本实用新型专利技术是有关于一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，由“量热法”SAR值测量的模体和光纤测温装置组成。模体横截面为椭圆，其上部设有平台，平台与椭圆的短轴外径相切，平台上有设有注水口，模体内填充与人体躯干组织平均电磁学特性参数一致的溶液。光纤测温装置由计算机、光纤测温探头和测温装置主机组成，通过电脑串口与测温装置主机进行通信，实现与测温装置主机的通信和对荧光式光纤温度传感器的控制。本实用新型专利技术模体整体体积、质量小，方便运输，无需测量等效负载，无需拆卸外壳能直接测量SAR值；能实时监测模体内溶液、MRI扫描间和MRI扫描腔的温度变化，并能记录和导出温度监测数据，具有普遍适用性。具有普遍适用性。具有普遍适用性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置
[0001]本技术涉及一种医疗机械领域的SAR值测量装置，特别是涉及一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置。
技术介绍
[0002]上世纪70年代，Lauterbur提出磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)的方法和实验装置，经过近50年的发展，医用MRI设备(以下简称“MRI设备”)已比较普及。使用MRI设备对患者进行成像时，系统用于成像的射频信号会在患者体内诱导产生电流，这将导致热效应致人体局部组织温度升高。为提高图像信噪比，MRI设备正从低场(≤1.5T)向高场、超高场(≥7T)方向发展。随着MRI设备磁场强度的增强，其射频场电磁波与人体组织相互作用也在加强，使受检者受到热损的伤风险提高，由此引发的安全问题不容忽视。
[0003]射频(Radio Frequency，RF)是高频电流通过导体产生的电磁波，频率范围在300kHz～30GHz之间。射频与人体组织相互作用，携带的能量被组织吸收，导致局部温度升高的现象称为生物热效应。特定能量吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)是定量研究射频生物热效应的指标，其定义为生物组织单位时间、单位质量吸收射频的能量，单位为W/kg。
[0004]通过测量SAR值可以有效评估MRI设备受检者热损伤风险，美国国家电气制造商协会(National Electrical Manufacturers Association)在其发布的NEMA Standards Publication MS 8
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2016中主要规定了两种全身SAR的测量方法——脉冲能量法与量热法。
[0005]脉冲能量法通过测量MRI设备在没有受体和加入受体两种条件下，传递到接收线圈的净功率值之差(即受体所吸收功率)，进而计算得到受体的全身SAR值。脉冲能量法测量SAR值具有操作方法简单，测量效率高的优点，但是具有以下缺点：
[0006]1.在使用脉冲能量法测量MRI设备SAR值之前，需要先将MRI设备外壳进行拆卸，通过安装定向耦合器将射频功率测量装置与MRI设备相连。MRI设备生产厂商在设备调试安装阶段通常会使用该方法测量SAR值，但是对于医院中在用的MRI设备，由于可能涉及到商业机密，并且可能会对设备造成损失，进行外壳拆卸较难实现，因此脉冲能量法对于医院中在用MRI设备并不适用。
[0007]2.脉冲能量法测量SAR值需要用到的功率测量设备非常昂贵，测量成本较高。
[0008]量热法通过测量受体在MRI设备扫描过程中的温升值得到该过程中受体吸收的能量值进而通过相关公式得到该过程中受体吸收的射频功率，最终得到受体的全身SAR值的方法。NEMA标准中规定使用长轴40cm～50cm，短轴25cm～30cm，长度与MRI设备体线圈的长度近似的空心椭圆环柱状模体(如图1)，模体中间放置直径不大于10cm的圆球用于校正翻转角。模体内填充用于调节电磁学特性参数的溶液，使模体的线圈负载特性与(70～90kg)人体的线圈负载特性相似。
[0009]量热法测量SAR值具有操作方法简单，无需拆卸设备的优点，对于医院在用MRI设备具有可行性。但是NEMA标准中规定的量热法测量SAR值具有以下缺点：
[0010]1.NEMA标准“量热法”模体的长度要求与MRI设备体线圈的长度近似，但是目前MRI设备的品牌型号众多，不同品牌型号MRI设备的体线圈长度各有差异，单一模体不具备普遍适用性。
[0011]2.MRI设备体线圈的长度通常都在50cm以上，结合上述NEMA标准对于模体长轴和短轴的要求，NEMA标准“量热法”模体整体外观非常巨大，并且模体内部充满溶液，导致运输和搬运非常不便。
[0012]3.NEMA标准“量热法”模体为空心椭圆环柱结构，内部填充溶液后质量通常在30kg以下，但是NEMA标准规定该模体需要模拟(70～90)kg的人体。因此内部填充溶液的电导率等电磁学特性参数远大于人体组织，无法与人体组织近似等效，无法模拟等质量人体的SAR值。
[0013]4.由于模体内填充溶液与人体组织的电磁学特性不同，利用“量热法”测量SAR值时，需要计算所使用模体的等效负载，即该模体在MRI线圈中的负载特性等效于多少质量的人体。等效负载实际测量时，需将模体放在MRI设备上扫描并进行射频线圈品质因子Q测量，与不同质量人体下的射频线圈品质因子Q进行比对，找出模体的模拟体重。不同品牌型号MRI设备的射频线圈在设计上会存在差异，同一个模体在不同品牌型号MRI设备上的等效负载测量结果也会不同。因此，使用NEMA标准“量热法”模体测量不同品牌型号MRI设备之前，必须先进行等效负载的测量，而等效负载的测量过程复杂，数据比对过程繁琐。
[0014]有鉴于上述现有的SAR值测量装置存在的缺陷，本专利技术人。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本技术。
技术实现思路
[0015]本技术的目的在于，克服现有的SAR值测量装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，所要解决的技术问题是使其无需进行MRI设备外壳拆卸即可直接测量SAR值，从而更加适于实用。
[0016]本技术的另一目的在于，提供一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，所要解决的技术问题是使其能够模拟等质量人体，在SAR值测量之前，无需测量等效负载，从而更加适于实用。
[0017]本技术的再一目的在于，提供一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，所要解决的技术问题是使其能够实时监测模体内溶液、MRI扫描间和MRI扫描腔的温度变化，并能记录和导出温度监测数据，从而更加适于实用。
[0018]本技术的还一目的在于，提供一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，所要解决的技术问题是使其模体整体体积、质量较小，方便运输，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
[0019]本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，由“量
[0020]热法”SAR值测量的模体和光纤测温装置组成；
[0021]其中所述的模体采用亚克力材料制成，模体横截面为椭圆，模体的上部设有贯穿模体的平台，平台与椭圆的短轴外径相切，平台上有设有间距相等3个注水口且均匀排布模体的中轴线上；
[0022]光纤测温装置由多个光纤测温探头、测温装置主机和内置测温软件的计算机组成，计算机通过电脑串口与测温装置主机进行通信。
[0023]本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0024]进一步，模体1内填充与人体躯干组织平均电磁学特性参数一致的溶液，模体及溶液参数如下：
[0025][0026]进一步，其中所述的模体还包括保温外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，其特征在于：由“量热法”SAR值测量的模体(1)和光纤测温装置组成，其中所述的模体(1)采用亚克力材料制成，模体(1)横截面为椭圆，模体(1)的上部设有贯穿模体的平台(1
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1)，平台(1
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1)与椭圆的短轴外径相切，平台(1
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1)上有设有间距相等3个注水口(1
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2)且均匀排布模体(1)的中轴线上；光纤测温装置由多个光纤测温探头、测温装置主机和内置测温软件的计算机组成，计算机通过电脑串口与测温装置主机进行通信。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，其特征在于：模体(1)内填充与人体躯干组织平均电磁学特性参数一致的溶液。3.根据权利要求1
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2中任意一项所述的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，其特征在于：其中所述的模体(1)还包括保温外壳(2)，模体(1)的外侧面被保温外壳(2)包裹，保温外壳(2)顶部平面(2
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1)设有3个通孔与模体(1)的3个注水口一一对应，保温外壳(2)内部横截面与模体(1)完全一致，保温外壳(2)两个侧平面(2
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2)和顶部平面(2
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1)均可拆卸。4.根据权利要求3所述的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，其特征在于：模体(1)还包括两种盖子，一种为普通密封盖，另一种盖子中间设有通孔，用于插入光纤测温探头；模体(1)运输过程中使用普通密封盖密封，SAR值测量时换成带孔盖。5.根据权利要求1所述的一种基于光纤测温原理的“量热法”SAR值测量装置，其特征在于：其中所述的光纤测温探头头部包覆材料含有稀有元素的荧光材料作为测温介质，在收到一定波长的光激励后，其荧光余晖受的环境温度影响产生不同的衰减曲线，利用荧光材料的余辉时间常数和衰减的过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，张璞，孙劼，李成伟，刘文丽，陆舒洁，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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