本發(fā)明屬于核磁共振檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于淺層皮膚成像的低場單邊核磁共振設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來便攜式單邊核磁共振技術(shù)在食品分析和質(zhì)量控制、材料科學(xué)、地球物理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)開放、體積較小、便于移動(dòng)，能夠在任意位置從任意角度對物體進(jìn)行無損檢測，同時(shí)采用永磁體提供主磁場，價(jià)格低廉、能耗較低，再加上其可以提供傳統(tǒng)核磁共振所給予的包括弛豫時(shí)間T1、T2成像、擴(kuò)散系數(shù)D，甚至是化學(xué)位移等諸多信息。皮膚燒傷是一種常見病癥，而目前針對皮膚燒傷程度的判斷以及燒傷后皮膚康復(fù)情況的診斷，還沒有良好的檢測設(shè)備和方法，主要通過醫(yī)生的主觀判斷及患者切身感受，這種方法較為粗略、主觀，容易造成燒傷深度的誤判和采用錯(cuò)誤的治療方案?，F(xiàn)有的醫(yī)療診斷方法如計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)、磁共振成像(MRI)等，雖可以對人體皮膚進(jìn)行成像，但是體積較大，難以進(jìn)行臨床實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)與測量。因此臨床上迫切需要一種量化的、準(zhǔn)確的方法來判斷燒傷患者的燒傷深度和恢復(fù)程度，以準(zhǔn)確制定治療和康復(fù)方案。而單邊磁體體積小，重量輕，便于攜帶。本專利提出一種低場單邊核磁共振設(shè)備，直接用永磁體構(gòu)建主磁場，并配有射頻線圈和梯度線圈，實(shí)現(xiàn)信號的測量和淺層皮膚成像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于淺層皮膚成像的低場單邊核磁共振設(shè)備。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于淺層皮膚成像的低場單邊核磁共振設(shè)備，包括單邊永磁體結(jié)構(gòu)、射頻線圈、梯度線圈和射頻屏蔽；所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生靜態(tài)磁場；所述射頻線圈用于產(chǎn)生與主磁場正交的激勵(lì)射頻磁場，并檢測設(shè)置于單邊永磁體結(jié)構(gòu)上側(cè)的被測樣品所產(chǎn)生的回波信號；所述梯度線圈用于進(jìn)行空間編碼。

進(jìn)一步的，所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)由整個(gè)環(huán)為四個(gè)磁體的Halbach磁體中的三個(gè)磁棒分裂成六個(gè)磁棒構(gòu)成，六個(gè)磁棒分為兩組，每組三個(gè)磁棒，三個(gè)磁棒的磁化方向各不相同；通過調(diào)節(jié)三磁棒質(zhì)心所在橢圓弧的橢圓曲率和兩組三個(gè)磁棒組的之間的間距來調(diào)節(jié)主磁場的均勻度，所產(chǎn)生主磁場的磁場強(qiáng)度等位線與皮膚表面平行。

進(jìn)一步的，所述射頻線圈采用時(shí)諧場逆方法和流函數(shù)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)主磁場的分布設(shè)計(jì)出與主磁場正交和相關(guān)的匹配射頻場。

進(jìn)一步的，所述梯度線圈采用電流密度展開傅里葉級數(shù)與目標(biāo)場法結(jié)合，設(shè)計(jì)了X軸梯度線圈和Z軸梯度線圈。

進(jìn)一步的，所述射頻屏蔽在四個(gè)點(diǎn)通過電容器連接到磁棒，四個(gè)點(diǎn)的角度彼此相差90度，磁棒連接到大地。

進(jìn)一步的，還包括鋁殼，所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)、射頻線圈、梯度線圈和射頻屏蔽均設(shè)置在鋁殼內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的這種用于淺層皮膚成像的核磁共振傳感器，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、性能可靠，可實(shí)現(xiàn)核磁共振的信號測量和淺層成像，便于現(xiàn)場和臨床無侵入性檢測。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明單邊核磁共振傳感設(shè)備的整體示意圖；

圖2為本發(fā)明三個(gè)磁棒的磁化方向圖；

圖3為本發(fā)明射頻線圈的示意圖；

圖4為本發(fā)明X軸梯度線圈的示意圖；

圖5為本發(fā)明Z軸梯度線圈的示意圖；

圖6為本發(fā)明射頻屏蔽的示意圖；

圖7為本發(fā)明靜態(tài)磁場的XOY面的磁場分布圖；

圖8為本發(fā)明靜態(tài)磁場的Y軸梯度磁場；

其中：1-磁棒；2-鋁殼；3-X軸梯度線圈；4-Z軸梯度線圈；5-射頻屏蔽；6-射頻線圈；7-目標(biāo)區(qū)域。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

圖1為本發(fā)明單邊核磁共振傳感設(shè)備的整體示意圖，如圖所示，本發(fā)明包括單邊永磁體結(jié)構(gòu)、射頻線圈、梯度線圈和射頻屏蔽；所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生靜態(tài)磁場；所述射頻線圈用于產(chǎn)生與主磁場正交的激勵(lì)射頻磁場，并檢測設(shè)置于單邊永磁體結(jié)構(gòu)上側(cè)的被測樣品所產(chǎn)生的回波信號；所述梯度線圈用于進(jìn)行空間編碼。

所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)由整個(gè)環(huán)為四個(gè)磁體的Halbach磁體中的三個(gè)磁棒分裂成六個(gè)磁棒構(gòu)成，六個(gè)磁棒分為兩組，每組三個(gè)磁棒，三個(gè)磁棒的磁化方向各不相同，為-Y、Z、Y。圖2為本發(fā)明三個(gè)磁棒的磁化方向圖。通過調(diào)節(jié)三磁棒質(zhì)心所在橢圓弧的橢圓曲率和兩組三個(gè)磁棒組的之間的間距來調(diào)節(jié)主磁場的均勻度，所產(chǎn)生主磁場的磁場強(qiáng)度等位線與皮膚表面平行。

所述射頻線圈采用時(shí)諧場逆方法和流函數(shù)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)主磁場的分布設(shè)計(jì)出與主磁場正交和相關(guān)的匹配射頻場。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻線圈的示意圖。由于本實(shí)施例的主磁場是與皮膚表面平行且沿其垂直方向衰減，所以為了保證射頻場與主磁場正交，那么射頻場的方向必須為皮膚的垂直方向。于是本發(fā)明提出了這種新型目標(biāo)場方法設(shè)計(jì)的單平面梯度線圈。

所述梯度線圈采用電流密度展開傅里葉級數(shù)與目標(biāo)場法結(jié)合，設(shè)計(jì)了X軸梯度線圈和Z軸梯度線圈。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的X軸梯度線圈的示意圖。該線圈由四個(gè)對稱的載流回路構(gòu)成，電流在梯度線圈邊界上為零，電流密度在線圈的有限長度內(nèi)自動(dòng)滿足閉合條件。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的Z軸梯度線圈的示意圖。

所述射頻屏蔽在四個(gè)點(diǎn)通過電容器連接到磁棒，四個(gè)點(diǎn)的角度彼此相差90度，磁棒連接到大地。圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻屏蔽的示意圖。RF線圈RF屏蔽中由X軸梯度線圈、和Z軸梯度線圈分別引發(fā)的渦流借助感應(yīng)均勻地同時(shí)釋放到大地。射頻屏蔽在四個(gè)點(diǎn)通過電容器連接到磁體，四個(gè)點(diǎn)的角度彼此相差90度。磁體連接到大地?？梢越档蚏F信號在梯度線圈上的耦合引發(fā)的渦流，提高M(jìn)RI的圖像質(zhì)量。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的靜態(tài)磁場的XOY面的磁場分布圖。所述永磁體結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生一個(gè)軸向的主磁場，并且由于其特殊的結(jié)構(gòu)，主磁場的等位線在目標(biāo)區(qū)域XOY平面內(nèi)呈直線形分布，基本可以與射頻線圈表面平行。這樣就實(shí)現(xiàn)了主磁場沿Y軸徑向衰減，保證射頻線圈激勵(lì)的是距離樣品表面等距離的一層樣品。目標(biāo)區(qū)域即指具有一定長度、寬度、高度的矩形體區(qū)域。通過調(diào)節(jié)射頻線圈與磁體之間的間距，使射頻場的目標(biāo)區(qū)域與主磁場區(qū)域相吻合。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的靜態(tài)磁場的Y軸梯度磁場，便于對樣品進(jìn)行選層。

本發(fā)明還包括鋁殼，所述單邊永磁體結(jié)構(gòu)、射頻線圈、梯度線圈和射頻屏蔽均設(shè)置在鋁殼內(nèi)。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。