[發(fā)明專利]心磁圖儀、基于其的補(bǔ)償優(yōu)化方法、系統(tǒng)及服務(wù)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610882918.2
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN106343999B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔祥燕;楊康;魯麗;陳威;謝曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04;A61B5/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發(fā)明提供一種心磁圖儀、基于其的補(bǔ)償優(yōu)化方法、系統(tǒng)及服務(wù)器，所述補(bǔ)償優(yōu)化方法包括以下步驟：通過預(yù)設(shè)補(bǔ)償方式利用所述補(bǔ)償層上的補(bǔ)償磁強(qiáng)計(jì)產(chǎn)生的第一磁場信號補(bǔ)償所述超導(dǎo)量子干涉器件陣列層上每一磁強(qiáng)計(jì)產(chǎn)生的第二磁場信號，以形成補(bǔ)償后的第三磁場信號；計(jì)算補(bǔ)償后的第三磁場信號的評估參數(shù)，并根據(jù)所述評估參數(shù)綜合評估所述第三磁場信號，以優(yōu)化所述補(bǔ)償層，在其上確定最佳補(bǔ)償通道。本發(fā)明有效抑制了屏蔽室環(huán)境中的剩余磁場，使36個(gè)SQUID信號整列輸出高信噪比、高保真度的心磁信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)信號分析領(lǐng)域，特別是涉及一種心磁圖儀、基于其補(bǔ)償優(yōu)化方法、系統(tǒng)及服務(wù)器。

背景技術(shù)

心磁圖儀是一種探測心臟電生理活動(dòng)過程中產(chǎn)生的微弱磁場并應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)診斷的醫(yī)療設(shè)備，其具有靈敏度高、完全無創(chuàng)、完全被動(dòng)、非接觸等特殊優(yōu)點(diǎn)，能精確定位心臟功能異常，具有很好的臨床診斷潛力。

心磁信號的典型強(qiáng)度為數(shù)十pT(10^-12T)，而環(huán)境場噪聲十分強(qiáng)烈，如地球磁場的典型強(qiáng)度為30～50μT，城市環(huán)境噪聲達(dá)到了數(shù)百nT。從強(qiáng)大的背景磁場中提取極為微弱的心磁信號取決于兩個(gè)方面：(1)高靈敏度的磁傳感器，用于探測微弱心磁信號；(2)噪聲抑制技術(shù)，用于抑制背景噪聲。目前，心磁圖儀主流采用的磁傳感器是超導(dǎo)量子干涉器件(SQUID)，其具有非常高的磁場靈敏度，一般有3～5fT/Hz。在抑制噪聲方面，常用的有磁屏蔽技術(shù)、梯度計(jì)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)等。其中，磁屏蔽技術(shù)是采用高電導(dǎo)率的金屬屏蔽環(huán)境場中的高頻成分和高磁導(dǎo)率的金屬屏蔽環(huán)境場中的低頻成分，一般屏蔽室中還殘留一定的低頻環(huán)境場，須配合梯度計(jì)技術(shù)，才能對環(huán)境達(dá)到很好的抑制效果。

目前已成功開發(fā)出4通道無屏蔽心磁圖儀，其在無屏蔽環(huán)境中，采用4個(gè)二階梯度計(jì)作為探測通道和一組三軸磁強(qiáng)計(jì)作為補(bǔ)償通道來完成對心磁信號及環(huán)境的探測，再通過一定的數(shù)據(jù)處理及成像技術(shù)，能夠得到頗具價(jià)值的醫(yī)學(xué)圖像。但是，4通道心磁系統(tǒng)由于存在采集信號通道少、需要多點(diǎn)移動(dòng)掃、單個(gè)病人心磁采集時(shí)間長、成像數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)、易受環(huán)境干擾等局限性，在實(shí)際應(yīng)用和推廣中存在一些問題。

為了得到高質(zhì)量的心磁信號，減少因信號處理而引起的有用信號損失，需要使用屏蔽室技術(shù)對環(huán)境磁場進(jìn)行抑制；同時(shí)，為了得到同步心磁信號，提高信號采集速率，多通道心磁圖儀成為必然選擇。為此，又研制了36通道心磁圖儀系統(tǒng)，此系統(tǒng)的采用SQUID磁強(qiáng)計(jì)作為信號探測通道，且工作在屏蔽室環(huán)境中。但在磁屏蔽室環(huán)境中，由于應(yīng)用環(huán)境中還存在一定的低頻波動(dòng)，導(dǎo)致36通道心磁圖儀系統(tǒng)輸出信噪比較低，失真度高的心磁信號。

因此，如何提供有一種心磁圖儀、基于其的補(bǔ)償優(yōu)化方法、系統(tǒng)及服務(wù)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中36通道心磁圖儀無法抑制屏蔽室環(huán)境中的剩余磁場，導(dǎo)致輸出信噪比較低，失真度高的心磁信號等缺陷，實(shí)已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種心磁圖儀、基于其的補(bǔ)償優(yōu)化方法、系統(tǒng)及服務(wù)器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中36通道心磁圖儀無法抑制屏蔽室環(huán)境中的剩余磁場，導(dǎo)致輸出信噪比較低，失真度高的心磁信號的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種心磁圖儀，所述心磁圖儀包括：補(bǔ)償層，設(shè)置于所述心磁圖儀的超導(dǎo)量子干涉器件陣列層上方；所述補(bǔ)償層上設(shè)置有至少一個(gè)用以補(bǔ)償所述超導(dǎo)量子干涉器件陣列層產(chǎn)生的磁場信號的補(bǔ)償磁強(qiáng)計(jì)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述補(bǔ)償層設(shè)置于所述超導(dǎo)量子干涉器件陣列層上方的預(yù)設(shè)距離處；且所述補(bǔ)償層上設(shè)置的補(bǔ)償磁強(qiáng)計(jì)與超導(dǎo)量子干涉器件陣列層中的磁強(qiáng)計(jì)一一對應(yīng)。

于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述補(bǔ)償磁強(qiáng)計(jì)通過插針固定至所述補(bǔ)償層，所述補(bǔ)償層設(shè)置于與所述心磁圖儀的主體電性連接的印刷電路板上；所述心磁圖儀需應(yīng)用在磁屏蔽環(huán)境中。