，以在磁共振成像中显示不同的显影形状。
[0116]
例如，如图14中进一步示出的，第一显影标记1110的横截面形状可以设置为例如图示中的箭头形，并指向中心1410，以在磁共振成像中显示指向中心1410的箭头形显影形状。第二显影标记1120-1和1120-2的横截面形状可以设置为例如图示中的三角形中包括圆形的形状，并对称的分别指向中心1410，以在磁共振成像中分别显示指向中心1410的三角形包含圆形的显影形状。第三显影标记1310-1和1310-2的横截面形状可以设置为例如图示中的三角形，并对称的分别指向中心1410，以在磁共振成像中分别显示指向中心1410的三
角形的显影形状。
[0117]
在一些实施例中，可以将至少两个第三显影标记1310-1和1310-2设置为分别与至少两个第二显影标记1120-1和1120-2关于中心1410对称分布。例如图示中的第三显影标记1310-1可以设置为与第二显影标记1120-2关于中心1410对称，第三显影标记1310-2可以设置为与第二显影标记1120-1关于中心1410对称。需要说明的是，这里的中心1410可以是固定架的中心，也可以是容纳腔的中心。当固定架与线圈本体配合使用时，通常可以将固定架的中心与容纳腔的中心对准，以便于将待测物固定于容纳腔的中央，有利于磁共振成像的质量。
[0118]
根据这样的设置，通过在磁共振成像中连接第二显影标记1120-1和第三显影标记1310-2之间的连线1430，以及连接第二显影标记1120-2和第三显影标记1310-1之间的连线1420，可以通过连线1420和连线1430的交叉点获得中心1410的位置。然后，通过在磁共振成像中连接第二显影标记1120-1和1120-2之间的连线1130，以确定连线1130的中垂线1140。在一些应用场景中，假设第一显影标记1110的初始位置位于中垂线1140上，在线圈本体转动后，可以根据第一显影标记1110与中心1410之间的连线1150与中垂线1140之间的夹角确定线圈本体的转动角度。
[0119]
以上结合图9-图14对包括固定架的系统进行了详细的描述，可以理解的是，上面的描述是示例性的而非限制性地，例如根据本发明实施例的系统可以不限于仅包括线圈装置和固定架，还可以根据需要设置其他部件，下面将结合图15和图16进行示例性的描述。
[0120]
图15是示出根据本发明实施例的包括背板的系统示意图。如图15中所示，该系统可以包括线圈装置、固定架、固定架支架1210和背板1510，其中线圈装置可以包括线圈本体110和线圈支架120，固定架可以包括固定架本体921、第一固定杆1010和1020以及第二固定杆1220-1和1220-2，固定架支架1210可以位于固定架本体921的底部，以用于支撑和/或固定固定架本体921。
[0121]
如图15中进一步示出的，背板1510可以具有第一卡槽1511和第二卡槽1512，其中第一卡槽1511可以用于固定线圈装置中的线圈支架120，第二卡槽1512可以用于固定固定架支架1210。第一卡槽1511和第二卡槽1512的设置，可以实现线圈装置与背板1510之间的可拆卸连接，以及实现固定架支架1210与背板1510之间的可拆卸连接。第一卡槽1511的形状可以与线圈支架120的底部形状适配，第二卡槽1512的形状可以与固定架支架1210的底部形状适配，以便于连接。
[0122]
在一些实施例中，第一卡槽1511的一部分可以与第二卡槽1512连通，使得线圈支架120的一部分与固定架支架1210固定于同一个槽内，从而在拆卸时需要先拆除线圈支架120后才可以拆除固定架支架1210。根据这样的设置，在线圈装置和固定架均安装于背板1510上时，有利于线圈装置与固定架之间的稳固性以及能够便于二者之间的紧密配合使用。
[0123]
可以理解的是，通过背板1510的设置，可以将固定架与线圈装置的位置进行固定，从而可以固定固定架与背板的相对位置关系，以及固定固定架与线圈本体之间的位置关系，由于在实际使用中固定架本体的中心通常与线圈本体的中心对应，因此头部线圈的线圈坐标系与固定架中的头部位置影像坐标系可以等同而无需进行坐标转换。在一些实施例中，可以根据应用场景的需求在背板1510上设置用于连接操作机构的安装位(例如卡槽或
者卡孔等)，例如用于连接机械臂或者手术机器人的安装位，以便于固定机械臂或者手术机器人的位置。
[0124]
以机械臂固定于背板1510上为例，通过背板1510同时连接固定架和机械臂，可以固定固定架与机械臂之间的位置关系，基于该固定的位置关系，可以将固定架中的头部位置影像坐标映射到机械臂所在的机械臂坐标系中，该映射过程可以利用罗德里格矩阵或布尔莎模型等实现。基于此，可以在机械臂的操作过程中无需再次进行坐标配准等操作，即可直接确定人体头部或者病灶的位置。
[0125]
在另一些应用场景中，当采用机械臂或手术机器人进行操作时，由于可以确定病灶相对于背板1510的位置，因此可以基于机械臂或手术机器人与病灶的固定位置关系，使得机械臂或手术机器人直接运动到相应的打靶路径上，并根据打靶路径的延长线在待测物上的打靶位置与规划的打靶点是否在同一个点上，确定打靶路径与规划路径是否一致。如果一致，机械臂或手术机器人则可以直接进行穿刺或立体定向手术；如果不一致，可以根据打靶位置与打靶点之间的差距，对机械臂或手术机器人进行微调；如果打靶位置位于线圈本体的非开孔处，可以通过转动线圈本体来调整开孔位置。通过这样的设置，可以避免因待测物移动或者操作机构(例如机械臂或者机器人)移动可能导致的重新配准和定位操作，有利于减少手术步骤以及提高手术效率。
[0126]
进一步地，如图15中所示，在本发明的一个实施例中，该系统还可以包括：后架，其可以包括机器人平台1521和与机器人平台连接的联动结构1522；以及后架固定件1523，其可以安装于背板1510上，并与联动结构1522连接。在一些实施例中，机器人平台1521上可以用于放置微型机器人主体。由于联动结构1522的设置，使得机器人平台1521上的微型机器人主体可以远离主磁体，从而既可以避免微型机器人影响主磁体造成磁共振成像的质量下降(例如产生伪影等)，也可以避免主磁体产生的强磁环境影响微型机器人的正常工作，以及导致微型机器人的工作失灵等问题。在一些实施例中，机器人平台1521不仅仅是可以放置微型机器人，还可以根据实际需要放置其他手术工具或机构。
[0127]
在一些实施例中，微型机器人可以为磁兼容的机器人，其可以用于磁共振成像引导下的手术中的辅助手术操作。在另一些实施例中，联动结构1522可以根据背板1510与机器人平台1521之间的位置关系，设置成高度和/或宽度渐变式的结构，以便于与背板1510和机器人平台1521之间的平滑连接。在又一些实施例中，后架固定件1523与联动结构1522之间的连接可以为可伸缩式的连接，例如联动结构1522用于与后架固定件1523连接的一端可以插入到后架固定件1523中，并可以在后架固定件1523中移动，以便于调节联动结构1522的长度，进而可以调节机器人平台1521与背板1510之间的距离。在又一些实施例中，可以通过在后架固定件1523上设置例如拇指旋钮等锁定部件来对联动结构1522进行锁紧，以固定联动结构1522伸入后架固定件1523中的位置。
[0128]
以上结合图15对根据本发明实施例的包括背板的系统进行了示例性的描述，可以理解的是，通过背板以及背板上卡槽等结构的设置，可以固定固定架和线圈装置的位置，以保证患者手术时能够保持例如头部位置不发生变动，从而可以有效避免磁共振成像中出现运动伪影和扫描位置的变化，以及有利于提高手术质量和治疗效果。
[0129]
还可以理解的是，通过背板的设置，能够根据需要将不同的部件均固定于背板上，以固定各部件之间的相对位置关系，这样的模块化设置可以使得系统变得简单易用，且安
装于背板上的各部分结构互不影响，有利于安装和维修的便利性，以及有利于满足更多的手术需求。例如，在不需要微型机器人辅助的手术场景中，可以无需安装后架等结构。还例如，在患者全麻的应用场景中，可以通过其他方式简单固定患者的头部，而无需设置固定架和第二卡槽等结构，有利于为患者提供更舒适的体验。
[0130]
图16是示出根据本发明实施例的包括万向臂的系统示意图。如图16中所示，该系统可以包括线圈装置、背板1510、后架和后架固定件1523等，其中线圈装置可以包括线圈本体110和线圈支架120，后架可以包括机器人平台1521和与机器人平台连接的联动结构1522，联动结构1522可以通过后架固定件1523与背板1510连接。
[0131]
如图16中进一步示出的，该系统还可以包括：支撑件。在一些实施例中，所述支撑件可以为万向臂1610，其可以设置于背板1510和/或线圈装置上。万向臂1610的数量可以设置为一个或多个。例如图示中的系统可以包括六个万向臂1610，分别设置于背板1510和线圈本体110上。万向臂1610可以用于支撑和固定部分较轻质量物体，如导管、连接线、传动机构等。在一些实施例中，万向臂1610可以通过万向臂固定基座设置于线圈装置和/或背板1510上。
[0132]
在另一些应用场景中，万向臂固定基座也可用于固定刚性需求较大的万向臂1610，从而可以辅助支撑部分磁兼容微型机器人1620，便于在磁共振手术中使用微型机器人1620进行立体定向等操作。万向臂1610的设置可以给微型机器人1620提供支撑力，以避免微型机器人1620因重力影响而直接作用于颅骨钉(或者患者头部)上，进而有效避免可能对患者颅骨造成的损害以及对患者生命安全的危害。
[0133]
通过上面对本发明的线圈装置以及系统的技术方案以及多个实施例的描述，本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例的线圈装置可以通过在线圈本体上设置开孔，以及使得线圈本体带动开孔相对于线圈支架可转动，能够通过该可转动的设置扩大线圈开孔的有效可用面积，为例如头部微创等手术提供更多的手术入路选择，并且可以无需在术中对患者的体位进行调整，可以让患者以正常的体位(例如，仰卧、俯卧或侧卧)进行手术。
[0134]
根据本发明实施例的系统，可以通过固定架的设置固定患者的头部，可以极大地降低术中患者移动的可能性，以及避免磁共振扫描位置的变化对磁共振成像的影响，有利于提高手术质量和治疗效果。在一些实施例中，通过背板的设置，可以将所需的多个结构模块固定于同一背板上，可以无需术中对病灶位置和操作机构进行重新配准，有利于保证术中操作的稳定性和手术效率。
[0135]
虽然本发明的实施例如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。