专利名称：用于测量相关物体的方法和设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及测量，特别地涉及一种用于在诸如磁感应层析成像系统的医疗成像系统中测量相关物体的方法和设备。
背景技术：
磁感应层析成像(MIT)为非侵入式无接触成像技术，其应用于工业成像和医疗成像中。与其它电成像技术不同，MIT并不需要传感器直接接触相关物体来成像。W02007/072343公开了一种研究物体的电磁特性的MIT系统。该系统包括一个或多个发电机线圈，其适于生成初级磁场，所述初级磁场在待研究的物体中感应出涡流；一个或多个测量线圈，其适于传感次级磁场，所述次级磁场由于所述涡流而生成；以及用于在一个或多个发电机线圈和/或一个或多个传感器线圈(一方面)与待研究的物体(另一方面)之间提供相对运动的器件。在MIT系统中，通常基于多个测量结果来计算相关物体的磁特性。在多次测量期间，期望相关物体保持不动以确保多次测量均基于由相关物体位置所决定的相同情景。如果相关物体移动，MIT设备不能区分移动，且将根据相关物体的不同位置基于在不同情景中的测量来计算相关物体的磁特性。然后，在所测量的相关物体磁特性中将会存在测量误差。 由相关物体移动所造成的这种测量误差被称作运动伪像。为了防止运动伪像破坏所测量的相关物体的磁特性，选择之一是在MIT测量期间保持待测量的相关物体不动。此外，一次 MIT测量的时间为大约数秒至半小时的范围，这取决于应用。对于某些严重患者或者特殊症状，花费大约半个小时进行测量是很常见的。在这些情形中，不能要求患者不动，且如果患者迫使自己这么长时间保持不动，他们会感觉到很不舒服。
发明内容
减小或避免在测量过程中由相关物体移动造成的测量误差将会是有利的。也期望使相关物体在测量过程中感觉到舒适。为了更好地解决上述所关注的一个或多个问题，在本发明的第一方面，提出一种用于测量相关物体的设备。该设备包括
外层；
内层，其计划附连到该相关物体上；
线圈布置，其包括至少一个发射线圈和至少一个测量线圈，线圈布置被配置成获得测量信号；以及
激励电路和处理电路，激励电路被配置成激励至少一个发射线圈；处理电路被配置成处理由至少一个测量线圈所接收的测量信号，
其中线圈布置被布置于内层上，激励电路和处理电路中的至少部分布置于外层上，且内层可与相关物体一起移动。通过将线圈布置到内层上且使得内层附连到相关物体上，在测量过程中当相关物体移动时，内层可与相关物体一起移动且相关物体与线圈的相对位置将保持不变。以此方式，相关物体可在测量过程中移动，而不会将测量误差引入到所测量的相关物体的磁特性内。此外，如果所有电路布置于外层上，当携带相对较轻内层时相关物体易于移动。因此， 可避免由相关物体移动所致的测量误差且相关物体因为能移动而感觉到舒适。在一实施例中，该设备还包括连接器，其配置于内层与外层之间以连接这两层且允许内层与相关物体一起相对于外层移动。连接器的不同类型的配置支持内层与外层之间不同类型的相对运动。在一实施例中，该连接器包括轴杆和支承件，轴杆被配置成连接内层与外层；支承件附连到内层的外侧和外层的内侧中任一个上，其中轴杆和支承件被配置成允许该轴杆绕该轴杆的轴线旋转。 以此方式，与轴杆连接的内层将与相关物体一起绕轴杆轴线旋转。在另一实施例中，该连接器包括轴杆和轨道，轴杆被配置成连接该内层和该外层； 轨道附连到该内层的外侧和该外层的内侧中任一个上，其中该轴杆和该轨道被配置成允许该轴杆沿着轨道滑动和/或绕轴杆轴线旋转。以此方式，与轴杆连接的内层将通过使轴杆沿着轨道滑动而与相关物体一起移动，和/或将与相关物体一起绕轴杆轴线旋转。在本发明的第二方面，提出一种用于测量相关物体的方法。该方法包括以下步骤
由激励电路来激励至少一个发射线圈；
由至少一个发射线圈和至少一个测量线圈接收测量信号；以及
由处理电路处理由至少一个测量线圈所接收的信号，
其中至少一个发射线圈和至少一个测量线圈被布置于计划附连到相关物体的内层上， 该激励电路和该处理电路中的至少部分布置于所述外层上，且该内层可与相关物体一起移动。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将会显然并被阐明。
通过结合附图来理解下文的发明描述，本发明的前述和其它特征将更加显然，在附图中
图1示出根据本发明的设备的实施例的示意图。图2(a)示出连接器的一实施例的示意图。图2(b)示出连接器的另一实施例的示意图。图2(c)示出涉及图2(a)和图2(b)的示意图的坐标轴。图3(a)示出轴杆的一实施例的示意图，图3(b)示出涉及图3(a)的轴杆的实施例的示意图的右侧视图，以及图3(c)示出涉及图3(a)的示意图的坐标轴。图4(a)示出包括轴杆和支承件的连接器的一实施例的示意图，图4(b)示出涉及图4(a)的包括轴杆和支承件的连接器的实施例的示意图的右侧视图，以及图4(c)示出涉及图4(a)的示意图的坐标轴。图5 (a)示出包括轴杆和轨道的连接器的一实施例的示意图，图5(b)示出涉及图 5(a)的包括轴杆和轨道的连接器的实施例的示意图的右侧视图，以及图5(c)示出涉及图 5(a)的示意图的坐标轴。
图6是示出根据本发明的方法的流程图。 在所有附图中相同的附图标记用于标注相似部件。
具体实施例方式图1示出根据本发明的设备100的实施例的示意图。该设备100可用于测量相关物体(未图示)且相关物体可为人体组织或导电材料块。在下文中所给出的实施例的详细描述是基于对人头的描述，但本发明并不限于人头。参看图1，该设备100包括外层102。外层102可用作布置其它器件的支承层和用于保护线圈避免受到外部磁场影响的屏蔽层。关于屏蔽功能，外层102可由铝、铁等制成。 外层102的形状可类似于相关物体的形状或不同于相关物体的形状。该设备100还包括计划附连到相关物体的内层101。内层101和外层102的形状被配置为半球形以覆盖人头，如图1所示的那样。对于不同形状的相关物体(即待测量的物体)而言，两层101、102的形状可不同，且内层101的形状可与外层102的形状相同或不同。内层101的形状可正好匹配相关物体或者可不同于相关物体的形状。通过仔细地设计内层101的形状以使之正好匹配相关物体的大小或者通过将保持固定件(未图示)附连到内层101而使内层101能够附连到相关物体上。保持固定件可为绳索、带或能将内层101 附连到相关物体的任何其它器件。保持固定件可由塑料、橡胶等制成。该设备100还包括线圈布置，其包括至少一个发射线圈111和至少一个测量线圈 111'，线圈布置被配置成获得测量信号。发射线圈111的数量可与测量线圈111'的数量相同或不同。如果该设备100用于测量相关物体的电磁特性，发射线圈111被配置成生成计划施加到相关物体的初级磁场且测量线圈111'被配置成测量由次级磁场感应的信号。 次级磁场响应于初级磁场而生成。举例而言，发射线圈111被供应交流电流以便生成初级磁场，初级磁场在相关物体中感应涡流；由于在相关物体中的涡流而生成次级磁场，且然后测量线圈111'测量次级磁场。该设备100还包括激励电路112和处理电路112'，激励电路112被配置成激励该发射线圈111，处理电路112'被配置成处理由该测量线圈111'所测量的测量信号。激励电路112供应交流电流给发射线圈111以生成初级磁场，且控制发射线圈以根据预先限定的信号强度和信号周期来运作。处理电路112'从测量线圈111'接收测量信号且计算相关物体的电磁特性。电磁特性包括电导率、电容率、磁导率等。对于设备100而言，该线圈布置被布置于内层101上，该激励电路112和该处理电路112'中的至少部分布置于该外层102上，且该内层101可与该相关物体一起移动。对于线圈布置而言，线圈111、111'可不仅如图1所示放置，而且也可基于测量要求放置于内层101上的任何位置。而且，根据测量要求，在线圈111、111'之间的相对位置可为任何可能布局。对于电路布置而言，图1示出激励电路112和处理电路112'全都布置于所述外层 102上。这样一来，内层101能够尽可能地轻，使得相关物体更舒适且更方便地将内层101附连于其上。电路112、112'也可以图1所示方式之外的其它方式放置。存在连接线圈111、 11Γ和电路112、112'的缆线(未图示)，且当电路112、112'布置于外层102上且线圈 IlUlll'布置于内层上而不是将它们一起布置于一个层中时，这些缆线相对较长。且更长缆线意味着更大的信号传输衰减。因此，电路112、112'的部分可布置于内层101上以通过缩短缆线长度来减小信号传输衰减。激励电路112和处理电路112'在两层101、102上的分布可基于在较轻内层101与较少信号传输衰减之间的平衡来确定。电路112、112'可放置于内层101和外层102上的任何位置，且线圈111、111'和电路112、112'的相对定位可基于测量要求处于任何可能布局。在一实施例中，该设备100还包括连接器200，连接器200配置于内层101与外层 102之间以连接内层101与外层102且允许内层101与相关物体一起相对于外层102移动。图2(a)示出连接器200的一实施例的示意图。图2 (b)示出连接器200的另一实施例的示意图。图2(c)示出涉及图2(a)和图2(b)的示意图的坐标轴。在图2(a)的示意图中示出连接器200的实施例包括轴杆201和支承件202，轴杆 201被配置成连接内层101和外层102，支承件202附连到内层101的外侧和外层102的内侧中任一个上，其中该轴杆201和该支承件202被配置成允许轴杆201绕所述轴杆201的轴线旋转。以此方式，与轴杆201连接的内层101将与相关物体一起绕轴杆201的轴线旋转。在图2(b)的示意图中示出连接器200的另一实施例包括轴杆201和轨道203，轴杆201被配置成连接内层101和外层102，轨道203附连到内层101的外侧和外层102的内侧中任一个上，其中该轴杆201和该轨道203被配置成允许该轴杆201沿着所述轨道203 滑动和/或绕该轴杆201的轴线旋转。以此方式，与轴杆201连接的内层101将通过使轴杆201沿着轨道203滑动而与相关物体一起移动和/或与相关物体一起绕轴杆201的轴线旋转。在下文中参看图3至图5来详细地描述连接器200。在一实施例中，轴杆201被配置在内层101和外层102之间延伸和缩回。图3(a)示出轴杆201的一实施例的示意图。图3 (b)示出涉及图3(a)的轴杆201 一实施例的示意图的右侧视图。图3(c)示出涉及图3(a)的示意图的坐标轴。在图3(a)中示出轴杆201的套管结构，其包括心轴301和套筒302。图3 (a)是涉及图2(c)的沿着y轴212所观察的轴杆201的视图。图3 (b)示出图3 (a)所示的轴杆201 的右侧视图。心轴301可移动进套筒302或从套筒302移动出，即，轴杆201的长度是可变的。以此方式，通过改变轴杆201的长度可使内层101与相关物体一起沿着χ轴211移动。 而且，可存在一个套筒302或一个被另一个覆盖的多个套筒。除了套管之外，可延长且可缩回的轴杆201也可为液压单元、弹簧等。轴杆201的截面形状可为圆形或者诸如矩形、三角形等的任何其它形状。而且，对于在轴杆201的轴向中的不同位置而言，截面形状可不同。对于轴杆201的数量和布局的并无限制。举例而言， 可存在连接内层101与外层102的多个轴杆201且轴杆201可分布于不同位置中且位于不同方向中。图4(a)示出包括轴杆201和支承件202的连接器200的一实施例的示意图。图 4(b)示出涉及图4(a)的包括轴杆201和支承件202的连接器200的实施例的示意图的右侧视图。图4(c)示出涉及图4(a)的示意图的坐标轴。图4(a)是涉及图2(c)的沿着y轴212所观察的轴杆201和支承件202的配置的截面图。图4(b)是图4(a)中示意图的右侧视图。附图示出轴杆201的一端是凸起的且在支承件202中存在凹孔。通过将轴杆201的凸起端推入到支承件202中的凹孔内，轴杆201 可与支承件202连接且同时绕轴杆201的轴线旋转。而且，与轴杆201连接的内层101能与相关物体一起绕轴杆201的轴线旋转。这样一来，内层101可与相关物体一起绕χ轴211旋转。此外，球珠401布置于轴杆201的端部，如图4(a)所示的那样。它们被配置成在轴杆201旋转时减小摩擦力。球珠401也可布置于支承件202中。也可应用诸如润滑剂的其它抗摩擦方式。除了图4(a)所示连接类型之外，轴杆201和支承件202的连接也可借助于其它物件来进行，诸如螺钉、螺栓等。凹孔也可在轴杆201的端部，且凸起部分在支承件202上。如果轴杆201的每一端与一个支承件连接，则内层101可与相关物体一起相对于外层102移动且轴杆201可相对于两个层101、102旋转。轴杆201和支承件202可具有任何形状且可以任何方式连接，只要轴杆201在与支承件202连接时可旋转。对于轴杆201和支承件202 的数量和布局也并无限制。在特定轴杆201与特定支承件202之间的连接可为暂时连接的或永久的连接。而且，轴杆201也可与内层101和外层102中任一个直接连接，只要轴杆201在连接时可旋转。举例而言，在内层101的外侧中可存在一个凹孔就像图4(a)所示的在支承件202中的凹孔那样。图5 (a)示出包括轴杆201和轨道203的连接器200的一实施例的示意图。图5(b) 示出涉及图5 (a)的包括轴杆201和轨道203的连接器200的实施例的示意图的右侧视图。 图5(c)示出涉及图5(a)的示意图的坐标轴。图5 (a)是涉及图2 (c)的沿着y轴212所观察的轴杆201和支承件203的配置的截面图。图5(b)是图5(a)的右侧视图。附图示出轴杆201的一端是凸起的且沿着轨道 203存在凹槽。通过将轴杆201的凸起端推入到沿着轨道203的凹槽内，轴杆201可与轨道 203连接且沿着轨道203滑动和/或绕轴杆201的轴线旋转。与轴杆201连接的内层101 可通过使轴杆201沿着轨道203滑动而与相关物体一起移动和/或与相关物体一起绕轴杆 201的轴线旋转。这样一来，内层101可绕ζ轴213和/或χ轴211旋转。此外，球珠401布置于轴杆201的端部，如图5(a)所示的那样。它们被配置成在轴杆201滑动和/或旋转时减小摩擦力。球珠401也可沿着轨道203布置。也可应用诸如润滑剂的其它抗摩擦方式。除了图5(a)所示连接类型之外，轴杆201和轨道203也可借助于其它物件(诸如螺钉、螺栓等)来进行连接。凹槽也可在轴杆201的端部，凸起部分沿着轨道203布置。轨道203可为闭合的或打开的。如果轴杆201的每一端与一个轨道连接，则内层101可与相关物体一起相对于外层102移动且轴杆201可相对于两层101、102移动。轴杆201和轨道 203可具有任何形状且可以任何方式连接，只要轴杆201在与轨道203连接时可滑动和/或旋转。对于轴杆201和轨道203的数量和布局并无限制。在特定轴杆201与特定轨道203 之间的连接可为暂时的或永久的。而且，轴杆201也可与内层101和外层102中任一个直接连接，只要轴杆201在连接时可滑动和/或旋转。举例而言，在内层101的外侧中可存在一个凹槽就像图5(a)所示的在轨道203中凹槽那样。
本领域技术人员应了解，除了上述移动类型之外，通过仔细地设计上述连接器200 的数量和位置，内层101可与相关物体一起相对于外层102在任何方向移动。图6是示出根据本发明的方法的流程图。现参看图6，该方法包括步骤610 由至少一个激励电路112激励至少一个发射线圈 111。该方法还包括步骤620 由包括至少一个发射线圈111和至少一个测量线圈111' 的线圈布置来获得测量信号。该方法还包括步骤630 由该处理电路112'处理由至少一个测量线圈111 ‘接收的信号。对于上述步骤而言，发射线圈111和测量线圈11Γ布置于计划附连到相关物体的内层101上，激励电路112和所述处理电路112'的至少部分布置于外层102上，且内层 101可与相关物体一起移动。上述步骤的次序可改变且整个过程并不限于上述步骤。在方法的一实施例中，获得步骤620包括由至少一个发射线圈生成计划施加到相关物体的初级磁场；且由至少一个测量线圈111'接收由次级磁场感应的测量信号，该次级磁场响应于该初级磁场而生成。在该方法的另一实施例中，该内层101能够由连接器200相对于外层102在三个维度上移动，连接器200布置于内层101与外层102之间以连接内层101与外层102。本领域技术人员将了解，设备和方法可应用于不同的医疗系统以测量相关物体， 诸如但不限于磁共振成像(MRI)。应当指出的是，上述实施例说明而非限制本发明且本领域技术人员将能够在不偏离所附权利要求的范围的情况下设计替代实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被理解为限制权利要求。词语“包括”并不排除权利要求或说明书中所列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的词语“一”并不排除多个这样的元件的存在。在列举若干单元的设备权利要求中，这些单元中的若干单元可由同一个硬件或软件项目来实施。词语第一、第二和第三等使用并不表示任何次序。这些词语被理解为命名。
权利要求
1.一种用于测量相关物体的设备，所述设备包括 外层(102)；内层(101)，其计划附连到所述相关物体；线圈布置，其包括至少一个发射线圈(111)和至少一个测量线圈(111')，该线圈布置被配置成获得测量信号；激励电路(112)，其被配置成激励所述至少一个发射线圈(111)；以及处理电路(112')，其被配置成处理由所述至少一个测量线圈(111')所测量的测量信号，其中所述线圈布置布置于所述内层(101)上，所述激励电路(11 和所述处理电路 (112')中的至少部分布置于所述外层(10 上，且所述内层(101)可与所述相关物体一起移动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个发射线圈(111)被配置成生成计划施加到所述相关物体的初级磁场，所述至少一个测量线圈(111')被配置成接收由次级磁场感应的信号；并且所述次级磁场响应于所述初级磁场而生成。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括连接器000)，其配置于所述内层 (101)与所述外层(102)之间以将所述内层(101)与所述外层(102)相连接且允许所述内层(101)与所述相关物体一起相对于所述外层(10 移动。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述连接器(200)包括 轴杆001)，其被配置成连接所述内层(101)和所述外层(102)；以及支承件002)，其附连到所述内层(101)的外侧和所述外层(10 的内侧中的任一个上，其中所述轴杆(201)和所述支承件(20 被配置成允许所述轴杆(201)绕所述轴杆 (201)的轴线旋转。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述连接器(200)包括 轴杆001)，其被配置成连接所述内层(101)和所述外层(102)；以及轨道003)，其附连到所述内层(101)的外侧和所述外层(10 的内侧中的任一个上， 其中所述轴杆(201)和所述轨道(20 被配置成允许所述轴杆O01)沿着所述轨道 (203)滑动和/或绕所述轴杆O01)的轴线旋转。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述轴杆(201)被配置在所述内层 (101)和所述外层(102)之间延伸和缩回。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述连接器(200)还包括布置于所述轴杆 (201)的端部中任一端部处的球珠001)。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述轴杆(201)包括心轴(301)和套筒 (302)。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括布置于所述内层(101)上的保持固定件，以将所述内层(101)附连到所述相关物体。
10.一种用于测量相关物体的方法，包括以下步骤 由激励电路(112)激励(601)至少一个发射线圈(111)；由所述至少一个发射线圈(111)和至少一个测量线圈(111')获得(620)测量信号；由所述处理电路(112')处理(630)由所述至少一个测量线圈(11Γ )所测量的信号，其中所述至少一个发射线圈(111)和所述至少一个测量线圈(111')被布置于计划附连到所述相关物体的内层(101)上，所述激励电路(11 和所述处理电路(112')中的至少部分布置于所述外层(10 上，且所述内层(101)可与所述相关物体一起移动。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述获得步骤(620)包括 由所述至少一个发射线圈(111)生成计划施加到所述相关物体的初级磁场；由所述至少一个测量线圈(111')测量由次级磁场感应的信号，所述次级磁场响应于所述初级磁场而生成。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述内层(101)能通过布置于所述内层(101)与所述外层(102)之间以连接所述内层(101)与所述外层(102)的连接器 (200)相对于所述外层(10 在三个维度上移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于测量相关物体的方法和设备。该设备(100)包括外层(102)；内层(101)，内层(101)计划附连到该相关物体；线圈布置，其包括布置于该内层(101)上的至少一个发射线圈(111)和至少一个测量线圈(111′)，该线圈布置获得测量信号；激励电路(112)和处理电路(112′)，它们被配置成与线圈(111,111′)合作以得到测量结果。该内层(101)可与该相关物体一起移动。该激励电路(112)和处理电路(112′)的至少部分布置于该外层(102)上。以此方式，可避免由相关物体移动所致的测量误差，且相关物体因为能进行移动而感觉到舒适。
文档编号A61B5/053GK102348411SQ201080011324
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月10日 优先权日2009年3月11日
发明者刘 H., 闫 H., 闫铭 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司