一种动-静态复合磁共振测试体模系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动‑静态复合磁共振测试体模系统，包括固定外壳、外壳密封组件、静态磁共振测试模块、动态磁共振测试模块、顺磁性溶液Ⅰ、顺磁性溶液Ⅱ；静态磁共振测试模块为实心立方体，在横断面、矢断面、冠状面打通孔；动态磁共振测试模块包括二通道分速测试组件、四通道分速测试组件、单通道测试组件和动态外壳；二通道分速测试组件包括二通道实心立方体、二通道外围组件；四通道分速测试组件包括四通道空心立方体、四通道外围组件；单通道测试组件包括单通道空心立方体、单通道外围组件；动态外壳预留外壳入水口和外壳出水口。本发明专利技术充分结合动、静态质量控制研究，并考虑到高效性和准确性，具有低成本、结构简单、测量精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种动-静态复合磁共振测试体模系统
本专利技术涉及磁共振成像(MRI)系统，更具体的说，是涉及一种动-静态复合磁共振测试体模系统。
技术介绍
随着影像诊断技术的发展，医用磁共振成像技术凭借自身特有优势在医学影像诊断领域起着至关重要的作用。MRI设备在软组织成像等诊断方面能够提供高分辨率的静态图像，可以实现观察人体内细微结构的病变，大大提高了诊断的高效性和准确性。但其成像质量的好坏直接影像临床诊断效果，因此静态质量控制已成为MRI设备使用中的关键步骤。但单纯的结构图像不能很好的阐明病变进程，尤其是血管类疾病。鉴于静态图像在脑血管疾病诊断方面的局限性，也为确保在实际应用中为MRI设备提供高效、高精度成像保障，动态质量控制也尤为重要。但人体构造复杂,内部的组织器官含有多相似成份,形状复杂并柔性地相互交错邻接,单纯的静态、动态成像研究均存在一定的片面性。确保MRI系统正常运行以及临床诊断的有效性，结合动、静态质量控制研究，研制一种动-静态复合磁共振测试体模系统，有利于综合分析患者有效信息，也对人体病变的精准医疗诊断、手术以及放射治疗规划等具有重要参考意义。目前，在静态MRI几何失真测试方面，国际电工委员会(IEC)、美国电气制造商协会(NEMA)、美国医学物理家学会(AAPM)等均针对MRI质量控制出台了相关标准，同时AAPM与美国放射学院(ACR)研制了相应的MRI测试体模，用于MRI的日常质量控制。但现有的体模设计多数只能实现一个方向上的测试，无法满足三维空间定位需求。在动态MRI测试方面，鉴于静态图像在脑血管疾病诊断方面的局限性，亦为契合现阶段临床需求，设计一种可以对MRI成像中的物理参数进行测量、校验的动态标定系统，也逐渐成为MRI设备使用中的关键步骤。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，满足MRI临床日常质量控制工作的需要，充分结合动、静态质量控制研究，并考虑到高效性和准确性，提出一种用来测试MRI系统的三维动-静态复合磁共振测试体模系统，具有低成本、结构简单、测量精度高的特点。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的动-静态复合磁共振测试体模系统，包括圆柱形中空的固定外壳，所述固定外壳左右两端口分别设置有外壳密封组件，所述固定外壳内部设置有静态磁共振测试模块，所述静态磁共振测试模块内部设置有动态磁共振测试模块，所述静态磁共振测试模块内部充填有顺磁性溶液Ⅰ，所述动态磁共振测试模块内部充填有顺磁性溶液Ⅱ；所述静态磁共振测试模块设置为实心立方体结构，且分别在横断面、矢断面、冠状面均匀打通孔，整体构成立方静态控制点模型；所述动态磁共振测试模块包括由内而外依次嵌套设置的二通道分速测试组件、四通道分速测试组件、单通道测试组件和动态外壳；所述二通道分速测试组件包括二通道实心立方体，所述二通道实心立方体外部设置有二通道外围组件；所述二通道实心立方体的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述二通道实心立方体的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开两个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述二通道外围组件包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔和横纵凹槽，其中，后端工作面设置有二通道组件出水口，顶端工作面设置有二通道组件入水口，右端工作面和底端工作面内表面均开设有流通槽，以便二通道组件入水口与二通道实心立方体下、左、上表面的截面为半圆形的矩形槽以及二通道组件出水口的连通；所述四通道分速测试组件预留有四通道组件入水口和四通道组件出水口，所述四通道组件出水口与二通道组件入水口相连通；所述四通道分速测试组件包括四通道空心立方体，所述四通道空心立方体外部设置有四通道外围组件；所述四通道空心立方体的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述四通道空心立方体的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开四个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述四通道外围组件包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔和横纵凹槽，所述四通道外围组件内表面开设有流通槽，以便四通道组件入水口与四通道空心立方体下、左、上表面的截面为半圆形的矩形槽以及四通道组件出水口的连通；所述单通道测试组件预留有单通道组件入水口和单通道组件出水口，所述单通道组件出水口与四通道组件入水口相连通；所述单通道测试组件包括单通道空心立方体，所述单通道空心立方体外部设置有单通道外围组件；所述单通道空心立方体的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述单通道空心立方体的上、左、下表面开截面为半圆形的矩形槽，以弓字形均匀分布连通，以贯通上、左、下表面；所述单通道外围组件包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔，所述单通道外围组件内表面开设有流通槽，以便单通道组件入水口与单通道空心立方体上、左、下表面的截面为半圆形的矩形槽以及单通道组件出水口的连通；所述动态外壳采用空心立方体外壳，预留有外壳入水口和外壳出水口，所述外壳入水口与单通道组件入水口相连通，所述外壳出水口与二通道组件出水口相连通。所述固定外壳内部设置有正方形通孔，所述固定外壳底部设置有体膜支撑部件，所述体膜支撑部件底部设置有水平校准机构，所述固定外壳设置有空间刻度标尺，所述固定外壳和体膜支撑部件均设置有水平校准水泡。所述固定外壳、外壳密封组件、静态磁共振测试模块和动态磁共振测试模块均采用聚甲基丙烯酸甲酯制成。所述静态磁共振测试模块内部液体采用可模拟生物组织电导特性的、可在磁共振成像中产生不同T1和T2特性参数数值的顺磁性溶液Ⅰ；所述动态磁共振测试模块内部液体采用与静态磁共振测试模块不同的顺磁性溶液或者不同浓度配比，以产生不同的T1和T2特性参数数值。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：本专利技术为了满足MRI临床日常质量控制工作的需要，兼顾高效性和准确性。动态测试模块，设计时采用层层嵌套的方式。从外至内依次为单通道、4通道、2通道动态检测，能够对MRI成像中的物理参数进行测量、校验，即实现三维空间上基本单元的动态标定，从而为MRI设备提供精度保障，亦为临床血管疾病诊断提供精准辅助依据。静态测试模块，设计时基于三个方向的测试需求，几何失真测试组件为动态测试模块非工作区域开孔构成的立方控制点模型，可以进行精准空间定位，进而完成三维几何畸变的测试。复合测试体模能够对MRI成像中的物理参数进行测量、校验，实现三维失真校正工作，亦为三维重建提供了一个重要参考依据。在此基础上，可以综合分析静态、动态测试模块之间的相互影响，充分挖掘患者有效信息，为疾病诊断及放射治疗规划等提供重要参考依据。附图说明图1是二通道分速测试组件爆炸图；图2是四通道分速测试组件爆炸图；图3是单通道测试组件爆炸图；图4是动态外壳示意图；图5是静态磁共振测试模块示意图；图6是固定外壳示意图；图7是本专利技术动-静态复合磁共振测试体模系统爆炸图；图8是本专利技术的工作原理图；其中，(a)动态磁共振测试模块工作原理图；(b)静态磁共振测试模块工作原理图；(c)复合测试体模工作原理图。附图标记：1固定外壳，2外壳密封组件，3进水口，4出水口，5体膜支撑部件，6水平校本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动‑静态复合磁共振测试体模系统，其特征子在于，包括圆柱形中空的固定外壳(1)，所述固定外壳(1)左右两端口分别设置有外壳密封组件(2)，所述固定外壳(1)内部设置有静态磁共振测试模块(8)，所述静态磁共振测试模块(8)内部设置有动态磁共振测试模块，所述静态磁共振测试模块(8)内部充填有顺磁性溶液Ⅰ，所述动态磁共振测试模块内部充填有顺磁性溶液Ⅱ；所述静态磁共振测试模块(8)设置为实心立方体结构，且分别在横断面、矢断面、冠状面均匀打通孔，整体构成立方静态控制点模型；所述动态磁共振测试模块包括由内而外依次嵌套设置的二通道分速测试组件、四通道分速测试组件、单通道测试组件和动态外壳(901)；所述二通道分速测试组件包括二通道实心立方体(902)，所述二通道实心立方体(902)外部设置有二通道外围组件(903)；所述二通道实心立方体(902)的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述二通道实心立方体(902)的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开两个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述二通道外围组件(903)包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔和横纵凹槽，其中，后端工作面设置有二通道组件出水口(904)，顶端工作面设置有二通道组件入水口(905)，右端工作面和底端工作面内表面均开设有流通槽，以便二通道组件入水口(905)与二通道实心立方体(902)下、左、上表面的截面为半圆形的矩形槽以及二通道组件出水口(904)的连通；所述四通道分速测试组件预留有四通道组件入水口(908)和四通道组件出水口(909)，所述四通道组件出水口(908)与二通道组件入水口(905)相连通；所述四通道分速测试组件包括四通道空心立方体(906)，所述四通道空心立方体(906)外部设置有四通道外围组件(907)；所述四通道空心立方体(906)的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述四通道空心立方体(906)的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开四个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述四通道外围组件(907)包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔和横纵凹槽，所述四通道外围组件(907)内表面开设有流通槽，以便四通道组件入水口(908)与四通道空心立方体(906)下、左、上表面的截面为半圆形的矩形槽以及四通道组件出水口(908)的连通；所述单通道测试组件预留有单通道组件入水口(912)和单通道组件出水口(913)，所述单通道组件出水口(913)与四通道组件入水口(908)相连通；所述单通道测试组件包括单通道空心立方体(910)，所述单通道空心立方体(910)外部设置有单通道外围组件(911)；所述单通道空心立方体(910)的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述单通道空心立方体(910)的上、左、下表面开截面为半圆形的矩形槽，以弓字形均匀分布连通，以贯通上、左、下表面；所述单通道外围组件(911)包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔，所述单通道外围组件(911)内表面开设有流通槽，以便单通道组件入水口(912)与单通道空心立方体(910)上、左、下表面的截面为半圆形的矩形槽以及单通道组件出水口(913)的连通；所述动态外壳(901)采用空心立方体外壳，预留有外壳入水口(914)和外壳出水口(915)，所述外壳入水口(914)与单通道组件入水口(912)相连通，所述外壳出水口(915)与二通道组件出水口(904)相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种动-静态复合磁共振测试体模系统，其特征子在于，包括圆柱形中空的固定外壳(1)，所述固定外壳(1)左右两端口分别设置有外壳密封组件(2)，所述固定外壳(1)内部设置有静态磁共振测试模块(8)，所述静态磁共振测试模块(8)内部设置有动态磁共振测试模块，所述静态磁共振测试模块(8)内部充填有顺磁性溶液Ⅰ，所述动态磁共振测试模块内部充填有顺磁性溶液Ⅱ；所述静态磁共振测试模块(8)设置为实心立方体结构，且分别在横断面、矢断面、冠状面均匀打通孔，整体构成立方静态控制点模型；所述动态磁共振测试模块包括由内而外依次嵌套设置的二通道分速测试组件、四通道分速测试组件、单通道测试组件和动态外壳(901)；所述二通道分速测试组件包括二通道实心立方体(902)，所述二通道实心立方体(902)外部设置有二通道外围组件(903)；所述二通道实心立方体(902)的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述二通道实心立方体(902)的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开两个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述二通道外围组件(903)包括六个工作面，每个所述工作面均开设有通孔和横纵凹槽，其中，后端工作面设置有二通道组件出水口(904)，顶端工作面设置有二通道组件入水口(905)，右端工作面和底端工作面内表面均开设有流通槽，以便二通道组件入水口(905)与二通道实心立方体(902)下、左、上表面的截面为半圆形的矩形槽以及二通道组件出水口(904)的连通；所述四通道分速测试组件预留有四通道组件入水口(908)和四通道组件出水口(909)，所述四通道组件出水口(908)与二通道组件入水口(905)相连通；所述四通道分速测试组件包括四通道空心立方体(906)，所述四通道空心立方体(906)外部设置有四通道外围组件(907)；所述四通道空心立方体(906)的六个表面均匀开设有圆柱形通孔，所述四通道空心立方体(906)的上、左、下表面分别沿Y、Z、X方向开四个截面为半圆形的矩形槽，且分别沿X、Y、Y方向开两个截面为半圆形的矩形槽将沿Y、Z、X方向的截面为半圆形的矩形槽连通，以贯通上、左、下表面；所述四通道外围组件(907)包括六个工作面，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄村坤，冯远明，邝丽娜，王学民，撒昱，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12