[發明專利]同時對多個樣品磁共振成像的便攜式質量和過程控制系統

有效

• 申請號: 200680028562.0
• 申請日: 2006-06-07
• 公開（公告）號: CN101297193A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 烏里·拉波波特
• 申請（專利權）人: 阿斯派克磁體有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01R33/44;G01R33/385
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉曉東;顧晉偉

技術領域

本發明一般性涉及一種其中包括適于任選在原位同時分析相鄰行對象的至少一個基本沒有邊緣磁場的多流磁共振裝置的合并陣列的便攜式工業質量和過程控制(QPC)系統以及其方法。?

背景技術

用于測量物性或鑒定其組成的基于電磁的儀器是公知的。磁共振波譜學是用于獲得關于分子的物理、化學和結構信息的主要測量技術之一。?

核磁共振成像系統產生基于樣品分子結構的樣品圖像。樣品經歷極化磁場，極化磁場具有使樣品中所有原子核的自旋對準的效應。然后使用頻率接近于原子核拉莫爾頻率(Lamour?frequency)的無線電波來激發原子核，使它們的磁取向逆轉。一旦移除激發，則原子核通過發射特征無線電信號恢復至其原有狀態。正是這些無線電信號可用來使樣品成像。?

準確的拉莫爾頻率取決于精確的磁場。通過在樣品腔內產生磁場梯度，可以定位這些信號源，從而可以構建樣品的整體圖像。?

該過程的效率取決于樣品腔內磁場強度的一致性。該場通常被控制在百萬分之五(5ppm)以內。磁場的均勻度決定了可以測量的拉莫爾頻率的準確度。這允許分辨較小的化學位移。?

對大體積實現低于5ppm的磁場均勻性是非常困難的。但是，靶向磁共振裝置對小得多的感興趣區域成像，在該區域上較容易實現非常高的均勻性，從而可以分辨非常小的化學位移。?

為克服周圍磁路產生的永磁場的波動，可以使用各種勻場方法，例如在專利GB?2,378,763中記載的在特定位置包容特定形狀的鐵磁材料，或使用可通過控制流經其中的電流來調節其磁場的異形勻場線圈。?

為了在樣品腔內的均勻磁場上疊加磁場梯度，使用額外的梯度線圈。梯度線圈所能產生的磁場梯度越高，則所獲得的圖像的分辨率越高，但是為使梯度覆蓋整個樣品腔，需要大的線圈。?

線圈越大則產生給定磁力梯度所需的功率越大。此外，大線圈具有高電感，其降低它們可實現的轉換速率。?

當諸如病人的活體樣品經歷變化的磁場時，神經元內的感應電勢可產生神經刺激，其導致不期望的生理效應。只將感興趣的區域暴露給變化磁場的磁共振裝置將限制該效應的范圍，因為不成像的區域不經歷任何激發的場。?

因此，本領域內長期感到需要成本有效的多層磁共振裝置和在其總視場的部分視場上進行高分辨率成像的方法。更具體地涉及一種適于容納人頭部的磁共振裝置，其對感興趣區域形成高分辨率圖像，但不將整個樣品暴露于高磁場梯度。?

而且，為將多個樣品引入單個磁共振裝置，傳送機構是必要的。在傳送機構穿過均勻磁場區域的系統中，該機構經常是效率低下的起因，因為傳送機構占用的區域不可用于引入待測量的樣品。因此，將樣品引入均勻磁場區域而自身不占用所述區域的傳送機構是必要的。?

為測量流體樣品，提供一種周圍纏繞有梯度線圈的測量管。因此，可以對穿過所述管的任何樣品進行磁共振測量。為測量多個不同的流體，有必要提供一種包括進樣管系統的歧管，其中每個進樣管經閥連接至測量管。然后將每個隔開的流體逐個引入該測量管中。該裝置存在問題，因為使許多流體流經同一測量管耗費時間，尤其是考慮到需要在樣品之間清潔測量管的情況時。提供許多可以同時操作的測量管的系統尤其在工業裝置中將具有明顯的益處。因此，在本領域中長期感到需要一種成本有效的多流磁共振裝置和用其同時測量多個樣品的方法。?

此外，大多數可市購的磁共振裝置是非便攜的。在分析其內部體積中的樣品時，它們產生大功率的外磁場。該不期望的邊緣磁場排除了并列安裝磁共振裝置的選擇。?

現在，在幾種磁共振裝置的外部獲得顯著降低的磁力，即?ASPeCT?TM裝置，其自稱實現具有適于亞ppm磁共振分析的均勻性和極片之間具有超過400mm可用氣隙的高達兩個特斯拉的磁場。?

通過磁共振技術分析對象的方法和儀器是多種多樣和熟知的，但目前可用的非便攜式裝置不能原位測定所述對象的性質并同時提供多個相鄰行對象的分析。?

磁共振技術的一個典型應用是用于農產品，以便以非破壞性方式來檢測貨品中的任何異常。WO專利申請No.02059586提出一種用于分析和改進農產品的儀器和方法。在該申請中，農業樣品的檢測不在原位進行。為改善和控制貨品質量和確定采摘蔬菜或水果的適宜時間，便攜式磁共振質量和過程控制裝置因此是必要的。?

磁共振技術的另一個典型用途是用于病人的波譜學，以檢測活細胞組織內的異常。?