[發明專利]一種氣體磁共振成像層厚測定方法和裝置

有效

• 申請號: 202011026455.2
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112147705B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 周欣;唐德港;石磊;韓葉清;孫獻平
• 申請（專利權）人: 中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
• 主分類號: G01V3/14
• 分類號: G01V3/14;G01V3/38
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了一種氣體磁共振成像層厚測定裝置，包括組織等效模體，還包括厚測試模具，層厚測試模具包括進氣導氣軟管、三通閥、模具本體、出氣導氣軟管和單向閥。進氣導氣軟管與模具本體的入氣口連接，進氣導氣軟管與三通閥其中一個端口連接，另外兩個端口分別連接氣體采樣袋和裝有氮氣的注射器，出氣導氣軟管與模具本體的出氣口連接，單向閥設置在出氣導氣軟管上。本發明還公開了一種氣體磁共振成像層厚測定方法，本發明容易制作且成本低廉，操作流程簡單。且圖像信號強度良好，層厚測定系統誤差小。

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術領域，尤其涉及一種氣體磁共振成像層厚測定裝置，還涉及一種氣體磁共振成像層厚測定方法。

背景技術

磁共振成像(Magnetic?resonance?imaging，MRI)是一種無創無電離輻射的臨床醫學影像學方法,具有分辨率高、組織穿透深度高、軟組織對比強、能夠進行多參數成像等很多優點，在臨床上應用廣泛。然而，由于其信號來源于人體水中質子，而人體肺部屬于空腔結構，因此，傳統質子磁共振成像對人體肺部的影像學診斷十分有限。近些年，超極化氣體(³He和¹²⁹Xe)磁共振成像已經發展成為一種富有潛力的新型肺部結構和功能診斷評估手段，具有廣泛的臨床應用價值。

按照中華人民共和國醫藥行業標準《YY-T?0482-2010醫用成像磁共振設備主要圖像質量參數的測定》要求，醫用磁共振設備在進行驗收試驗和穩定性試驗時需要測定圖像質量參數，包括信噪比、均勻性、層厚、幾何畸變、空間分辨力和鬼影等。其建議的層厚測試模具由兩個薄的能產生磁共振信號的材料斜板相面對構成，斜板用無磁共振激活材料封閉。

與傳統的質子磁共振成像相比，由于超極化¹²⁹Xe?MRI的特殊性，超極化¹²⁹Xe圖像的層厚測定模具具有以下特點：

1.特殊結構。對于傳統的質子磁共振成像，層厚測試模具內填充硫酸銅水溶液或者硅油(Wey?H,Huang?J?C,Hsu?Y?Y,et?al.Image?quality?testing?using?an?oil-filled?ACR?MRI?phantom?at?3T[J].Medical?Physics,2006,33(6))，采用聚丙烯或者有機玻璃的球狀與圓柱狀的封閉結構。而由于¹²⁹Xe?MRI采用氣體造影劑，其層厚測定模具必須能傳輸和貯存超極化¹²⁹Xe且保證氣密性，因此層厚測定模具還需要有相應的氣路來控制超極化¹²⁹Xe氣體流動。

2.額外的負載。對于質子磁共振成像，產生磁共振信號的物質如水和硅油，本身可以作為線圈負載。而用于超極化¹²⁹Xe磁共振成像的人體RF線圈適用于肺部，僅有層厚測定模具會導致線圈嚴重失諧，因此需要一個額外的負載來模擬胸部的負載性質，同時也必須為測試模體預留空間。

3.圖像信噪比低。當前超極化¹²⁹Xe人體磁共振成像研究采用的氣體多為超極化¹²⁹Xe和N₂的混合氣體(Xie?J,Li?H,Zhang?H,et?al.Single?breath-hold?measurement?ofpulmonary?gas?exchange?and?diffusion?in?humans?with?hyperpolarized?Xe-129?MR[J].NMR?IN?BIOMEDICINE,2019,32(5))。¹²⁹Xe的旋磁比僅為¹H的27.64％，且超極化¹²⁹Xe氣體的¹²⁹Xe核自旋密度遠低于水中¹H核的密度，因此對于超極化¹²⁹Xe磁共振成像而言，其層厚測定圖像信噪比較低。