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一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体制造技术

技术编号:26688542 阅读:18 留言:0更新日期:2020-12-12 02:35
本发明专利技术公开了一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,包括主磁体、三层匀场环、匀磁片、双层隔热装置和温度控制组件。主磁体为梯形磁钢和矩形磁钢间隔放置,呈十六边形。三层匀场环,在紧邻主磁体的内侧,沿中心水平面对称分布,上下各三层,中间有轴向的匀场间隙,其最优结构参数应用模式搜索算法优化和有限元仿真分析求得。匀磁片胶合在匀磁片移动定位结构上,可精准调整匀磁片空间位置,匀磁片的优化位置通过多项式拟合、仿真参数优化和算法优化等步骤求解得到,保证了磁场的高均匀性和稳定性。本发明专利技术的磁体设计高度适应手指样本,且产生较高磁场强度(1T),均匀性优良,满足手指检测的弛豫分析、磁共振成像等分析方法的实施条件。

【技术实现步骤摘要】
一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体
本专利技术涉及电磁学、医学诊断与筛查等领域,特别是一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体。
技术介绍
随着生活习惯的改变,糖尿病的发病率逐年提高。国际糖尿病联合会的最新统计数据显示,截至2013年全球有2.382亿糖尿病人,并且预计到2035年全球糖尿病人的数量将增加到5.92亿。在中国,糖尿病的发病率达到9.7%。因此,对糖尿病的预防与治疗具有重要社会价值。血糖浓度是评判糖尿病的主要依据。目前临床上人体血糖检测的常用方法是针头抽血或手指扎针取血后进行血生化分析。生化分析仪精度高,但是频繁采血对人的身体和心理都有很大的负担,不适合连续实时动态监测。目前,对血糖实时无创监测这一科学问题,有基于电学、光学、电磁学以及其他一些手段的监测方法,但其准确性均受环境因素的很大影响。核磁共振作为一种非接触式检测手段,在生物检测、有机化学、医药学方面具有良好的应用前景,利用核磁共振技术从原理上可以实现血液中血糖的监测。典型的核磁共振系统主要包括产生稳定外磁场的磁体、发射脉冲信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,其特征在于:包括磁体组件、双层隔热装置和温度控制组件;/n双层隔热装置包括外隔热层和内隔热层;内隔热层为正2N边形的空心棱柱体,其中,N≥2;/n内隔热层的内侧壁设置匀磁片层,匀磁片层内的空腔形成手指伸入腔;/n外隔热层围设在内隔热层的外周,并与内隔热层之间形成保温腔;/n温度控制组件用于控制保温腔的温度;/n磁体组件包括主磁体、匀场环和匀磁片;/n主磁体设置在保温腔内,主磁体的高度与内径比不超过2;/n主磁体采用N块大等腰梯形磁钢和N块矩形磁钢沿周向交替间隔排列形成;主磁体的外壁轮廓呈2N边形,主磁体的内壁轮廓呈正2N边形;大等腰...

【技术特征摘要】
1.一种用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,其特征在于:包括磁体组件、双层隔热装置和温度控制组件;
双层隔热装置包括外隔热层和内隔热层;内隔热层为正2N边形的空心棱柱体,其中,N≥2;
内隔热层的内侧壁设置匀磁片层,匀磁片层内的空腔形成手指伸入腔;
外隔热层围设在内隔热层的外周,并与内隔热层之间形成保温腔;
温度控制组件用于控制保温腔的温度;
磁体组件包括主磁体、匀场环和匀磁片;
主磁体设置在保温腔内,主磁体的高度与内径比不超过2;
主磁体采用N块大等腰梯形磁钢和N块矩形磁钢沿周向交替间隔排列形成;主磁体的外壁轮廓呈2N边形,主磁体的内壁轮廓呈正2N边形;大等腰梯形磁钢的上底和矩形磁钢的宽边相等,分别构成正2N边形主磁体内壁的边;2N边形主磁体外壁的每条边的中心均同轴设置一块梯形磁钢壁;每块梯形磁钢壁均固定在外隔热层的内壁上,用于承受主磁体的径向力;
匀场环设置在主磁体内壁,与相邻主磁体胶合固定,使得内隔热层不受力;
匀磁片层包括匀磁片和匀磁片移动定位结构,匀磁片借助匀磁片移动定位结构进行无源匀场,匀磁片的温度系数小于主磁钢的温度系数。


2.根据权利要求1所述的用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,其特征在于:匀场环具有两组,两组匀场环分别对称固定在主磁体内壁的上部和下部,且两组匀场环之间具有轴向的匀场间隙;每组匀场环均具有M层轴向叠放的磁环,M≥3;每层磁环均采用2N个大小相等的小等腰梯形磁钢沿周向依次排列形成;每个小等腰梯形磁钢的下底与大等腰梯形磁钢的上底相等,且一一对应贴合固定。


3.根据权利要求2所述的用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,其特征在于:每组匀场环中的M层磁环的轴向高度和径向厚度,通过模式搜索算法求取最优解。


4.根据权利要求2所述的用于人体手指血糖无创核磁共振检测的Halbach磁体,其特征在于:每个小等腰梯形磁钢与对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:易红陆荣生王俊楠吴正秀张金翔
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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