[發明專利]一種MRI磁信號增強器件

有效

• 申請號: 201210133055.0
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102694272A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 劉若鵬;欒琳;郭潔;李華
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;A61B5/055
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及MRI成像技術領域。

【背景技術】

核磁共振(MRI)成像系統的原理是利用線圈去檢測原子核自旋吸收和發射的無線電波脈沖能量，該線圈作為接收線圈，在有些時候還同時作為發射線圈。在無線電波脈沖能量的幫助下，核磁共振成像掃描儀可以定位患者體內一個非常小的點，然后確定這是何種類型的組織。該點可能是一個邊長只有半毫米的立方體。核磁共振成像系統會對患者身體進行逐點掃描，從而構建組織類型的二維或者三維圖。之后，它將所有信息整合到一起，創建一個二維圖像或者三維模型。核磁共振成像系統中最大、同時也是最重要的部件就是磁體。核磁共振成像系統中的磁體采用名為特斯拉的單位來衡量。如今核磁共振成像設備中使用的磁體的磁場強度在0.5到2.0特斯拉(或5,000到20,000高斯)之間。每個核磁共振成像系統中都有另一種磁體，稱為梯度磁體。核磁共振成像機器中有三個梯度磁體。主磁體使患者身處一個穩定、高強度的磁場中，而梯度磁體產生的是一個可變磁場。核磁共振成像系統的其余部分包括一個非常強大的計算機系統、一些在患者躺在掃描儀下時將RF(無線電頻率)脈沖發射到患者體內的設備以及許多其他的輔助部件。在掃描儀的膛筒內部，磁場直接通過放置患者的管道的中心。這意味著如果患者在掃描儀中仰臥，其體內的氫原子的質子將沿著腳部或者頭部方向排列。這些質子中的絕大部分會彼此抵償——也就是說，對于每個沿著足部方向排列的質子，都會有另一個質子朝著頭部方向排列來抵償它。每一百萬個質子中，只有幾個不會相互抵償。這聽起來并不多，但是僅體內的氫原子數目就已經足以描繪出高質量的圖像了。

核磁共振成像機器采用特定于氫原子的無線電頻率脈沖。系統引導脈沖對準所要檢查的身體區域，并導致該區域的質子吸收使它們以不同方向旋轉或旋進所需的能量。這是核磁共振成像裝置的“共振”部分。無線電頻率脈沖迫使它們(指每一百萬質子中多余的一對或者兩對不匹配的質子)在特定頻率下按照特定方向旋轉。引發共振的特定頻率被稱為拉摩爾頻率，該值是根據要成像的特定組織以及主磁場的磁場強度計算得出的。無線電頻率脈沖通常利用一個線圈來提供，該線圈稱為發射線圈(通常該發生線圈同時也是磁信號接收線圈)。核磁共振成像機器針對身體的不同部位配有不同種類的線圈：膝部、肩部、腕部、頭部、頸部等等。這些線圈通常符合正在接受成像的身體部位的輪廓，或者至少在檢查期間與這些部位的距離很近。大約在同一時間，三個梯度磁體開始工作。在以某種特殊方式迅速打開和關閉梯度磁體時，它們在主磁體中的排列組合使其可以在極小的局部范圍內改變主磁場。這意味著我們可以精確選擇所要成像的區域，在核磁共振成像中稱之為“切片”。想像一下每片只有幾毫米厚的一塊面包——核磁共振成像中的切片也可以達到這樣的精度。我們可以從任何方向對身體的任何部位進行“切片”，使核磁共振成像比其他成像技術更具優勢。這也意味著無需移動身體來使機器從另一個方向獲得圖像——機器可以利用梯度磁體完成各種工作。

當關閉無線電頻率脈沖時，氫原子的質子運動開始緩慢(相對而言)返回它們在磁場中的自然排列位置，并釋放所存儲的額外能量。在這個過程中，它們會釋放一個信號，然后線圈會捕獲該信號并發送到計算機系統。系統接收到的是經過轉換的數學數據，該數據通過傅立葉變換形成可以放到膠片上的圖形。這就是核磁共振成像系統的“成像”部分。

現有核磁共振成像設備的不足在于：接收線圈必須相當近地接近待測部位，以獲取由待測部位釋放出來的磁信號，一方面給接收線圈的設計帶來不便，需要針對身體的不同部位設計不同種類的接收線圈，另一方面，增加了設備的制造成本。

現有的核磁共振成像設備根據場強的不同，分為小于1T的低場核磁共振成像設備，1.5T的中場核磁共振成像設備以及3.0T或以上的高場核磁共振成像設備，場強越高，其制造成本越高，成像效果也越好。目前國內的中小型醫療機構由于資金的原因，采用的均為低場核磁共振成像設備，亟待提高設備的MRI成像效果來獲得更為準確和詳細的診斷信息。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在不改變現有MRI設備的情況下，提高MRI成像效果，同時保證設備使用安全性。

本發明實現發明目的采用的技術方案是，一種MRI磁信號增強器件，設置在待測部位與MRI磁信號接收線圈之間用以增強MRI磁信號，所述MRI磁信號增強器件包括封裝外殼和超材料平板，所述超材料平板為由至少一層超材料層組成的超材料，所述超材料在MRI磁信號工作頻率下具有負磁導率，所述超材料平板豎直固定在所述封裝外殼內，所述封裝外殼包括與超材料平板配合的外殼部和與所述外殼部平面垂直的底座部。