一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其包括：筒形的线圈支撑壳，布置于所述线圈支撑壳的壳壁夹层内的氢核发射接收线圈和非氢核发射接收线圈；所述氢核发射接收线圈和非氢核发射接收线圈均分别包括：同为环形结构、且间隔布置的前线圈单元和后线圈单元，连接所述前线圈单元和后线圈单元、且沿着圆周方向间隔排布的若干根直导线；所述氢核发射接收线圈与所述非氢核发射接收线圈套设布置，并且所述氢核发射接收线圈的每一根直导线均布置于所述非氢核发射接收线圈上对应相邻两根至直导线之间。本发明专利技术的装置能够获得质量更高、信息更全面的磁共振图像。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置
本专利技术涉及超高场磁共振成像系统领域，尤其涉及一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置。技术背景核磁共振现象最初于1946年由Bloch和Purcell的科研团队发现，其基本原理为：在外磁场的作用下，某些绕主磁场（外磁场）进动的自旋的质子（包括人体中的氢质子）在短暂的射频电波作用下，进动角增大；当射频电波停止后，那些质子又会逐渐恢复到原来的状态，并同时释放与激励波频率相同的射频信号，这一物理现象被称为核磁共振，在医学应用中“核”被去掉，称作磁共振。磁共振成像技术便是利用这一原理，通过在主磁场中附加一个脉冲梯度磁场，选择性地激发所需要位置的人体内的原子核，然后接收原子核产生的核磁共振信号，最后在计算机中进行傅立叶变换，对这些信号进行频率编码和相位编码，从而建立一幅完整的磁共振图像。但并不是所有的原子核都适用于此，适合产生磁共振信号的是那些具有奇数个质子和（或中子），且总电荷不为零的原子核。由于它们具有核自旋属性，从而使得原子核具有自旋角动量。具有自旋角动量和电荷特性使原子核表现为一个小磁偶极子或微观条形磁铁。基于氢质子的丰度及其相对较高的磁共振敏感性，几乎所有的临床磁共振图像都是利用氢质子来生成的。除此之外，体内其他可以用来产生磁共振现象的原子核包括磷（31P）、钠（23Na）、钾（39K）等，利用这些多核进行成像可以探测非基于水分子的物质代谢等情况。若人为使用一些同位素如氘（2H）等标记物质，亦可通过磁共振系统进行信号采集，分析相应物质的体内代谢情况。但多核成像由于探测氢质子核信号的发射接收一体化射频线圈的共振频率一般高于探测其他非氢质子核信号的发射接收一体化射频线圈的共振频率，在成像物体内部传播的电磁波的波长更短，因而会面临更显著的射频发射场不均匀和射频组织发热问题，尤其是当磁共振系统主磁场强度大于3T的时候。小动物磁共振成像实验因为可以结合有损伤的神经记录和神经调控等多模态研究手段获得更精准的神经活动信息，对于开展功能磁共振的信号机理研究，更精细尺度的神经环路机制以及基于因果性方法的神经连接性研究具有不可替代的作用。同时小动物功能磁共振的研究结果可以转化到人脑功能磁共振研究领域，对于开发用于人脑成像的高级无损伤功能磁共振方法具有重要指导作用。而目前市场上现有的多核线圈基本为表面线圈，在实际进行动物实验的过程中，若非药物麻醉而需气体麻醉维持则需另外设计一套可用于超高场环境下的气体麻醉系统。由于超高场环境下气体麻醉维持的不便，大多数小动物磁共振研究目前都是在小动物药物麻醉的情况下开展的，考虑到麻醉药物的毒性和小动物耐受情况，大多数的药物只能维持2-4小时，无法满足超高场环境下某些复杂研究的要求。因此开发同时具备气体麻醉维持及身体约束和信号接收的装置将使得超高场下复杂研究的测试成为现实，使得磁共振的开发、检测不再囿于时间。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，以获得质量更高、信息更全面的磁共振图像。一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，包括：线圈、筒形的线圈支撑壳和支撑床，所述线圈包括布置于所述线圈支撑壳的壳壁夹层内的氢核发射接收线圈和非氢核发射接收线圈；所述线圈由前线圈单元、后线圈单元和直导线构成，前线圈单元和后线圈单元前后间隔布置，所述直导线连接所述前线圈单元和后线圈单元、且沿圆周方向间隔分布，所述氢核发射接收线圈和所述非氢核发射接收线圈均为环形结构且相互套设，所述氢核发射接收线圈的直导线布置在所述非氢核发射接收线圈上相邻两根直导线之间，所述线圈支撑壳的内孔设有支撑床。优选的，所述前线圈单元和所述后线圈单元均为圆环形，且二者同轴线设置。优选的，所述前线圈单元和所述后线圈单元的直径相同，且所述直导线与所述前线圈单元和所述后线圈单元垂直。优选的，所述氢核发射接收线圈同轴套设于所述非氢核发射接收线圈外，并且所述氢核发射接收线圈的直导线布置于所述非氢核发射接收线圈上相邻两根直导线的正中间。优选的，所述线圈支撑壳包括：圆筒形的内壳体，以及套于所述内壳体外围且也为圆筒形的外壳体，所述氢核发射接收线圈和所述非氢核发射接收线圈设于所述内壳体与所述外壳体之间，所述内壳体为磁屏蔽材料。优选的，所述外壳体和所述内壳体右端设有相互配合的弹性卡槽和卡口，所述外壳体和所述内壳体通过所述卡槽和卡口可拆卸地卡合连接。优选的，所述内壳体的外周面环绕设置有两圈轴向间隔的环形外凸缘，所述环形外凸缘由一体连接的大环体和小环体构成，并且所述小环体布置于所述大环体的轴向内侧，所述氢核发射接收线圈的前线圈单元和后线圈单元分别贴靠套设于两个所述小环体外围，所述非氢核发射接收线圈的前线圈单元和后线圈单元贴靠套于所述内壳体的外周面，并且所述非氢核发射接收线圈位于两个所述小环体之间。优选的，所述支撑床的上部设有向下凹陷用于放置被检查小动物的容纳槽，所述容纳槽前、后两侧的槽壁处分别设有贯通的插孔，所述插孔上设有可活动的耳棒，所述支撑床上端设有耳棒锁定螺栓。优选的，所述容纳槽中布置有内设气体容纳腔的气体缓冲盒，所述气体缓冲盒上设有与所述气体容纳腔相通的麻醉气体注入口、氧气注入口和排气口，所述排气口处固定设置有咬合棒。优选的，所述容纳槽右侧的槽壁设有前后贯通的穿孔，所述气体缓冲盒上设有左右延伸的调位杆，所述调位杆可活动地穿过所述穿孔，所述容纳槽上端设有穿入所述穿孔中的调位杆锁定螺栓。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：1、本专利技术在筒状支撑壳的壳壁内设置相互套设布置的氢核发射接收线圈和非氢核发射接收线圈，从而可以同时获得氢核和非氢核的磁共振信号，实现双核信号同时采集，从而得到质量更高、信息更全的磁共振图像；2、可根据不同的应用要求来选择具有相应共振频率的非氢核发射接收线圈，进而使其能够接收到相应的各种非氢原子如磷（31P）、钠（23Na）或钾（39K）的磁共振信号，实现多核信号同时采集；3、氢核发射接收线圈和氢核发射接收线圈均采用近似“鸟笼状”的结构形式，而且在实际应用时两线圈既作为发射线圈，又作为接收线圈，可同时发射和接收信号。这种线圈结构及其工作方式，具有最优的射频发射、接收效率和最优的射频发射场均匀性，结构简洁，适用性高；4、氢核发射接收线圈和非氢核发射接收线圈均包含多个（法线）正交布置的线圈单元，并且氢核发射接收线圈中的线圈单元与非氢核发射接收线圈中对应线圈单元也正交布置，其电磁分量相互正交，大大减小了射频线圈信号之间的相互串扰，进一步提升成像质量；5、氢核发射接收线圈大于非氢核发射接收线圈，并将氢核发射接收线圈套设在氢核发射接收线圈外围。不仅使得氢核发射接收线圈距离成像物尽可能远，进而有效减弱射频发射场导致的射频加热效应；而且使得信号较弱的非氢核发射接收线圈更加贴近被测小动物，可弥补其信号弱的缺陷，有利于提升非氢核成像质量；6、线圈支撑壳采用内、外壳体套接结构设计，线圈布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，包括线圈、筒形的线圈支撑壳和支撑床，所述线圈包括布置于所述线圈支撑壳（1）的壳壁夹层内的氢核发射接收线圈（2）和非氢核发射接收线圈（3）；所述线圈由前线圈单元（2301）、后线圈单元（2302）和直导线（2303）构成，/n前线圈单元（2301）和后线圈单元（2302）前后间隔布置，所述直导线（2303）连接所述前线圈单元（2301）和后线圈单元（2302）、且沿圆周方向间隔分布，/n所述氢核发射接收线圈（2）和所述非氢核发射接收线圈（3）均为环形结构且相互套设，所述氢核发射接收线圈（2）的直导线（2303）布置在所述非氢核发射接收线圈（3）上相邻两根直导线（2303）之间，/n所述线圈支撑壳（1）的内孔设有支撑床（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，包括线圈、筒形的线圈支撑壳和支撑床，所述线圈包括布置于所述线圈支撑壳（1）的壳壁夹层内的氢核发射接收线圈（2）和非氢核发射接收线圈（3）；所述线圈由前线圈单元（2301）、后线圈单元（2302）和直导线（2303）构成，
前线圈单元（2301）和后线圈单元（2302）前后间隔布置，所述直导线（2303）连接所述前线圈单元（2301）和后线圈单元（2302）、且沿圆周方向间隔分布，
所述氢核发射接收线圈（2）和所述非氢核发射接收线圈（3）均为环形结构且相互套设，所述氢核发射接收线圈（2）的直导线（2303）布置在所述非氢核发射接收线圈（3）上相邻两根直导线（2303）之间，
所述线圈支撑壳（1）的内孔设有支撑床（4）。


2.根据权利要求1所述的用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，所述前线圈单元（2301）和所述后线圈单元（2302）均为圆环形，且二者同轴线设置。


3.根据权利要求2所述的用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，所述前线圈单元（2301）和所述后线圈单元（2302）的直径相同，且所述直导线（2303）与所述前线圈单元（2301）和所述后线圈单元（2302）垂直。


4.根据权利要求3所述的用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，所述氢核发射接收线圈（2）同轴套设于所述非氢核发射接收线圈（3）外，并且所述氢核发射接收线圈（2）的直导线布置于所述非氢核发射接收线圈（3）上相邻两根直导线的正中间。


5.根据权利要求1所述的用于超高场磁共振成像系统的啮齿类小动物成像装置，其特征在于，所述线圈支撑壳（1）包括：
圆筒形的内壳体（101），以及
套于所述内壳体外围且也为圆筒形的外壳体（102），
所述氢核发射接收线圈（2）和所述非氢核发射接收线圈（3）设于所述内壳体（101）与所述外壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝通，陈俐利，杨晓军，肖桂山，阮英恒，
申请(专利权)人：杭州拉莫科技有限公司，深圳鼎邦生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33