專利名稱：一種磁共振成像的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像(MRI)系統(tǒng)，特別是涉及一種新型的磁共振成像的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的磁共振成像系統(tǒng)工作時，需要將人體置于一個強大的靜磁場中，通過向人體發(fā)射 射頻脈沖使人體部分區(qū)域的原子核受到激發(fā)。射頻場撤除后，這些被激發(fā)的原子核輻射出射 頻信號，由天線接收。當(dāng)在這一過程中加入梯度磁場后，就可以通過射頻信號獲得人體的空 間分布信息，從而重建出人體的二維或三維圖像。
由于圖像的信噪比與磁場強度相關(guān)，磁場強度越強，圖像的信噪比越高，因此在磁共振 成像系統(tǒng)中都有一個強磁場的磁體，其發(fā)展趨勢也是磁場強度越來越高，使得系統(tǒng)的體積和 成本也越來越大越大。為了在不增大磁場強度的前提下提高圖像信噪比，或者在采用較低磁 場強度的條件下獲得相當(dāng)于高磁場強度的圖像質(zhì)量， 一些新的成像方法得到了重視。
一種方法是采用預(yù)極化方式成像，即在一個低的磁場環(huán)境下施加一個強的脈沖磁場，脈 沖磁場對樣品進行極化，脈沖磁場撤除后在低的磁場環(huán)境中進行磁共振成像，以達到增強圖 像質(zhì)量的目的。
另外一種方法是采用新的磁共振信號檢測方法，用來增強信號的信噪比，提高圖像質(zhì)量。 光學(xué)原子磁力計被用來檢測磁共振信號，可以將磁共振信號的信噪比提高幾個數(shù)量級。
光學(xué)原子磁力計是基于光泵磁共振原理。在探測磁共振信號方面，不直接探測原子對射 頻量子的發(fā)射或吸收，而是采用光探測的方法，探測原子對光量子的發(fā)射吸收。由于光量子 的能量比射頻量子高七八個數(shù)量級，所以探測信號的靈敏度得以提高。比如對于Rb的氣態(tài) 自由原子，它的滿殼層外只有一個電子，該價電子處于第五殼層，主量子數(shù)『5。主量子數(shù) 為n的電子，其軌道量子數(shù)1^=0, 1，…，n-1。因此，對應(yīng)基態(tài)L-0，最低激發(fā)態(tài)L-1。電子還 具有自旋，電子的自旋量子數(shù)s=l/2.。由于電子的自旋與軌道有相互作用(L-S耦合)，原 子的能級會發(fā)生分裂，形成精細(xì)結(jié)構(gòu)，其能量差是
由式上可以看出，AE與B成正比。因光抽運而使Rb原子分布偏極化達到飽和以后，Rb蒸氣不再吸收光，從而使透過'Rb樣品泡的光增強。這時，在垂直于產(chǎn)^fe塞曼分裂的磁場B 的方向加一頻率為v的射頻磁場，當(dāng)v和B之間滿足磁共振條件^v^W^時，在塞曼子 能級之間產(chǎn)生感應(yīng)躍遷，稱為磁共振。Rb原子發(fā)生的能級間的躍遷破壞了原子分布的偏極化， 而同時，原子又繼續(xù)吸收入射的光而進行新的抽運，透過樣品泡的光就變?nèi)趿?。隨著抽運過 程的進行，粒子又被抽運到初始的能級上。隨著粒子數(shù)的偏極化，透射再次變強。光抽運與 感應(yīng)磁共振躍遷達到一個動態(tài)平衡。光躍遷速率比磁共振躍遷速率大幾個數(shù)量級，因此光抽 運與磁共振的過程就可以連續(xù)地進行下去。
投射到Rb樣品泡上的光， 一方面起光抽運作用，另一方面，透射光的強弱變化反映樣 品物質(zhì)的光抽運過程和磁共振過程的信息，因此又可以兼作探測光，用以觀察光抽運和磁共 振。這樣，對Rb樣品加一射頻場(同時存在著使Rb原子產(chǎn)生塞曼分裂的磁場)，用光照射 Rb樣品泡，并探測透過樣品泡的光強，就實現(xiàn)了光抽運-磁共振-光探測。在探測過程中射頻 光子的信息轉(zhuǎn)換成了頻率高的光頻光子的信息，這就使信號功率提高了 8個數(shù)量級。
以上過程稱為光泵磁共振，光泵磁共振用于進行成像時，將光泵磁共振探頭置于被測樣 品附近，這樣被測樣品的原子進動產(chǎn)生的磁矩的擾動將對光泵磁共振探頭的探測光強度進行 調(diào)制，因此被調(diào)制的光強信號包含樣品的磁共振編碼信息，通過采集足夠的包含不同編碼信 息的磁共振信號，進行圖像重建就可以形成樣品的磁共振圖像。由于信號的增強，可以在很 低的磁場條件下獲得較高的圖像質(zhì)量，因此這種方法受到重視。
顯然，這種方法存在的問題是，對環(huán)境的要求非常嚴(yán)格，在探測時周圍的雜散磁場若達 到了原子磁矩產(chǎn)生的磁場強度的量級，就會對探測產(chǎn)生干擾。由于光泵磁共振的射頻頻率同 探頭所在的磁場強度成正比，若背景磁場過強，則樣品的磁矩產(chǎn)生的磁場對光強度的調(diào)制將 十分微弱，難以被探測到，而樣品的極化磁場和編碼磁場相對于光泵磁共振的要求都過于強 大，因此必須克服外加磁場對光泵磁共振探測的影響。光泵磁共振是直接探測原子的自旋進 動磁矩，顯然距離探頭遠(yuǎn)近不同的磁矩具有不同的靈敏度，因而影響成像的質(zhì)量。
美國專利US 60807147和US20040027125公開了一種預(yù)極化磁共振成像方法，首先采用均 勻度要求不高的較強磁場對成像目標(biāo)進行預(yù)極化，然后撤銷預(yù)極化磁場，打開均勻度很高的 弱磁場對成像目標(biāo)進行成像編碼，利用SQUID (超導(dǎo)量子干涉儀)進行磁共振信號檢測，進 而重建磁共振圖像，這種方法由于采用了SQUID系統(tǒng)，因此需要低溫工作環(huán)境(約為4.2k)， 這使得這種方法的使用變得昂貴而且困難，同時，該方法并沒有解決磁場控制問題，特別是 主磁場在成像過程中的控制問題，使得其在使用上局限性很大。
有別于以上方法的一種新的方法，是采用預(yù)極化與光學(xué)原子磁力儀結(jié)合進行成像，2006年美國勞倫斯實驗室發(fā)表的文章 'Magnetic resonance imaging with an'opti..cal atomic magnetometer'，公布了他們的研究成果，他們采用流動的水成像。這是因為在用光泵磁共 振讀取信號時，要求背景磁場極低(nT級)，而預(yù)極化磁場和編碼磁場很強，文獻沒有對預(yù) 極化磁場和編碼磁場進行控制，而是將預(yù)極化磁場和編碼磁場放置在遠(yuǎn)離光泵磁共振探頭的 地方，這樣，只有通過成像目標(biāo)的移動來進行成像，用流動的水成像時，水在預(yù)極化磁場和 編碼磁場完成極化和編碼后，流到光泵磁共振探頭所在的位置，進行信號的讀取。由于大量 的成像是針對靜止物體進行的，該文獻并未給出針對靜止成像目標(biāo)的成像，并采用光泵磁共 振探頭讀取信號的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種基于光學(xué)原子磁探測的新型預(yù)極化磁共 振成像方法和裝置。本發(fā)明針對靜止成像目標(biāo)，將預(yù)極化磁共振成像(PMRI)方法與光學(xué)原 子磁力儀相結(jié)合，不僅具有預(yù)極化磁共振成像的優(yōu)點，如體內(nèi)存在金屬物時仍可以進行成像， 而且制造成本低，可以進行不同場強下的磁共振成像對比等，同時由于采用了光學(xué)磁檢測方 法，大大提高了信號檢測的靈敏度，可以有效提高成像質(zhì)量。
本發(fā)明采用的成像方法是
對成像目標(biāo)首先施加1000 5000高斯的較強的極化磁場，經(jīng)過50 3000ms后關(guān)閉此極 化磁場，并對成像目標(biāo)施加一個20 100高斯的極低的編碼磁場，在此編碼磁場下對成像目 標(biāo)進行射頻激發(fā)并施加梯度磁場進行空間編碼，然后關(guān)閉此編碼磁場。由于光泵磁共振極低 磁場作為偏置磁場來獲取磁共振信號，因此再對成像目標(biāo)施加一個10—100nT左右的磁場， 在此磁場環(huán)境下采用光泵磁共振的方法讀取磁共振信號，并重建出圖像。
本發(fā)明將預(yù)極化磁場和編碼磁場與光泵磁共振探頭放在一起，就可以讓成像目標(biāo)不動而 成像，由于大量的成像是對靜止物體進行的，因此本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)更有意義。
本發(fā)明需要對預(yù)極化磁場和編碼磁場進行開關(guān)控制，以保證在需要的時候產(chǎn)生相應(yīng)的磁 場，在不需要時關(guān)閉。本發(fā)明在進行成像時，將極化磁場、編碼磁場、梯度磁場、nT級磁場 置于同一成像區(qū)域中，按照成像的時序控制各個磁場的產(chǎn)生和關(guān)閉。成像時，首先對成像目 標(biāo)施加預(yù)極化磁場以后，關(guān)閉預(yù)極化磁場，再施加一個均勻的編碼磁場進行信號的編碼，編 碼完成后關(guān)閉編碼磁場，打開信號采集磁場，在此磁場下，讀取成像目標(biāo)的磁共振信號。同 時，本發(fā)明成像方法克服了SQUID需要低溫環(huán)境的問題，而且由于所有成像所需的磁場均在 同一區(qū)域中產(chǎn)生，因此可以對靜止目標(biāo)進行成像。
本發(fā)明中成像目標(biāo)和光泵磁共振探頭在成像過程中放置在極化磁體和編碼磁體中，為了 形成光泵磁共振探測所需的磁場環(huán)境，采用磁屏蔽系統(tǒng)屏蔽包括地磁等在內(nèi)的雜散磁場的影響。極化磁體、編碼磁體及磁屏蔽系統(tǒng)均由一個脈沖序'列控制系統(tǒng)進行控制，按程序控制極 化磁體磁場、編碼磁體磁場及磁屏蔽系統(tǒng)的開啟和關(guān)斷。
由于光泵磁共振對弱磁信號非常敏感，采用磁屏蔽系統(tǒng)可能無法完全消除雜散磁場對信 號檢測的影響，因此應(yīng)用本方法的裝置除采用磁屏蔽系統(tǒng)外，當(dāng)成像目標(biāo)光泵磁共振探頭感 應(yīng)成像目標(biāo)磁共振信號時，在檢測區(qū)域同時放置一個參考光泵磁共振探頭，參考光泵磁共振 探頭可探測背景雜散磁場的信號，但對成像目標(biāo)信號的感應(yīng)很弱，因此，將成像目標(biāo)光泵磁 共振探頭和參考光泵磁共振探頭同時感應(yīng)得到的信號相減，就可以得到只含有成像目標(biāo)磁共 振信息的信號。
為了提高探測的靈敏度，縮短成像時間，采用光泵磁共振陣列探頭進行信號探測。將多 個光泵磁共振探頭擺放在成像目標(biāo)四周，形成陳列。每個探頭都能探測到成像目標(biāo)的信號， 經(jīng)過信號處理，多個光泵磁共振探頭的信號可以生成同一圖像。本發(fā)明采用的成像裝置主要 包括以下部分 一個用于產(chǎn)生磁場可控的極化磁場的極化磁體， 一個用于產(chǎn)生磁場可控的編 碼磁場的編碼磁體， 一個產(chǎn)生梯度磁場的三維梯度線圈， 一個產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈，一 個磁屏蔽系統(tǒng)， 一個射頻線圈， 一個光磁共振探測系統(tǒng)， 一個脈沖序列控制系統(tǒng)和一個圖像 處理計算機。其中，磁屏蔽系統(tǒng)在本發(fā)明所述裝置的最外部，極化磁體的極化線圈位于產(chǎn)生 編碼磁場的編碼線圈的內(nèi)部，在極化線圈的內(nèi)部放有nT線圈、射頻線圈和光磁檢測探頭， 成像目標(biāo)位于nT線圈的內(nèi)部，被射頻線圈包圍，三維梯度線圈103放置在編碼磁體102的 內(nèi)部，光磁檢測探頭緊靠在成像目標(biāo)旁。
成像時，極化磁體對目標(biāo)首先施加較強的1000 5000高斯的極化磁場，經(jīng)過50 3000ms 后關(guān)閉此極化磁場，然后編碼磁體對成像目標(biāo)施加一個低的20 100高斯的編碼磁場。在此 編碼磁場下射頻線圈對目標(biāo)進行射頻激發(fā)并由三維梯度線圈施加梯度磁場進行空間編碼，然 后關(guān)閉此編碼磁場和梯度磁場。在nT線圈產(chǎn)生的10-lOOnT左右的磁場環(huán)境下，采用光泵磁 共振的方法讀取磁共振信號，該信號檢測環(huán)境由磁屏蔽系統(tǒng)及nT線圈產(chǎn)生，信號檢測由光 磁共振探測系統(tǒng)完成。最后將檢測信號送交圖像處理計算機進行數(shù)據(jù)處理，重建圖像，上述 過程均由脈沖序列控制系統(tǒng)控制，完成磁場間的切換、梯度磁場及射頻場的施加。
在進行光磁共振探測時，周圍的環(huán)境存在的電子設(shè)備等會產(chǎn)生大量的雜散磁場，由于光 磁共振探頭非常敏感，因此可以探測到周圍環(huán)境磁場的信號，從而干擾成像目標(biāo)磁共振信號 的探測。為了消除這一問題，本發(fā)明采用了參考光泵磁共振探頭，此探頭遠(yuǎn)離成像目標(biāo)，因 此它可以探測到環(huán)境雜散磁場的信號，但是探測不到成像目標(biāo)的磁共振信號。將此參考光泵 磁共振探頭的信號與主探頭——光泵磁共振探頭的信號進行處理，可以消除環(huán)境雜散磁場的 信號，保留成像目標(biāo)的磁共振信號。為了增強信號的信噪比，本'發(fā)明采用陣列光泵磁共振探頭進行成像百標(biāo)的磁共振信號探 測。陣列光泵磁共振探頭分布在成像目標(biāo)的周圍，每個探頭獨立進行信號的探測，將所有探 頭的信號進行獨立采集，再進行后處理，所得到的圖像信噪比用單個探頭要好。


圖1為本發(fā)明磁共振成像方法的原理框圖；圖中，101為極化磁體，102為編碼磁體，
103為產(chǎn)生梯度磁場的三維梯度線圈,104產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈，105為磁屏蔽系統(tǒng)，106 為射頻線圈，107為光磁共振探頭，108為脈沖序列控制系統(tǒng)，109為圖像處理計算機；
圖2為應(yīng)用本發(fā)明方法的磁共振成像裝置的具體實施方式
的示意圖，圖中，105為磁屏 蔽系統(tǒng)，102為產(chǎn)生成像編碼磁場的編碼磁體，103為產(chǎn)生編碼所需梯度磁場的三維梯度線 圈，101為產(chǎn)生極化磁場的極化磁體，104為產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈，106為射頻線圈，107 為光磁檢測探頭，208為射頻功率放大器，108為脈沖序列控制系統(tǒng)，109圖像處理計算機， 210為電流發(fā)生器，為線圈供電系統(tǒng)，211為信號處理系統(tǒng)，212為脈沖控制及信號采集系統(tǒng)， 214為參考光泵磁共振探頭；
圖3為采用陣列式光泵磁共振探頭實施例示意圖，圖中，301為陣列式光泵磁共振探頭；
圖4為具體實施例中磁屏蔽系統(tǒng)示意圖5為具體實施方式
的控制脈沖序列。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
進一步說明本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明方法是對成像目標(biāo)首先施加較強的1000 5000高斯的極化磁場， 所述極化磁場由極化磁體101產(chǎn)生。經(jīng)過50 3000ms后關(guān)閉此極化磁場，并對成像目標(biāo)施 加一個極低的、20 100高斯的編碼磁場，編碼磁場由編碼磁體102產(chǎn)生。在此編碼磁場下 對成像目標(biāo)進行射頻激發(fā)并施加梯度磁場進行空間編碼，梯度磁場由三維磁場梯度線圈103 產(chǎn)生，所需射頻場由射頻線圈106產(chǎn)生，然后關(guān)閉此編碼磁場、梯度磁場及射頻場。在nT 線圈104產(chǎn)生的一個nT級的磁場環(huán)境下采用光泵磁共振的方法讀取磁共振信號，該信號檢 測環(huán)境由磁屏蔽系統(tǒng)105及nT線圈104產(chǎn)生，信號檢測由光磁共振探頭107完成。最后將 檢測信號送交圖像處理計算機109進行數(shù)據(jù)處理，重建圖像。上述過程均由脈沖序列控制系 統(tǒng)108控制，完成磁場間的切換、梯度磁場及射頻場的施加。本發(fā)明通過這種方法，使預(yù)極 化磁體產(chǎn)生的磁場中心、編碼磁體產(chǎn)生的磁場中心、nT線圈產(chǎn)生的磁場中心在空間上重合， 因而不需要成像目標(biāo)移動，實現(xiàn)對靜止目標(biāo)的成像。
如圖2所示，本發(fā)明裝置包括磁屏蔽系統(tǒng)105，產(chǎn)生成像編碼磁場的編碼磁體102，產(chǎn) 生編碼所需梯度磁場的三維梯度線圈103，產(chǎn)生極化磁場的極化磁體IOI,產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈104，射頻線圈106，光磁探頭107，射頻功率放大器208，脈沖序列控諱係統(tǒng)T08， 線圈供電系統(tǒng)210，信號處理系統(tǒng)211，信號采集系統(tǒng)212，計算機109。
磁屏蔽系統(tǒng)105在本發(fā)明裝置的最外部，它的內(nèi)部包括有極化磁體IOI、編碼磁體102、 三維梯度線圈103、射頻線圈106和光磁探頭107。極化磁體101包圍射頻線圈106和光磁 探頭107，成像目標(biāo)放在射頻線圈106中心；編碼磁體102包圍著所述的極化磁體101。三. 維梯度線圈103放置在編碼磁體102的內(nèi)部。
其中，磁屏蔽系105在本發(fā)明裝置的最外部，極化磁體101和三維梯度線圈103位于編 碼磁體102的內(nèi)部，在極化磁體101的內(nèi)部放有nT線圈104、射頻線圈106和光磁探頭107， 成像目標(biāo)位于nT線圈104的內(nèi)部，被射頻線圈106包圍，光磁探頭107緊靠在成像目標(biāo)旁。 射頻功率放大器208連接射頻線圈106，為其提供功率輸出，脈沖控制及信號采集系統(tǒng)212 連接光磁探頭107，采集含有磁共振信息的光脈沖信號，信號處理系統(tǒng)211與脈沖控制及信 號采集系統(tǒng)212，處理光信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，計算機109與信號處理系統(tǒng)211，進 行圖像的重建和顯示。同時，計算機109還通過脈沖序列控制系統(tǒng)108來控制線圈供電系統(tǒng) 210，對各個線圈的供電情況進行控制。
磁屏蔽系統(tǒng)105如圖4所示，該屏蔽系統(tǒng)由三組線圈組成，分別補償成像區(qū)域內(nèi)三個方 向的環(huán)境磁場，其補償精度在10cra球內(nèi)達到50nT。其中，每兩個線圈為一組，相互平行， 三組線圈兩兩正交，分別補償三個相互垂直方向的磁場。每組線圈獨立供電，以對每個方向 的磁場進行補償。
本發(fā)明裝置的工作過程如下
設(shè)計好的脈沖序列如圖5所示，由計算機109通過脈沖控制及信號采集系統(tǒng)212發(fā)送控 制信號，通過脈沖序列控制系統(tǒng)108控制線圈供電系統(tǒng)210的工作狀態(tài)，從而控制各個磁場 的施加波形及時間，具體工作過程如下-
首先，線圈供電系統(tǒng)210對產(chǎn)生極化磁體10I供電，該極化磁體IOI由一對線圈組成， 設(shè)計極化磁場為2000Gs，工作電流為IOOA，均勻度無特殊要求。極化磁場對成像目標(biāo)進行 極化作用，作用時間為100ms，然后切斷極化磁體IOI的電源。線圈供電系統(tǒng)210對編碼磁 體102及三維梯度線圈103供電，其中編碼磁體102由多組線圈組成，用以在成像區(qū)域內(nèi)產(chǎn) 生一個均勻的磁場。成像區(qū)域約為一個10cm的球，磁場強度為50Gs，磁場均勻度為lOOppm。 三維梯度線圈103由三組線圈組成，用以產(chǎn)生三個方向的編碼梯度磁場，其最大磁場梯度為 20mT/ra，線性度小于5% 。同時射頻功放208通過射頻線圈106對成像目標(biāo)施加相應(yīng)的射頻 脈沖，從而完成對成像目標(biāo)的空間編碼，編碼完成后切斷編碼磁體102及三維梯度線圈103 的電源，關(guān)閉射頻功放208，線圈供電系統(tǒng)210對磁屏蔽系統(tǒng)105供電，用以補償成像區(qū)域內(nèi)的環(huán)境磁場。該磁屏蔽系統(tǒng)105由多組線圈組成，分別補償成像區(qū)域內(nèi)三個方向的環(huán)境磁 場，其補償精度在10cm球內(nèi)達到50nT，同時線圈供電系統(tǒng)210對nT線圈104供電，用來產(chǎn) 生光磁探頭107所需要的磁場工作環(huán)境，其磁場強度約為70nT。這時光磁探頭107開始檢測 成像目標(biāo)的磁共振信號，這里采用兩組探頭進行檢測， 一組用來檢測成像區(qū)域環(huán)境磁場的大 小， 一組用來檢測包含環(huán)境磁場與磁共振磁化矢量大小在內(nèi)的磁場大小，，將這兩路信號傳輸 到信號處理系統(tǒng)211進行處理，提取出磁共振信號并經(jīng)信號采集系統(tǒng)212傳送到計算機109 進行圖像重建處理，從而得到成像目標(biāo)的磁共振圖像。
另一實施方式如圖2，其中光檢測探頭分為光磁探頭107和參考光磁探頭214，其中光 磁探頭107離成像目標(biāo)近，參考光磁探頭214離成像目標(biāo)遠(yuǎn)，因此參考光磁探頭214感應(yīng)的 信號中成像目標(biāo)的磁共振信號弱，而兩個探頭都對環(huán)境磁場有同樣的敏感性，因此將兩個探 頭同時感應(yīng)得到的信號相減，就可以得到只包含成像目標(biāo)磁共振信號的輸出信號。
圖3是本發(fā)明的另外一個實施例，探頭的結(jié)構(gòu)為陣列式光磁探頭301，陣列式光磁探頭 301有多個探頭，分布在成像目標(biāo)的周圍，可以均勻分布，也可以集中在某個部位。這樣一 來，陣列式光磁探頭301的多個探頭可同時接收成像目標(biāo)的磁共振信號，從而大大提高信噪 比。
權(quán)利要求
1、一種磁共振成像的方法，其特征在于，對成像目標(biāo)首先施加1000～5000高斯的極化磁場進行極化，經(jīng)過50～3000ms后關(guān)閉所述極化磁場，然后對成像目標(biāo)施加20～100高斯的編碼磁場，在所述的編碼磁場下對成像目標(biāo)進行射頻激發(fā)并施加梯度磁場進行空間編碼，然后關(guān)閉此編碼磁場；再對成像目標(biāo)施加10—100nT的磁場，采用光泵磁共振的方法讀取成像目標(biāo)的磁共振信號，并重建圖像；在極化、編碼及信號檢測過程中，極化磁場、編碼磁場、梯度磁場、nT級磁場處在同一成像區(qū)域中。
2、 應(yīng)用權(quán)利要求1所述的磁共振成像的方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于 產(chǎn)生磁場可控的極化磁場的極化磁體(101)，用于產(chǎn)生磁場可控的編碼磁場的編碼磁體(102)，產(chǎn)生梯度磁場的三維梯度線圈(103)，產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈(104)，磁屏蔽 系統(tǒng)(105)，射頻線圈(106)，光磁共振探測系統(tǒng)(107)，脈沖序列控制系統(tǒng)(108)和圖 像處理計算機(109);磁屏蔽系統(tǒng)(105)在極化磁體(101)的外部，極化磁體(101)位 于編碼磁體(102)的內(nèi)部，在極化磁體(101)的內(nèi)部放有nT線圈(104)、射頻線圈(106) 和光磁探頭(107)，成像目標(biāo)位于nT線圈(104)的內(nèi)部，被射頻線圈(106)包圍，光磁 探頭(107)緊靠在成像目標(biāo)旁。
3、 如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于,在成像目標(biāo)光磁探頭感應(yīng)成像目 標(biāo)磁共振信號時，在檢測區(qū)域同時放置一個參考光磁探頭(214)，參考光磁探頭(214)探 測背景雜散磁場的信號；將成像目標(biāo)光磁探頭(107)和參考光磁探頭(214)同時感應(yīng)得到 的信號相減，即得到只含有成像目標(biāo)磁共振信息的信號。
4、 如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，多個所述的光磁探頭(107)分 布在成像目標(biāo)的周圍，組成陣列，進行成像目標(biāo)的磁共振信號探測信號。
全文摘要
一種磁共振成像的方法，對成像目標(biāo)施加強的極化磁場，然后關(guān)閉此極化磁場，并對樣品施加一極低的編碼磁場，在此磁場下對樣品施加梯度磁場進行空間編碼，然后關(guān)閉此編碼磁場，在一個nT級的磁場環(huán)境下采用光磁共振的方法讀取磁共振信號，并重建圖像。其裝置包括用于產(chǎn)生磁場可控的極化磁場的極化磁體(101)，用于產(chǎn)生磁場可控的編碼磁場的編碼磁體(102)，產(chǎn)生梯度磁場的三維梯度系統(tǒng)(103)，產(chǎn)生nT級磁場的nT線圈(104)，磁屏蔽系統(tǒng)(105)，射頻線圈(106)，光磁探頭(107)，脈沖序列控制系統(tǒng)(108)和圖像處理計算機(109)。成像目標(biāo)和光磁探頭(107)放在編碼磁體(102)和極化磁體(101)中。
文檔編號G01R33/54GK101430371SQ200810240408
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者楊文暉, 錚 王, 王慧賢, 胡麗麗 申請人:中國科學(xué)院電工研究所