[發(fā)明專利]一種組合的核磁共振成像和電磁感應(yīng)及射頻治療系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710606119.7
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107320105A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B5/01;A61N2/04;A61N5/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11360
• 代理人: 王巖

1.一種組合的核磁共振成像和電磁感應(yīng)及射頻治療系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：患者床、治療用射頻電磁波發(fā)射線圈、成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈、治療用交變磁場線圈、第一和第二梯度磁場線圈、主磁體、屏蔽線圈、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、核磁共振譜儀、射頻功率放大器、梯度磁場功率放大器和計算機；其中，

中心軸位于患者床上方；

以中心軸為公共軸，從內(nèi)至外依次為共軸的成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈、治療用交變磁場線圈、主磁體和屏蔽線圈；

在成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈的內(nèi)壁表面的中部安裝有治療用射頻電磁波發(fā)射線圈；

治療用射頻電磁波發(fā)射線圈可拆卸；

治療用射頻電磁波發(fā)射線圈的數(shù)量為單個或多個成對安裝，每一對治療用射頻電磁波發(fā)射線圈關(guān)于中心軸對稱，并且連線垂直于中心軸；

第一和第二梯度磁場線圈與治療用交變磁場線圈的半徑相同且共軸，分別位于治療用交變磁場線圈的兩側(cè)；

治療用射頻電磁波發(fā)射線圈連接至射頻功率放大器，射頻功率放大器連接至核磁共振譜儀，核磁共振譜儀連接至計算機；

成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈連接至收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈處于發(fā)射狀態(tài)或者接收狀態(tài)，在發(fā)射狀態(tài)下，成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)連接至射頻功率放大器，或者在接收狀態(tài)下，成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)連接至計算機；

第一和第二梯度磁場線圈分別連接至梯度磁場功率放大器，梯度磁場功率放大器連接至核磁共振譜儀，核磁共振譜儀連接至計算機；

治療用交變磁場線圈連接至梯度磁場功率放大器；

屏蔽線圈屏蔽內(nèi)部磁場；

組合的核磁共振成像和電磁感應(yīng)及射頻治療系統(tǒng)包括成像模式和治療模式，在治療模式中間隔地進行成像模式；治療模式包括射頻治療和電磁感應(yīng)治療；

在射頻治療中，計算機控制射頻功率放大器，激勵治療用射頻電磁波發(fā)射線圈發(fā)射射頻電磁波；

計算機通過射頻功率放大器控制收發(fā)轉(zhuǎn)接開關(guān)，收發(fā)轉(zhuǎn)接開關(guān)控制成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈處于發(fā)射狀態(tài)，射頻功率放大器激勵成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈發(fā)射連續(xù)的電磁波；

在電磁感應(yīng)治療中，計算機通過梯度磁場功率放大器控制治療用交變磁場線圈產(chǎn)生交變磁場；

計算機通過梯度磁場功率放大器，控制第一和第二梯度磁場線圈產(chǎn)生交變磁場，與治療用交變磁場線圈所產(chǎn)生交變磁場的相位相同，增加靶區(qū)交變磁場的強度，或者產(chǎn)生與治療用交變磁場線圈的磁場反相變化的磁場以減小對靶區(qū)外組織的影響；

在成像模式中，計算機通過梯度磁場功率放大器，控制第一和第二梯度磁場線圈產(chǎn)生梯度變化的磁場，從而選擇成像激發(fā)的層面和控制磁共振信號的空間編碼；

計算機控制射頻功率放大器和收發(fā)轉(zhuǎn)接開關(guān)，收發(fā)轉(zhuǎn)接開關(guān)控制成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈處于發(fā)射狀態(tài)，射頻功率放大器激勵成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈發(fā)射射頻電磁波，激發(fā)人體內(nèi)特定位置的氫原子核由低能級躍遷至高能級，高能級的氫原子核躍遷回低能級發(fā)出電磁波，或者，收發(fā)轉(zhuǎn)接開關(guān)控制成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈處于接收狀態(tài)，成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈接收從人體發(fā)出的電磁波并通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳輸至計算機，計算機進行圖像處理形成核磁共振影像，核磁共振影像中包括人體的形態(tài)信息、溫度信息和功能信息，從而實時監(jiān)測治療靶區(qū)的溫度及周邊組織的溫度。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈接發(fā)射脈沖射頻電磁波，或者發(fā)射持續(xù)的電磁波；每次脈沖射頻電磁波的持續(xù)時間為0.001～1秒；每次連續(xù)的電磁波的持續(xù)時間長于1秒。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像用射頻電磁波收發(fā)兩用線圈、治療用交變磁場線圈、第一和第二梯度磁場線圈、主磁體以及屏蔽線圈，均為中空的共軸圓筒形。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一梯度磁場線圈和第二梯度磁場線圈中分別有三個子線圈子線圈，每一個子線圈都單獨與梯度磁場功率放大器連接。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梯度磁場功率放大器激勵第一和第二梯度磁場線圈產(chǎn)生任意方向的梯度變化磁場，或者產(chǎn)生水平軸方向變化的交變磁場。

6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述梯度磁場功率放大器激勵治療用交變磁場線圈產(chǎn)生水平軸方向的交變磁場。