一种半开放式核磁共振成像系统及其在乳腺成像上的应用_3

文档序号:9797095阅读:来源:国知局
射频线圈固定一体,半球形射频线圈的尺寸可以设计成一组,根据不同的乳腺大小更换选用。
[0036]本发明半开放式核磁共振成像系统还包括用于控制半环式永磁磁体和其上二维梯度线圈做前后往复步进运动(逐步远离乳腺或靠近乳腺运动)的磁体运动控制系统6,使得不同层面的乳腺组织位于均匀磁体检查区域,该磁体运动控制系统6能接受磁共振成像序列的控制,按照序列指定的步进方向、步进距离的要求平稳快速的移动磁体,其步进距离为设定层厚+层间距,且具有与磁共振系统的磁兼容和电磁兼容能力,同时该磁体运动控制系统6由单片机控制芯片(内含程序)、电机驱动器和精密步进电机组成。在每个层面数据采集完成后,单片机控制芯片(内含程序)会接收到核磁共振系统的脉冲序列输出的电机运动信号,输出数字脉冲信号后经电机驱动器后驱动电机步进运动一个层间距(层间距为软件界面中的一个设定参数,由操作者根据检查需求设置)。然后停止不动,等待系统对该层面进行扫描。扫描结束后,再次步进一个层间距。所有设定层面全部扫描结束后,驱动磁体回到原始状态。该系统的一个特点是电机与磁体外壳之间采用无磁性链条传动,电机外壳加装屏蔽罩壳,以消除电机对于核磁共振系统的影响。传统临床核磁的成像过程中,由于均匀磁场区域较大,所以受检者是固定不动,通过步进调节射频场的中心频率从而实现选层。本发明的均匀磁场区域只是一个薄层区域,因此采用步进磁体实现对不同位置的乳腺进行选层调节。
[0037]—种半开放式核磁共振成像系统在乳腺成像上的应用,包括逐层式三维成像方法,参照图6所示,其具体步骤如下:
1)受检者的乳腺通过乳腺承托板13固定后,将半环式永磁磁体紧贴受检者胸部位置;
2)采集位于半环式永磁磁体薄层均匀磁场区域内的乳腺底部断层图像,然后通过磁体运动控制系统6向远离乳腺方向逐次移动半环式永磁磁体,并逐层获取不同位置的乳腺断层图像,直至到达乳尖区域,不同层面扫描时,半环式永磁磁体与二维梯度线圈固定一起移动,半球形射频线圈与乳腺承托板13则保持不动,以维持乳腺在半球形射频线圈内的填充因子不变,从而避免重新调谐匹配;
3)通过最大亮度重建算法(MaximumIntensity Pro ject1n,MIP)得到乳腺结节或肿瘤的三维重建图像。
[0038]一种半开放式核磁共振成像系统在乳腺成像上的应用,包括三维容积成像方法,其主要原理是可以采用宽带(如2?5MHz带宽)射频激励和接收技术,并利用非选择性硬脉冲进行射频激励,获取一定乳腺容积范围内的核磁共振数据用以重建图像或进行扩散弛豫分析,无需逐层扫描后再通过重建得到三维图像。在该区域内,由于存在较强的自然梯度磁场,因此可以得到扩散加权图像(DWI)。
[0039]本发明在多个部位,组织和物体方面具有潜在应用,包括且不限于:
I乳腺:可用于乳腺的快速成像筛查(乳腺癌筛查,乳腺植入物检查,乳腺手术预后检查);
本专利还可以只设计成单个部位、产品的检测,在以下领域也会有应用:
2关节:可用于膝盖、脚趾、脚踝以及手腕手指等关节性损伤或炎性疾病的成像检查;
3阴茎、睾丸、前列腺便携式检查:可用于男性前列腺肥大、囊肿等疾病的便携式检查;
4水果无损检测;
5包装乳制品等的保质期或货架期无损快速现场检测。
[0040]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,包括磁体外壳,设于所述磁体外壳内的铁轭固定座,设于所述铁轭固定座上的半环式永磁磁体,设于所述半环式永磁磁体上、且靠近半环式永磁磁体开口处的二维梯度线圈,设于所述半环式永磁磁体内的两半球形射频线圈,以及与两半球形射频线圈固定连接的乳腺承托板。2.根据权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述半环式永磁磁体为单C形阵列永磁磁体;该单C形阵列永磁磁体由至少5块奇数个、且不同磁化角度布设的永磁磁钢组成,且在单C形阵列永磁磁体内产生一个薄层均勾磁场,该磁场方向与单C形阵列永磁磁体的开口平行。3.根据权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述半环式永磁磁体为双C形阵列永磁磁体;该双C形阵列永磁磁体由至少9块奇数个、且不同磁化角度布设的永磁磁钢组成,且在双C形阵列永磁磁体内产生两个方向相反的薄层均匀磁场,该两磁场方向均与双C形阵列永磁磁体的开口平行。4.根据权利要求2或3所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,在所述铁轭固定座上设有若干个用于固定永磁磁钢的条形固定槽。5.根据权利要求2所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述二维梯度线圈包括设于所述单C形阵列永磁磁体内侧壁、且靠近单C形阵列永磁磁体开口处的两对上下对称设置的矩形线圈。6.根据权利要求3所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述二维梯度线圈包括设于所述双C形阵列永磁磁体内侧壁、且靠近双C形阵列永磁磁体开口处的两对左右对称设置的矩形线圈。7.根据权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述半球形射频线圈为半球形螺线管线圈或半球形软体线圈。8.根据权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述乳腺承托板的外表面呈凹凸设置且覆盖有绒毛层。9.根据权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统,其特征在于,所述半开放式核磁共振成像系统还包括用于控制半环式永磁磁体和其上二维梯度线圈做前后往复步进运动的磁体运动控制系统。10.—种如权利要求1所述的半开放式核磁共振成像系统在乳腺成像上的应用,其特征在于,包括逐层式三维成像方法,其具体步骤如下: 1)受检者的乳腺通过乳腺承托板固定后,将半环式永磁磁体紧贴受检者胸部位置; 2)采集位于半环式永磁磁体薄层均匀磁场区域内的乳腺底部断层图像,然后通过磁体运动控制系统向远离乳腺方向逐次移动半环式永磁磁体,并逐层获取不同位置的乳腺断层图像,直至到达乳尖区域; 3)通过最大亮度重建算法得到乳腺结节或肿瘤的三维重建图像。
【专利摘要】<b>本发明公开了一种半开放式核磁共振成像系统,包括磁体外壳,设于磁体外壳内的铁轭固定座,设于铁轭固定座上的半环式永磁磁体,设于半环式永磁磁体上、且靠近半环式永磁磁体开口处的二维梯度线圈,设于半环式永磁磁体内的两半球形射频线圈,以及与两半球形射频线圈固定连接的乳腺承托板;其优点在于,相比精标准的乳腺摄影技术,没有电离辐射致癌的风险;相比超声乳腺筛查技术,核磁共振图像的软组织分辨好,具有较高的特异性和灵敏性;相比现有临床核磁共振乳腺检查技术,具有设备成本低,可移动,病人受限小,操作方便快捷,且受检时摆位方便,可普及到广大乡镇医院使用;可利用磁体本身的较大恒定梯度实现扩散分析和扩散成像。</b>
【IPC分类】A61B5/055
【公开号】CN105559783
【申请号】CN201610077261
【发明人】汪红志, 孙哲, 张兰兰
【申请人】汪红志, 孙哲, 张兰兰
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月3日
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