一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，包括磁體外殼，設(shè)于磁體外殼內(nèi)的鐵軛固定座，設(shè)于鐵軛固定座上的半環(huán)式永磁磁體，設(shè)于半環(huán)式永磁磁體上、且靠近半環(huán)式永磁磁體開口處的二維梯度線圈，設(shè)于半環(huán)式永磁磁體內(nèi)的兩半球形射頻線圈，以及與兩半球形射頻線圈固定連接的乳腺承托板；其優(yōu)點(diǎn)在于，相比精標(biāo)準(zhǔn)的乳腺攝影技術(shù)，沒有電離輻射致癌的風(fēng)險；相比超聲乳腺篩查技術(shù)，核磁共振圖像的軟組織分辨好，具有較高的特異性和靈敏性；相比現(xiàn)有臨床核磁共振乳腺檢查技術(shù)，具有設(shè)備成本低，可移動，病人受限小，操作方便快捷，且受檢時擺位方便，可普及到廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院使用；可利用磁體本身的較大恒定梯度實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散分析和擴(kuò)散成像。
【專利說明】
一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]乳腺腫瘤是婦女中最常見的腫瘤(占31%)，乳腺癌在婦女癌癥致死因中一直居于第二位。2008年，世界癌癥研究結(jié)構(gòu)(The Internat1nal Agency for Research onCancer ,I ARC)報道全世界癌癥患率增加了20%，癌癥致死率增加了 14%。僅2012年，新增167萬例癌癥病例，52萬癌癥致死病例得到報道。
[0003]多年來，乳腺攝影(基于鉬靶X線的軟射線攝影)已經(jīng)被證明是可以在早期檢測乳腺癌從而減少乳腺癌致死率的有效辦法。鑒于女性乳腺癌發(fā)病率的增加，一些其它檢查的手段包括超聲和物理觸診也都應(yīng)用于乳腺癌的早期診斷，但都受限于特異性和靈敏性不足，尤其是對于40歲以下的年輕女性。2003年美國癌癥學(xué)會更新了關(guān)于乳腺癌早期診斷指南，指出對于那些乳腺癌高風(fēng)險的婦女，可以在常規(guī)乳腺篩查項(xiàng)目外額外增加篩查方案，比如提早篩查，縮短篩查時間間隔，采用超聲、MRI等檢查手段，從而實(shí)現(xiàn)早期篩查，降低致死率。
[0004]所以對于乳腺癌的篩查，目前的金標(biāo)準(zhǔn)是基于鉬靶軟X射線的乳腺攝影技術(shù)。但是從實(shí)際的篩查過程來看，還是存在以下一些問題:
[0005]I準(zhǔn)確率的問題:已經(jīng)知道，傳統(tǒng)乳腺攝影存在著很高的惡性腫瘤假陽性(60%-80%)，從而導(dǎo)致大量不必要的組織活檢。
[0006]乳腺大小受到檢查設(shè)備的限制:乳腺機(jī)一般采用乳腺夾板將乳腺夾在X射線球管和檢測器之間進(jìn)行射線投照成像。乳腺相對較小的亞洲婦女在檢查時要將乳腺固定到投照視野中心不是一個很方便的事情，往往需要重復(fù)好幾次才能拍到合適的影像;另外許多受檢者都反映，檢查時固定夾板會對乳腺造成較強(qiáng)的壓迫和疼痛感。
[0007]輻射問題;眾所周知，電離輻射是致癌的重要原因之一，軟射線其在組織的能量沉積更大，因此致癌風(fēng)險更高。對于乳腺等軟組織，要提高組織對比度，主要采用鉬靶X線機(jī)產(chǎn)生的20KeV能量的軟X射線，其本身的致癌風(fēng)險也會增加。比如Rad1logy在2012年發(fā)表的文獻(xiàn)表明:至少接收過一次輻射檢查的人比從未接受輻射檢查的人，患各種癌變的風(fēng)險增加7%。7%表明是一個確定性效應(yīng)，因此對于年輕婦女，如果提前進(jìn)行乳腺篩查，縮短篩查時間間隔，本身就會增加乳腺癌患病風(fēng)險。
[0008]基于此，超聲與乳腺核磁共振檢查技術(shù)得到了有效補(bǔ)充。很多年以來，超聲乳腺檢查作為乳腺攝影的輔助手段，主要對一些明顯感知的或乳腺攝影顯示為團(tuán)塊的乳腺組織確定其是囊腫還是實(shí)體腫塊，而且同樣存在著對惡性腫瘤的假陽性檢出率高的不足。因此核磁共振乳腺檢查技術(shù)對于增加乳腺癌檢出的靈敏性(85-99%)和特異性方面顯示出巨大潛力。
[0009]核磁共振乳腺檢查在乳腺節(jié)結(jié)的術(shù)前分期，多節(jié)結(jié)的定位以及乳腺癌高風(fēng)險病人的篩查方面得到了越來越強(qiáng)的應(yīng)用關(guān)注。作為一種與乳腺攝影和乳腺超聲檢查不同的技術(shù)，乳腺核磁共振技術(shù)可以顯示大量乳腺軟組織的灌注特性，以及相關(guān)形態(tài)學(xué)信息，比如乳腺節(jié)結(jié)的大小、形狀和周邊輪廓線等。另外相比乳腺攝影而言，核磁共振檢查還有一個巨大的優(yōu)越性就是本身不存在電離輻射致癌風(fēng)險。
[0010]但目前核磁共振乳腺檢查技術(shù)全部都是采用臨床全身核磁共振設(shè)備進(jìn)行檢查的。其臨床推廣速度相對較慢，其原因還在于以下幾點(diǎn):
[0011]I價格昂貴:臨床核磁檢查費(fèi)用昂貴，主要用于疾病的診斷，用作常規(guī)的乳腺篩查，則顯得昂貴而且耗時。
[0012]非為乳腺檢查設(shè)計(jì):臨床核磁設(shè)備是為全身各部位檢查設(shè)計(jì)的。乳腺分在兩邊，不完全在磁場、梯度和射頻的最優(yōu)化區(qū)域，圖像質(zhì)量有時會受到影響。同時用巨大的磁體檢查一個小部位，也有浪費(fèi)的嫌疑。
[0013]受檢者受限且時間長:用作乳腺檢查時，需要配置專門的乳腺檢查線圈。病人采取俯臥式，全身進(jìn)入磁體腔，病人受到局限性大且接受到強(qiáng)大的檢查噪聲；另外擺位就需要浪費(fèi)很多時間。
[0014]不便于走進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院，不易普及:據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，全球乳腺癌發(fā)生率的52.9 %以及死亡率的62.1 %是在欠發(fā)達(dá)地區(qū)。乳腺癌的致死/發(fā)病比例也體現(xiàn)出差異，該比例在發(fā)達(dá)國家為0.2，但在欠發(fā)達(dá)地區(qū)則達(dá)到0.37。欠發(fā)達(dá)地區(qū)的衛(wèi)生部門和醫(yī)療健康機(jī)構(gòu)都在努力應(yīng)對越來越多的癌癥晚期患者的發(fā)病率和致死率。IARC規(guī)定:當(dāng)前癌癥控制的一個迫切需求是研發(fā)一種有效、低成本的針對欠發(fā)達(dá)地區(qū)婦女的早期癌癥檢測、診斷和治療乳腺癌的方法?？梢娗钒l(fā)達(dá)地區(qū)和國家更需要有更便宜且方便的乳腺篩查設(shè)備和技術(shù)。我們知道臨床核磁主要集中在發(fā)達(dá)國家和欠發(fā)達(dá)國家的大中城市的高級醫(yī)院里，對于急需的廣大欠發(fā)達(dá)地區(qū)的乳腺篩查貢獻(xiàn)是很有限的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實(shí)用新型目的是:提供一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，解決乳腺疾病(如乳腺癌)早期快速有效檢查的迫切需求，尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)和城市中低收入人群乳腺疾病的早期篩查問題，其技術(shù)先進(jìn)，系統(tǒng)成本低，輕便可移動，操作方便，且受檢者檢查不受局限，沒有乳腺攝影的電離輻射致癌風(fēng)險，也沒有常規(guī)核磁共振系統(tǒng)檢查的復(fù)雜和技術(shù)限制。
[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，包括磁體外殼，設(shè)于所述磁體外殼內(nèi)的鐵軛固定座，設(shè)于所述鐵軛固定座上的半環(huán)式永磁磁體，設(shè)于所述半環(huán)式永磁磁體上、且靠近半環(huán)式永磁磁體開口處的二維梯度線圈，設(shè)于所述半環(huán)式永磁磁體內(nèi)的兩半球形射頻線圈，以及與兩半球形射頻線圈固定連接的乳腺承托板。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述半環(huán)式永磁磁體為單C形陣列永磁磁體;該單C形陣列永磁磁體由至少5塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼組成，且在單C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生一個薄層均勾磁場，該磁場方向與單C形陣列永磁磁體的開口平行。
[0018]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述半環(huán)式永磁磁體為雙C形陣列永磁磁體;該雙C形陣列永磁磁體由至少9塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼組成，且在雙C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生兩個方向相反的薄層均勻磁場，該兩磁場方向均與雙C形陣列永磁磁體的開口平行。
[0019]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述鐵軛固定座上設(shè)有若干個用于固定永磁磁鋼的條形固定槽。
[0020]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述二維梯度線圈包括設(shè)于所述單C形陣列永磁磁體內(nèi)側(cè)壁、且靠近單C形陣列永磁磁體開口處的兩對上下對稱設(shè)置的矩形線圈，用以在單C形陣列永磁磁體的薄層均勻磁場區(qū)域的兩個方向上產(chǎn)生線性梯度磁場。
[0021]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述二維梯度線圈包括設(shè)于所述雙C形陣列永磁磁體內(nèi)側(cè)壁、且靠近雙C形陣列永磁磁體開口處的兩對左右對稱設(shè)置的矩形線圈，用以在雙C形陣列永磁磁體的薄層均勻磁場區(qū)域的兩個方向上產(chǎn)生線性梯度磁場。
[0022]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述半球形射頻線圈為半球形螺線管線圈或半球形軟體線圈，用以產(chǎn)生激勵射頻場和接收磁共振信號。
[0023]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述乳腺承托板的外表面呈凹凸設(shè)置且覆蓋有絨毛層。
[0024]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述半開放式核磁共振成像系統(tǒng)還包括用于控制半環(huán)式永磁磁體和其上二維梯度線圈做前后往復(fù)步進(jìn)運(yùn)動的磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)。
[0025]—種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)在乳腺成像上的應(yīng)用，包括逐層式三維成像方法，其具體步驟如下:
[0026]I)受檢者的乳腺通過乳腺承托板固定后，將半環(huán)式永磁磁體緊貼受檢者胸部位置；
[0027]2)采集位于半環(huán)式永磁磁體薄層均勻磁場區(qū)域內(nèi)的乳腺底部斷層圖像，然后通過磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)向遠(yuǎn)離乳腺方向逐次移動半環(huán)式永磁磁體，并逐層獲取不同位置的乳腺斷層圖像，直至到達(dá)乳尖區(qū)域；
[0028]3)通過最大亮度重建算法(Maximum Intensity Project1n，MIP)得到乳腺結(jié)節(jié)或腫瘤的三維重建圖像。
[0029]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0030]本專利實(shí)用新型設(shè)備對于解決全球婦女尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)的廣大乳腺技術(shù)篩查具有以下的優(yōu)勢:
[0031 ] I)相比精標(biāo)準(zhǔn)的乳腺攝影技術(shù)，沒有電離輻射致癌的風(fēng)險；
[0032]2)相比超聲乳腺篩查技術(shù)，核磁共振圖像的軟組織分辨好，具有較高的特異性和靈敏性；
[0033]3)相比現(xiàn)有臨床核磁共振乳腺檢查技術(shù)，具有設(shè)備成本低，可移動，病人受限小，操作方便快捷，受檢時擺位方便，可普及到廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院使用；
[0034]4)可利用磁體本身的較大恒定梯度實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散分析和擴(kuò)散成像(Diffus1nweighted imaging, DWI)。
【附圖說明】
[0035]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0036]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0037]圖2為本實(shí)用新型單C形陣列永磁磁體的系統(tǒng)爆炸圖；
[0038]圖3為本實(shí)用新型單C形陣列永磁磁體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖4為本實(shí)用新型雙C形陣列永磁磁體的系統(tǒng)爆炸圖；
[0040]圖5為本實(shí)用新型雙C形陣列永磁磁體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；[0041 ]圖6為本實(shí)用新型逐層式三維成像方法示意圖；
[0042]圖7為本實(shí)用新型半環(huán)式永磁磁體上的Z和X梯度線圈示意圖；
[0043]其中:I顯示屏，2操作臺，3譜儀，4射頻電子系統(tǒng)，5扶手，6磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)，7固定乳腺探頭，8機(jī)柜，9可升降椅子，10承重輪，11磁體外殼，12鐵軛固定座，13乳腺承托板，14永磁磁鋼，15矩形線圈，16半球形螺線管線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0044]實(shí)施例1: 一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，參照圖1所示，其基本配置如下:顯示屏1、操作臺2、譜儀3、射頻電子系統(tǒng)4、扶手5、磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)6、固定乳腺探頭7、機(jī)柜8、可升降椅子9以及承重輪10;同時參照圖2至5所示，本實(shí)用新型還包括設(shè)于機(jī)柜8上的磁體外殼11，設(shè)于磁體外殼11內(nèi)的鐵軛固定座12，設(shè)于鐵軛固定座12上的半環(huán)式永磁磁體，設(shè)于半環(huán)式永磁磁體上、且靠近半環(huán)式永磁磁體開口處的二維梯度線圈，設(shè)于半環(huán)式永磁磁體內(nèi)的兩半球形射頻線圈，以及與兩半球形射頻線圈固定連接的乳腺承托板13，同時在鐵軛固定座12上設(shè)有若干個用于固定永磁磁鋼14的條形固定槽，且該鐵軛固定座12可以由同種或不同種的鐵磁材料制成。
[0045]參照圖2至3所示，本實(shí)用新型的半環(huán)式永磁磁體為單C形陣列永磁磁體;該單C形陣列永磁磁體由5塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼14組成，也可以是7塊、9塊或11塊、13塊或更多永磁磁鋼14，且該單C形陣列永磁磁體可以由同種或不同種材料的永磁磁鋼14組成，該永磁磁鋼14材料優(yōu)選釹鐵硼或稀土鈷材料，同時在單C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生一個薄層均勾磁場，該磁場方向與單C形陣列永磁磁體的開口平行，該單C形陣列永磁磁體的主要原理是通過拆解halbach磁體而得到，拆解后永磁磁鋼14逐漸開放，但磁場強(qiáng)度和均勻性也急劇變小和變差，通過調(diào)整半環(huán)式永磁磁體的曲率、每塊永磁磁鋼14的充磁方向以及電磁場仿真計(jì)算，最終可以獲得在半環(huán)端面一定厚度的薄層均勻磁場區(qū)域(即靈敏區(qū)域)，該靈敏區(qū)域的厚度在2mm到5mm之間，面積在為100mm*300mm左右，具體靈敏區(qū)厚度和面積可根據(jù)不同應(yīng)用需求進(jìn)行不同設(shè)計(jì)，在上述半環(huán)式永磁磁體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合快速乳腺檢查的實(shí)際需求，同時檢測兩個乳腺。
[0046]參照圖4至5所示，本實(shí)用新型的半環(huán)式永磁磁體為雙C形陣列永磁磁體;該雙C形陣列永磁磁體由9塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼14組成，也可以是11塊、13塊或更多永磁磁鋼14，且該雙C形陣列永磁磁體可以由同種或不同種材料的永磁磁鋼14組成，該永磁磁鋼14材料優(yōu)選釹鐵硼或稀土鈷材料，同時在雙C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生兩個方向相反的薄層均勻磁場，該兩磁場與雙C形陣列永磁磁體的開口平行，該雙C形陣列永磁磁體的主要原理是與上述單C形陣列永磁磁體原理基本相同，將兩個單C形陣列永磁磁體結(jié)合起來設(shè)計(jì)，即為雙C形陣列永磁磁體，最終可以獲得在半環(huán)端面一定厚度的兩薄層均勻磁場區(qū)域(即靈敏區(qū)域I和靈敏區(qū)域2)，靈敏區(qū)域I和靈敏區(qū)域2的磁場方向相反，厚度在2mm至Ij5mm之間，面積在100mm*100mm左右，具體靈敏區(qū)厚度和面積可根據(jù)不同應(yīng)用需求進(jìn)行不同設(shè)
i+o
[0047]上述單C形陣列永磁磁體和雙C形陣列永磁磁體都是設(shè)計(jì)成坐式檢查形式的，當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)成俯臥形式，檢查時，受檢者采取俯臥式，乳腺置于乳腺承托板內(nèi)，同時也可以將乳腺承托板換成身體其它部位如膝蓋、前列腺的承托板，亦可以對身體其他部位進(jìn)行檢測。
[0048]參照圖2至5所示，本實(shí)用新型的二維梯度線圈包括設(shè)于單/雙C形陣列永磁磁體內(nèi)側(cè)壁、且靠近單/雙C形陣列永磁磁體開口處的兩對上下、或左右對稱設(shè)置的矩形線圈15，用以在單/雙C形陣列永磁磁體的薄層均勻磁場區(qū)域的兩個方向上產(chǎn)生線性梯度磁場。
[0049]參照圖7所示，半環(huán)式永磁磁體存在一個沿Y方向的自然梯度，可以利用該自然梯度，配合一定帶寬的射頻激勵來實(shí)現(xiàn)選層，因此只需要在靈敏區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)二維(X方向和Z方向)的梯度磁場，一個用于頻率編碼，一個用于相位編碼即可。本實(shí)用新型給出了 Z梯度線圈和X梯度線圈的實(shí)例，能夠在靈敏區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生X方向和Z方向的線性梯度磁場的梯度線圈都屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
[0050]梯度線圈的一個實(shí)例為:兩對單匝或多匝的矩形(或矩形變形)的環(huán)形線圈，一組線圈分別置于半環(huán)磁體的I號磁鋼和5號磁鋼內(nèi)側(cè)，兩個線圈由一根導(dǎo)線串聯(lián)繞成，但繞向相反，因此電流反向ο另一組線圈置于5號磁鋼和9號磁鋼內(nèi)側(cè)。
[0051]梯度線圈的一個實(shí)例為:四個單匝或多匝的矩形(或矩形變形)的環(huán)形線圈，線圈分別置于半環(huán)磁體的I號磁鋼和5號磁鋼的內(nèi)側(cè)。置于I號磁鋼內(nèi)側(cè)的一對線圈電流反向，置于5號磁鋼內(nèi)側(cè)的兩個線圈電流反向。但置于I號磁鋼和5號磁鋼內(nèi)側(cè)靠X同一方向的兩個線圈則電流同向。且圖7中夾角A3=135度，A4的夾角為45度。
[0052]本實(shí)用新型的半球形射頻線圈為半球形螺線管線圈16或半球形軟體線圈，作為收發(fā)一體線圈，一方面產(chǎn)生激勵的射頻場，另一方面能夠接收檢測區(qū)域內(nèi)的核磁共振信號。當(dāng)采用半球形螺線管線圈16的軸向沿Y方向，垂直于主磁場方向。為了在更短的射頻線圈長度上獲得盡可能高的均勻射頻場，更好的適配乳腺的形狀，具有較大的填充因子，半球形螺線管線圈16采用變直徑和變匝比的繞線形式，整個線圈長80_，前端直徑為100_，后端直徑30_，中間為線性變化。要使相同電流在不同直徑的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相同強(qiáng)度的射頻場，繞線的疏密會有差異。同時為了消除螺線管邊緣區(qū)域的射頻場衰減，兩端的繞線也會密一些。另外也可以采用半球形軟體線圈來進(jìn)行射頻激勵和信號采集。
[0053]本實(shí)用新型的乳腺承托板13采用無磁性環(huán)氧樹脂材料制成，其外表面呈凹凸設(shè)置且覆蓋有絨毛層，絨毛層具有保暖作用，以及保持一定的摩擦力用于固定乳腺在乳腺承托板13上的位置相對不發(fā)生位移，該乳腺承托板13與半球形射頻線圈固定一體，半球形射頻線圈的尺寸可以設(shè)計(jì)成一組，根據(jù)不同的乳腺大小更換選用。
[0054]本實(shí)用新型半開放式核磁共振成像系統(tǒng)還包括用于控制半環(huán)式永磁磁體和其上二維梯度線圈做前后往復(fù)步進(jìn)運(yùn)動(逐步遠(yuǎn)離乳腺或靠近乳腺運(yùn)動)的磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)6，使得不同層面的乳腺組織位于均勻磁體檢查區(qū)域，該磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)6能接受磁共振成像序列的控制，按照序列指定的步進(jìn)方向、步進(jìn)距離的要求平穩(wěn)快速的移動磁體，其步進(jìn)距離為設(shè)定層厚+層間距，且具有與磁共振系統(tǒng)的磁兼容和電磁兼容能力，同時該磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)6由單片機(jī)控制芯片(內(nèi)含程序)、電機(jī)驅(qū)動器和精密步進(jìn)電機(jī)組成。在每個層面數(shù)據(jù)采集完成后，單片機(jī)控制芯片(內(nèi)含程序)會接收到核磁共振系統(tǒng)的脈沖序列輸出的電機(jī)運(yùn)動信號，輸出數(shù)字脈沖信號后經(jīng)電機(jī)驅(qū)動器后驅(qū)動電機(jī)步進(jìn)運(yùn)動一個層間距(層間距為軟件界面中的一個設(shè)定參數(shù)，由操作者根據(jù)檢查需求設(shè)置)。然后停止不動，等待系統(tǒng)對該層面進(jìn)行掃描。掃描結(jié)束后，再次步進(jìn)一個層間距。所有設(shè)定層面全部掃描結(jié)束后，驅(qū)動磁體回到原始狀態(tài)。該系統(tǒng)的一個特點(diǎn)是電機(jī)與磁體外殼之間采用無磁性鏈條傳動，電機(jī)外殼加裝屏蔽罩殼，以消除電機(jī)對于核磁共振系統(tǒng)的影響。傳統(tǒng)臨床核磁的成像過程中，由于均勻磁場區(qū)域較大，所以受檢者是固定不動，通過步進(jìn)調(diào)節(jié)射頻場的中心頻率從而實(shí)現(xiàn)選層。本實(shí)用新型的均勻磁場區(qū)域只是一個薄層區(qū)域，因此采用步進(jìn)磁體實(shí)現(xiàn)對不同位置的乳腺進(jìn)行選層調(diào)節(jié)。
[0055]一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)在乳腺成像上的應(yīng)用，包括逐層式三維成像方法，參照圖6所示，其具體步驟如下:
[0056]I)受檢者的乳腺通過乳腺承托板13固定后，將半環(huán)式永磁磁體緊貼受檢者胸部位置；
[0057]2)采集位于半環(huán)式永磁磁體薄層均勻磁場區(qū)域內(nèi)的乳腺底部斷層圖像，然后通過磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)6向遠(yuǎn)離乳腺方向逐次移動半環(huán)式永磁磁體，并逐層獲取不同位置的乳腺斷層圖像，直至到達(dá)乳尖區(qū)域，不同層面掃描時，半環(huán)式永磁磁體與二維梯度線圈固定一起移動，半球形射頻線圈與乳腺承托板13則保持不動，以維持乳腺在半球形射頻線圈內(nèi)的填充因子不變，從而避免重新調(diào)諧匹配；
[0058]3)通過最大亮度重建算法(Maximum Intensity Pro ject1n，MIP)得到乳腺結(jié)節(jié)或腫瘤的三維重建圖像。
[0059]一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)在乳腺成像上的應(yīng)用，包括三維容積成像方法，其主要原理是可以采用寬帶(如2?5MHz帶寬)射頻激勵和接收技術(shù)，并利用非選擇性硬脈沖進(jìn)行射頻激勵，獲取一定乳腺容積范圍內(nèi)的核磁共振數(shù)據(jù)用以重建圖像或進(jìn)行擴(kuò)散弛豫分析，無需逐層掃描后再通過重建得到三維圖像。在該區(qū)域內(nèi)，由于存在較強(qiáng)的自然梯度磁場，因此可以得到擴(kuò)散加權(quán)圖像(DWI)。
[0060]本實(shí)用新型在多個部位，組織和物體方面具有潛在應(yīng)用，包括且不限于:
[0061 ] I乳腺:可用于乳腺的快速成像篩查(乳腺癌篩查，乳腺植入物檢查，乳腺手術(shù)預(yù)后檢查)；
[0062]本專利還可以只設(shè)計(jì)成單個部位、產(chǎn)品的檢測，在以下領(lǐng)域也會有應(yīng)用:
[0063]2關(guān)節(jié):可用于膝蓋、腳趾、腳踝以及手腕手指等關(guān)節(jié)性損傷或炎性疾病的成像檢查；
[0064]3陰莖、睪丸、前列腺便攜式檢查:可用于男性前列腺肥大、囊腫等疾病的便攜式檢查；
[0065]4水果無損檢測；
[0066]5包裝乳制品等的保質(zhì)期或貨架期無損快速現(xiàn)場檢測。
[0067]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，包括磁體外殼，設(shè)于所述磁體外殼內(nèi)的鐵軛固定座，設(shè)于所述鐵軛固定座上的半環(huán)式永磁磁體，設(shè)于所述半環(huán)式永磁磁體上、且靠近半環(huán)式永磁磁體開口處的二維梯度線圈，設(shè)于所述半環(huán)式永磁磁體內(nèi)的兩半球形射頻線圈，以及與兩半球形射頻線圈固定連接的乳腺承托板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述半環(huán)式永磁磁體為單C形陣列永磁磁體;該單C形陣列永磁磁體由至少5塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼組成，且在單C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生一個薄層均勾磁場，該磁場方向與單C形陣列永磁磁體的開口平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述半環(huán)式永磁磁體為雙C形陣列永磁磁體;該雙C形陣列永磁磁體由至少9塊奇數(shù)個、且不同磁化角度布設(shè)的永磁磁鋼組成，且在雙C形陣列永磁磁體內(nèi)產(chǎn)生兩個方向相反的薄層均勻磁場，該兩磁場方向均與雙C形陣列永磁磁體的開口平行。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，在所述鐵軛固定座上設(shè)有若干個用于固定永磁磁鋼的條形固定槽。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述二維梯度線圈包括設(shè)于所述單C形陣列永磁磁體內(nèi)側(cè)壁、且靠近單C形陣列永磁磁體開口處的兩對上下對稱設(shè)置的矩形線圈。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述二維梯度線圈包括設(shè)于所述雙C形陣列永磁磁體內(nèi)側(cè)壁、且靠近雙C形陣列永磁磁體開口處的兩對左右對稱設(shè)置的矩形線圈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述半球形射頻線圈為半球形螺線管線圈或半球形軟體線圈。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述乳腺承托板的外表面呈凹凸設(shè)置且覆蓋有絨毛層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半開放式核磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于，所述半開放式核磁共振成像系統(tǒng)還包括用于控制半環(huán)式永磁磁體和其上二維梯度線圈做前后往復(fù)步進(jìn)運(yùn)動的磁體運(yùn)動控制系統(tǒng)。
【文檔編號】A61B5/055GK205514601SQ201620111422
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】汪紅志, 孫哲, 張?zhí)m蘭
【申請人】汪紅志, 孫哲, 張?zhí)m蘭