[發(fā)明專利]一種用于超高場動(dòng)物磁共振成像的高介電常數(shù)筒

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011023675.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112130104A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周欣;唐德港;石磊;韓葉清;孫獻(xiàn)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): G01R33/28
• 分類號(hào): G01R33/28;G01R33/34;A61B5/055
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發(fā)明涉及一種用于超高場動(dòng)物磁共振成像的高介電常數(shù)筒，包括外殼，外殼包括外殼體、內(nèi)殼體和頂蓋，外殼體和內(nèi)殼體均為圓筒狀，內(nèi)殼體同軸設(shè)置在外殼體中，內(nèi)殼體一端的端口與外殼體一端的端口之間通過環(huán)片一體化連接，外殼體內(nèi)壁和內(nèi)殼體外壁之間形成環(huán)狀放置空腔，環(huán)狀放置空腔一端為封閉端，另一端為開口端，環(huán)柱狀的高介電常數(shù)陶瓷設(shè)置在環(huán)狀放置空腔中，頂蓋蓋設(shè)在環(huán)狀放置空腔的開口端。本發(fā)明可應(yīng)用于超高場小動(dòng)物磁共振成像，可提高小樣品的圖像信噪比，并且解決了高介電常數(shù)材料帶來的射頻場不均勻性的問題。這種結(jié)構(gòu)制作方便，便于實(shí)驗(yàn)操作，而且對(duì)圖像質(zhì)量改善效果明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于超高場動(dòng)物磁共振成像的高介電常數(shù)筒。

背景技術(shù)

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)優(yōu)越的空間分辨率及其對(duì)軟組織出色的靈敏度和區(qū)分度等特點(diǎn)，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)臨床檢測的一個(gè)重要診斷工具。超高場MRI提高了核磁共振的靈敏度，提供了更高的時(shí)空分辨率，其發(fā)展和臨床應(yīng)用越來越廣泛。研究表明，在磁共振成像區(qū)域的周圍填充高介電常數(shù)材料(Highpermittivity material，HPM)可以改變射頻場分布，可以通過HPM來改善MRI圖像質(zhì)量。

由于超高場動(dòng)物MRI的特點(diǎn)，適用于動(dòng)物MRI的HPM結(jié)構(gòu)與人體MRI相比具有以下幾點(diǎn)不同：

1.長度不同。由于要覆蓋目標(biāo)組織區(qū)域，人體MRI采用的高介電常數(shù)襯墊長度較大。而動(dòng)物MRI的線圈內(nèi)可操作空間有限，只能采用較短的HPM結(jié)構(gòu)。

2.厚度不同。人體MRI采用的高介電常數(shù)襯墊厚度在10～15mm，而動(dòng)物MRI內(nèi)的HPM結(jié)構(gòu)由于空間有限只能采用較小的厚度，同時(shí)厚度過大會(huì)使線圈和HPM結(jié)構(gòu)的距離太近，寄生電容不可忽略，導(dǎo)致線圈損耗增大，品質(zhì)因數(shù)Q降低。

3.幾何形狀不同。人體MRI采用的高介電常數(shù)襯墊多為方形，置于目標(biāo)組織區(qū)域附近來改變射頻場分布。對(duì)于動(dòng)物MRI而言，改善射頻場分布的區(qū)域需要覆蓋整個(gè)動(dòng)物軀干。方形襯墊雖然可以提高附近區(qū)域的發(fā)射效率，但是其提升效果在靠近襯墊區(qū)域最為明顯，距離越遠(yuǎn)，效果越差，這會(huì)嚴(yán)重影響射頻場的均勻性。因此方形HPM結(jié)構(gòu)并不適用于動(dòng)物MRI。

4.HPM結(jié)構(gòu)材料不同。人體MRI采用的高介電常數(shù)襯墊大多采用鈦酸鋇粉末和水的均勻混合物制成，襯墊的電導(dǎo)率較高。對(duì)于動(dòng)物MRI而言，在操作空間有限的線圈內(nèi)放置高電導(dǎo)率的HPM結(jié)構(gòu)，會(huì)嚴(yán)重降低線圈的Q值，達(dá)不到提高發(fā)射效率的目的。

因此，需要開發(fā)一種適用于超高場動(dòng)物MRI中的HPM結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于超高場動(dòng)物磁共振成像的高介電常數(shù)筒。本發(fā)明制作工藝簡單，獨(dú)立于線圈和樣品之外，操作方便，同時(shí)對(duì)MRI圖像質(zhì)量改善效果明顯。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種用于超高場動(dòng)物磁共振成像的高介電常數(shù)筒，包括外殼，外殼包括外殼體、內(nèi)殼體和頂蓋，外殼體和內(nèi)殼體均為圓筒狀，內(nèi)殼體同軸設(shè)置在外殼體中，內(nèi)殼體一端的端口與外殼體一端的端口之間通過環(huán)片一體化連接，外殼體內(nèi)壁和內(nèi)殼體外壁之間形成環(huán)狀放置空腔，環(huán)狀放置空腔一端為封閉端，另一端為開口端，環(huán)柱狀的高介電常數(shù)陶瓷設(shè)置在環(huán)狀放置空腔中，頂蓋蓋設(shè)在環(huán)狀放置空腔的開口端。

如上所述的高介電常數(shù)陶瓷為鈦酸鋇陶瓷。

如上所述的頂蓋通過玻璃膠或者AB膠密封粘接在環(huán)狀放置空腔的開口端。

如上所述的外殼體和內(nèi)殼體的壁厚均為2～3mm，內(nèi)殼體的內(nèi)徑為17～18mm，環(huán)片的厚度為6～10mm；

內(nèi)殼體和外殼體之間的徑向距離為8～10mm，內(nèi)殼體、外殼體和鈦酸鋇陶瓷的長度均為140～150mm。