一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模及其方法技术

本发明专利技术公开了一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模及其方法，其中该体模包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体内部注满磁共振测试溶液；所述圆柱形壳体内还设置有三维网格空间结构和空腔结构的溢流层，所述溢流层位于三维网格空间结构的下端，所述溢流层内充满共振测试溶液，用于测试磁共振成像时的信噪比和均匀度数值；所述三维网格空间结构为三维空间分布的球体或立方体块；所述圆柱形壳体内还设有构成三维标尺的三个正交的圆柱形长条，每个圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点或刻度线。

Phantom and method for testing geometric distortion of magnetic resonance functional imaging

The invention discloses a test phantom function magnetic resonance imaging geometric distortion and method, wherein the body mould comprises a cylindrical shell, the cylindrical shell filled with magnetic resonance test solution; the cylindrical shell is also provided with an overflow layer three-dimensional grid space structure and cavity structure, the lower end of the overflow layer is located the three-dimensional grid space structure, the overflow layer filled with resonance test solution, test for magnetic resonance imaging when the signal-to-noise ratio and uniformity value; the three-dimensional grid space structure is a three-dimensional spatial distribution of sphere or cube block; the cylindrical strip consists of three orthogonal three-dimensional scale is also provided with a cylindrical shell. Each strip is arranged on the cylinder, used to characterize the salient point or point scale scale line.

【技术实现步骤摘要】
一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模及其方法
本专利技术属于模型模具领域，尤其涉及一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模及其方法。
技术介绍
广义的磁共振脑功能成像包含静息态/任务态脑功能成像，和以弥散张量成像技术为主的神经纤维束示踪。这两种反映人脑神经结构和功能的成像方式，均需要比正常结构成像大得多的外部梯度场，并需要梯度场在极短时间内进行快速方向切换。这种强大的变化外部磁场，会造成磁共振主磁场的短时局部均匀性下降。在图像上就会反映在物体变形/图像变形。这种变形又称磁场不均匀导致的几何畸变。磁共振功能成像的几何畸变远高于常规成像，这就使得磁共振功能成像后续数据处理中——功能区定位和神经纤维束绘制带来定位错误，从而得到错误的功能分析结果。如果能够定量的测量磁场不均匀导致的图像几何畸变，则可以在后续数据处理中定量的修正空间位置。对功能成像数据结果进行修正，确保功能数据的准确性和可重复性。目前的磁共振测量几何畸变体模或测试标准器，均以常规成像测试为目的。其测试几何畸变的区域小，无法测量大空间范围(FOV)的磁场畸变。同时，常规几何畸变测试仅用于单层横断面畸变测试，对于三维空间的图像几何畸变无法定量描述。而对于强调三维空间重建和数据分析的功能磁共振来说，无法定量表示空间几何畸变程度。
技术实现思路
为了解决无法定量表示空间几何畸变程度的现有技术的不足，本专利技术提供了一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模。本专利技术的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，包括：圆柱形壳体，所述圆柱形壳体内部注满磁共振测试溶液；所述圆柱形壳体内还设置有三维网格空间结构和空腔结构的溢流层，所述溢流层位于三维网格空间结构的下端，所述溢流层内充满共振测试溶液，用于测试磁共振成像时的信噪比和均匀度数值；所述三维网格空间结构为三维空间分布的球体或立方体块；所述圆柱形壳体内还设有构成三维标尺的三个正交的圆柱形长条，每个圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点或刻度线。进一步的，所述圆柱形壳体为圆柱形有玻璃壳体。溶液在磁共振扫描时，所得常规弛豫时间近似于人脑组织的弛豫时间，用于仿真人脑信号。进一步的，所述磁共振测试溶液为纯水、无水硫酸铜或氯化钠溶液。其产生的有益效果为：液体配比仿真了常规人体组织的弛豫时间值，且符合国际和国内磁共振体模充盈液体标准。进一步的，所述球体或立方体块均为空心封闭结构。其产生的有益效果为：可适用于磁共振常规头线圈、体线圈实用。进一步的，所述球体之间采用尼龙线连接；或立方体块之间采用尼龙线连接。其产生的有益效果为：尼龙线不产生磁共振信号，不会对体模产生干扰。进一步的，所述球体或立方体块的质心均匀间隔。其产生的有益效果为：可以在体模空间内定量的表示磁场空间定位。本专利技术的第二目的是提供一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模的工作方法。本专利技术的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模的工作方法，包括：(1)准备工作；首先将测试磁共振功能成像几何畸变的体模静置一段时间来消除磁共振测试溶液内的气泡；然后将将测试磁共振功能成像几何畸变的体模放置到磁共振设备扫描区域内且置于磁场中心；(2)扫描工作；采用磁共振设备对测试磁共振功能成像几何畸变的体模进行扫描，得到正中矢、冠和横断面图像；(3)图像分析；从正中矢、冠和横断面图像选取高亮圆形区域，判断为体模内所含溢流层区域；根据体模内所含溢流层区域的图像，测量出图像信噪比和图像灰度均匀度。进一步的，当磁场均匀时，磁共振设备对体模扫描所获得的正中矢、冠和横断面中，各三维球体或立方体块将会显示出均匀分布的黑色阴影。其产生的有益效果为：黑色阴影之间的距离和空间位置可以用来表示磁场均匀性。进一步的，当磁场均匀时，在所获得的正中矢、冠和横断面中，各球体或立方体块的间隔距离不变，球体或立方体块的质心间隔距离不变，质心连线为直线。其产生的有益效果为：黑色阴影之间的距离和空间位置可以用来表示磁场均匀性。进一步的，当磁场不均匀时，对体模扫描所获得的正中矢、冠和横断面中，三维标尺的正交中心会偏离实际位置，条形标尺长条阴影将会变弯成为曲线，此时，通过三维标尺测量两个特定球体或立方体块质心间的距离与真实距离比较，得到磁场均匀度的变化程度。其产生的有益效果为：磁场发生不均匀或偏移时，阴影之间的距离将对应产生偏差。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：①具有三维的方块网格空间结构，可以在三个方向上定量测量几何畸变程度；②具有三维条形标尺，可以自动判断磁场的几何畸变方向；③具有溢流层，可以定量评价信噪比；④通过分析扫描体模的扫描图像，可以在确定图像的前提下自动测算三维空间的几何畸变程度，给出定量数值和场变化图，并给出三维的修正方案。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1(a)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例一的俯视图；图1(b)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例一的侧视图；图1(c)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例一的三维网格空间结构结构示意图；图2(a)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例二的俯视图；图2(b)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例二的侧视图；图3是本专利技术的测试磁共振功能成像几何畸变的体模的工作方法流程图。其中，1、圆柱形壳体；2、球体；3、三维标尺；4、溢流层；5、立方体块。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一图1(a)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例一的俯视图；图1(b)是一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模结构实施例一的侧视图。本实施例的测试磁共振功能成像几何畸变的体模，包括：圆柱形壳体1，所述圆柱形壳体1内部注满磁共振测试溶液；所述圆柱形壳体1内还设置有三维网格空间结构和空腔结构的溢流层4，所述溢流层4位于三维网格空间结构的下端，所述溢流层4内充满共振测试溶液，用于测试磁共振成像时的信噪比和均匀度数值；所述三维网格空间结构为三维空间分布的球体2；所述圆柱形壳体1内还设有构成三维标尺3的三个正交的圆柱形长条，每个圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点或刻度线。其中，圆柱形壳体1为圆柱形有玻璃壳体。圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点为圆形突出点或三角形突出点或其他形状的突出点。在具体实施过程中，圆柱形壳体的大小可选用：外径小于等于16cm且高度小于等于13cm，选择该尺寸的好处是：适用于常规头颈联合线圈。以圆柱形壳体的大小为外径小于等于16cm且高度小于等于13cm为例：圆柱形壳体内设置三维网格空间结构和3cm空腔构成的溢流层。其中，溢流层位于三维网格空间结构的下端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，包括：圆柱形壳体，所述圆柱形壳体内部注满磁共振测试溶液；所述圆柱形壳体内还设置有三维网格空间结构和空腔结构的溢流层，所述溢流层位于三维网格空间结构的下端，所述溢流层内充满共振测试溶液，用于测试磁共振成像时的信噪比和均匀度数值；所述三维网格空间结构为三维空间分布的球体或立方体块；所述圆柱形壳体内还设有构成三维标尺的三个正交的圆柱形长条，每个圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点或刻度线。

【技术特征摘要】
1.一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，包括：圆柱形壳体，所述圆柱形壳体内部注满磁共振测试溶液；所述圆柱形壳体内还设置有三维网格空间结构和空腔结构的溢流层，所述溢流层位于三维网格空间结构的下端，所述溢流层内充满共振测试溶液，用于测试磁共振成像时的信噪比和均匀度数值；所述三维网格空间结构为三维空间分布的球体或立方体块；所述圆柱形壳体内还设有构成三维标尺的三个正交的圆柱形长条，每个圆柱形长条上设置有用来表征标尺位置点的突出点或刻度线。2.如权利要求1所述的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，所述圆柱形壳体为圆柱形有玻璃壳体。3.如权利要求1所述的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，所述磁共振测试溶液为纯水、无水硫酸铜或氯化钠溶液。4.如权利要求1所述的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，所述球体或立方体块均为空心封闭结构。5.如权利要求1所述的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，所述球体之间采用尼龙线连接；或立方体块之间采用尼龙线连接。6.如权利要求1所述的一种测试磁共振功能成像几何畸变的体模，其特征在于，所述球体或立方体块的质心均匀间隔。7.一种如权利要求1-6中任一项所述的测试磁共振功能成像几何畸变的体模的工作方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建峰，王洪，石丽婷，路伟钊，侯坤，
申请(专利权)人：泰山医学院，
类型：发明
国别省市：山东,37