一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置，包括储存装置和回收装置，储存装置包括一个箱体，箱体内设置有相互独立的第一气室和第二气室，第一气室内设置有第一螺线管线圈，第一螺线管线圈内设置有极化腔体，极化腔体存储有超极化气体，第二气室内设置有第二螺线管线圈，第二螺线管线圈内设置有多层托盘，托盘内放置有气体储存袋；所述回收装置包括T型阀、提存单元、气体回收袋。本发明专利技术优点：储存装置结构简单，携带方便，能够在一定时间内保持超极化气体的极化度。协同回收装置可构成一个整体，克服了传统超极化气体在运输和操作中迅速退极化的问题。

Portable storage and recovery device based on hyperpolarized gas

The invention discloses a portable device for storing hyperpolarized gas and recycling based on, including the storage device and recovery device, the storage device comprises a box body, the box body is provided with independent of the first gas chamber and second chamber, a first spiral pipe ring is arranged the first air chamber, the first solenoid coil is arranged in the cavity polarization a storage cavity, polarization hyperpolarized gas, second gas chamber is provided with second solenoid coils, second solenoid coil is arranged in a multilayer tray, the tray is placed inside the gas storage bag; the recovery device comprises a recovery bag type T valve, deposit unit, gas. The invention has the advantages that the storage device has simple structure and convenient carrying, and can maintain the polarization degree of hyperpolarized gas for a certain time. The cooperative recovery device can form a whole, which overcomes the problem of rapid depolarization of traditional hyperpolarized gas in transportation and operation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置
本专利技术涉及磁共振成像技术，尤其涉及的是一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置。
技术介绍
随着大气污染的日益加剧，肺部患病率也逐年显著提高。有研究显示，十几年来，肺癌已经跃居恶性肿瘤之首，严重威胁着人类的健康。肺部作为乏水器官，氢质子密度仅为人体其它组织的十分之一，而传统的MRI主要利用生物体内较高的氢质子密度对组织进行成像，所以传统成像方法对于肺部并不适用，很难判断肺部的早期病变，导致绝大多患者就医时已至肺病中晚期，丧失了手术治疗的最佳时机。针对此现状提出的将超极化气体应用于肺部的核磁共振成像(MRI)方法，可以获得高质量的肺部功能图像，对于观察肺部的早期病变有重要意义，具有广阔的发展前景。目前，主要通过自旋交换光泵浦方法(SEOP)获得超极化气体，但是气体极化后，极易受周围环境因素的影响而迅速退极化，导致其存储、转运困难，很难应用于临床试验中。因此如何减缓超极化气体的退极化速度对实际应用非常关键。另外考虑到地球上可用于肺部MRI的超极化气体，诸如3He、129Xe等储量较少且价格非常昂贵，对气体的回收也显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置，包括储存装置和回收装置，所述储存装置包括一个箱体，所述箱体内设置有相互独立的第一气室和第二气室，所述第一气室内设置有第一螺线管线圈，所述第一螺线管线圈内设置有极化腔体，所述极化腔体存储有超极化气体，所述第二气室内设置有第二螺线管线圈，所述第二螺线管线圈内设置有多层托盘，所述托盘内放置有气体储存袋，所述箱体内设置有用于给第一螺线管线圈和第二螺线管线圈供电的电源模块；所述回收装置包括T型阀、提存单元、气体回收袋，所述T型阀包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口和第二接口位于同一水平线上，所述第一接口内设置有第一膜片，所述第二接口内设置有第二膜片，所述T型阀的第一接口通过第一支管连接所述储存装置的气体储存袋，所述T型阀的第二接口通过第二支管连接所述提存单元，所述T型阀的第三接口通过第三支管连接有呼吸面罩，所述第三支管上设置有过滤器，所述提存单元包括依次连通的三个腔室，所述三个腔室从靠近所述第三支管的一侧开始依次为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室内悬浮设置有用于过滤氧气的氧气过滤剂，所述第二腔室内悬浮设置有用于过滤水蒸汽的水蒸汽过滤剂，所述第三腔室内悬浮设置有用于过滤二氧化碳的二氧化碳过滤剂，所述第三腔室外侧通过第四支管连接有气体回收袋。作为上述技术方案的优选实施方式，所述第一腔室和第二腔室之间通过第一通道相连通，所述第二腔室和第三腔室之间通过第二通道相连通，所述第一通道和第二通道内均设置有隔网。作为上述技术方案的优选实施方式，所述托盘呈扩口结构。作为上述技术方案的优选实施方式，所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管均为塑料支管。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术提供的储存和回收装置，包括储存装置和回收装置，储存装置结构简单，携带方便，能够在一定时间内保持超极化气体的极化度。协同回收装置可构成一个整体，克服了传统超极化气体在运输和操作中迅速退极化的问题，，为以后临床大范围应用提供了可能性。2、本专利技术将储存装置分隔为二个气室，其中第一气室主要用于放置载有极化气体的封闭的极化腔体，因极化腔体和气体储存袋内装的极化气体相同，所以通过测量极化腔体内超极化气体的极化度，就相当于间接测量气体储存袋内极化气体的极化度。第二气室用于存放装有超极化气体的气体储存袋，其主要目的是协同回收装置，帮助患者吸入放置在储存袋内的超极化气体，进行肺部磁共振成像。储存装置分隔为二个气室，在应用过程中为使用超极化气体提供便利条件。3、储存装置中第二气室的托盘结构设计新颖，多层托盘可同时存放多个气体存储袋，另外具体到每层托盘的设计时，考虑到保证每层的气体存储袋放置需固定牢靠，特别设计为扩口结构。4、回收装置中便携式呼吸面罩结合特殊的结构设计，克服了传统系统体积庞大，不易携带的缺点。这种特殊的结构设计不但实现了对昂贵的超级化气体的回收，而且结合磁共振仪器对基于超极化气体的肺部实现清晰成像。5、各单元连接的管道、提纯单元的三个腔室和T型阀均选用塑料材质。超极化3He气体，其原子比氟小，为了避免泄漏，塑料支管均需优选聚烯烃(聚乙烯，聚丙烯或者为它们的共聚物和混合物)，而不能选择聚氟烯烃。塑料材质的选用使回收装置重量轻、结构简单紧凑。附图说明图1是本专利技术的储存装置结构示意图；图2是本专利技术的第二气室的整体结构示意图；图3是本专利技术的托盘的结构示意图；图4是本专利技术的气体储存袋的结构示意图；图5是本专利技术的回收装置结构示意图；图中标号：1-第一气室；2-极化腔体；3-第一螺线管线圈；4-第二气室；5-第二螺线管线圈；6-托盘；7-屏蔽板；8-运行电路板；9-电源模块；10-电源线；11-储存袋阀门；12-袋体；13-气体储存袋；14第一支管；15-第一膜片；16-T型阀；17-第三支管；18-过滤器；19-面罩；20-人体；21-第二膜片；22-第二支管；23-第一腔室；24-第二腔室；25-第三腔室；26-第四支管；27-气体回收袋；具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为基础，给出了详细实施方式和具体操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。参见图1至图5，本实施例公开了一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置，包括储存装置和回收装置。储存装置将装有超极化气体的气体储存袋，远距离运输到目的地后，将气体储存袋内的超极化气体吸入肺部，进行磁共振成像，通过回收装置对成像结束后呼出的气体进行回收，从而最大程度的避免珍贵气体的浪费。回收装置可以拆分成若干部分放入储存装置的箱体内，在到达临床试验地点处取出，并进行组装。参见图1，储存装置包括一个箱体，箱体内设置有相互独立的第一气室1和第二气室4，第一气室1内设置有第一螺线管线圈3，第一螺线管线圈3内设置有极化腔体2，极化腔体2内存储有超极化气体。第二气室4内设置有第二螺线管线圈5，第二螺线管线圈5内设置有多层托盘6，托盘6呈扩口结构，托盘6内放置有气体储存袋13；由第一螺线管线圈3提供固定均匀磁场，箱体内还设置有用于给第一螺线管线圈3和第二螺线管线圈5供电的电源模块9，螺线管线圈至少包括一个载流天线。储存装置能在一定时间内维持超极化气体极化度，保证极化气体在数个小时内不退极化，从而可以从生产地点运输至临床地点对患者进行肺部成像。该系统能够使超极化气体免于振荡磁场、电磁噪声和电磁干扰等外部环境影响的去极化作用。储存装置的箱体外壳采用的是具有一定表层深度的导电材料，这种材料使得第一气室1和第二气室4内的超极化气体免受由外部磁场产生的电磁干扰，并提供有力的机械支撑和保护。储存装置中的第一气室1主要用于放置装有极化气体的极化腔体2，在应用过程中需通过测量极化腔体2内超极化气体的极化度，间接判断气体储存袋13内相同极化气体是否可以用于临床试验。第二气室4主要用于放置装有超极化气体的气体储存袋13，考虑到气体储存袋13可以通过压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置，包括储存装置和回收装置，其特征在于：所述储存装置包括一个箱体，所述箱体内设置有相互独立的第一气室(1)和第二气室(4)，所述第一气室(1)内设置有第一螺线管线圈(3)，所述第一螺线管线圈(3)内设置有极化腔体(2)，所述极化腔体(2)存储有超极化气体，所述第二气室(4)内设置有第二螺线管线圈(5)，所述第二螺线管线圈(5)内设置有多层托盘(6)，所述托盘(6)内放置有气体储存袋(13)，所述箱体内设置有用于给第一螺线管线圈(3)和第二螺线管线圈(5)供电的电源模块(9)；所述回收装置包括T型阀(16)、提存单元、气体回收袋(27)，所述T型阀(16)包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口和第二接口位于同一水平线上，所述第一接口内设置有第一膜片(15)，所述第二接口内设置有第二膜片(21)，所述T型阀(16)的第一接口通过第一支管(14)连接所述储存装置的气体储存袋(13)，所述T型阀(16)的第二接口通过第二支管(22)连接所述提存单元，所述T型阀(16)的第三接口通过第三支管(17)连接有呼吸面罩(19)，所述第三支管(17)上设置有过滤器(18)，所述提存单元包括依次连通的三个腔室，所述三个腔室从靠近所述第三支管(17)的一侧开始依次为第一腔室(23)、第二腔室(24)和第三腔室(25)，所述第一腔室(23)内悬浮设置有用于过滤氧气的氧气过滤剂，所述第二腔室(24)内悬浮设置有用于过滤水蒸汽的水蒸汽过滤剂，所述第三腔室(25)内悬浮设置有用于过滤二氧化碳的二氧化碳过滤剂，所述第三腔室(25)外侧通过第四支管(26)连接有气体回收袋(27)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于超极化气体的便携式储存和回收装置，包括储存装置和回收装置，其特征在于：所述储存装置包括一个箱体，所述箱体内设置有相互独立的第一气室(1)和第二气室(4)，所述第一气室(1)内设置有第一螺线管线圈(3)，所述第一螺线管线圈(3)内设置有极化腔体(2)，所述极化腔体(2)存储有超极化气体，所述第二气室(4)内设置有第二螺线管线圈(5)，所述第二螺线管线圈(5)内设置有多层托盘(6)，所述托盘(6)内放置有气体储存袋(13)，所述箱体内设置有用于给第一螺线管线圈(3)和第二螺线管线圈(5)供电的电源模块(9)；所述回收装置包括T型阀(16)、提存单元、气体回收袋(27)，所述T型阀(16)包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口和第二接口位于同一水平线上，所述第一接口内设置有第一膜片(15)，所述第二接口内设置有第二膜片(21)，所述T型阀(16)的第一接口通过第一支管(14)连接所述储存装置的气体储存袋(13)，所述T型阀(16)的第二接口通过第二支管(22)连接所述提存单元，所述T型阀(16)的第三接口通过第三支管(17)连接有呼吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐进章，徐雪原，窦艳，苏光靖，邹子午，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34