一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于磁热疗领域，具体涉及一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，旨在解决现有磁热疗装置无法实现对磁热疗的精准定位，导致热疗效率低的问题。本发明专利技术装置包括：移动床、控制装置、冷却系统；还包括永磁体对、三对位移线圈对、磁热线圈、感应线圈、激励线圈；永磁体对，用于生成磁场自由点FFP；三对位移线圈对，用于实现FFP在空间中的三维移动；感应线圈，用于接收磁粒子响应信号；激励线圈，用于通入设定频率的电流激发磁纳米粒子产生磁粒子响应信号；控制装置，配置为实现对目标对象进行扫描成像及对目标对象的设定部位进行热疗。本发明专利技术实现了对磁热疗的精准定位，提升了热疗效率。了热疗效率。了热疗效率。

【技术实现步骤摘要】
一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置


[0001]本专利技术属于磁热疗领域，具体涉及一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置。

技术介绍

[0002]磁热疗相比于其他热疗来说有明显的优势：无创、没有深度限制、并且可以和其他治疗方式相结合。磁热疗在多种疾病的治疗上都取得了良好的效果，所以关于它的研究越来越成为了疾病治疗过程中的热点。但是在磁热线圈的作用下，所有存在磁纳米粒子的部位都会无差别加热。在静脉注射粒子的情况下，血液中都存在粒子，粒子还会在排泄器官中有一定的累积，若无差别加热则造成健康组织的损伤，这也是磁热疗的临床应用面临一个很大的困难。因此，如何实现精准定位的磁热疗，让治疗过程仅仅局限于病灶区是目前磁热疗技术面临的一大挑战。基于此，本专利技术提出了一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有磁热疗装置无法实现对磁热疗的精准定位，导致热疗效率低的问题，本专利技术第一方面，提出了一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，包括：移动床、控制装置、冷却系统；该三维精准磁热疗装置还包括永磁体对、三对位移线圈对、磁热线圈、感应线圈、激励线圈；所述永磁体对中的两个永磁体为圆柱形；所述永磁体对中的两个永磁体共轴；所述永磁体对，用于生成磁场自由点FFP；将三对位移线圈对分别作为第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对；所述第一位移线圈对、所述第二位移线圈对、所述第三位移线圈对中的两个位移线圈共轴；所述第一位移线圈对的轴线垂直于所述第二位移线圈对的轴线；所述第三位移线圈对的轴线垂直于所述第一位移线圈对、所述第二位移线圈对的轴线构成的平面；所述第一位移线圈对中的两个位移线圈分别平行设置于永磁体对两个永磁体的内侧；三对位移线圈对，用于实现FFP在空间中的三维移动；所述磁热线圈为螺旋管；所述磁热线圈设置于三对位移线圈对的包围空间中；所述磁热线圈的轴线与所述第二位移线圈对的轴向方向相同；所述第二位移线圈对的两个位移线圈平行设置于磁热线圈两侧的外侧；所述感应线圈、激励线圈为同心圆环；所述感应线圈位于所述激励线圈的内侧；所述激励线圈位于所述磁热线圈内；所述激励线圈的轴线与所述磁热线圈的轴线相同；所述感应线圈，用于接收磁粒子响应信号；所述激励线圈，用于通入设定频率的电流激发磁纳米粒子产生磁粒子响应信号；所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制永磁体对生成FFP、控制三对位移线圈对移动FFP、控制磁热线圈生成高频磁热信号、控制移动床的移动深度、控制冷却系统
的液压，实现对目标对象进行扫描成像及对目标对象的设定部位进行热疗。
[0004]在一些优选的实施方式中，所述磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置以所述磁热线圈的轴线方向为 y方向、以所述永磁体对的轴线方向为x方向。
[0005]在一些优选的实施方式中，三对位移线圈对中的位移线圈均为亥姆赫兹线圈。
[0006]在一些优选的实施方式中，所述移动床，用于承载目标对象并沿所述磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置的y方向移动至预设位置。
[0007]在一些优选的实施方式中，所述控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗的方法为：S100，通过所述永磁对中的永磁体生成磁场自由点FFP，然后依次对三对位移线圈对的位移线圈通入电流进行磁场叠加，形成三维移动的FFP；S200，控制S100形成的磁场自由点对移动床上的目标对象扫描，并解码所述接收线圈接收的磁粒子响应信号；S300，当磁粒子响应信号采集完成后，根据磁粒子响应信号对应的信号值以及三对位移线圈对中各位移线圈通入的电流，确定热疗方案；所述热疗方案包括待热疗的部位以及各部位热疗的先后顺序、热疗时间及各部位热疗区域大小；S400，根据所述热疗方案，调整位移线圈，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，并对所述磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗，直至完成所述热疗方案。
[0008]在一些优选的实施方式中，根据磁粒子响应信号对应的信号值以及三对位移线圈对中各位移线圈通入的电流，确定热疗方案，其方法为：S310，对接收的磁粒子响应信号对应的信号值进行排序，选取最大的信号值对应的时刻t1，并获取t1时刻第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对的电流Ix1、Iy1和Iz1；将t1时刻第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对扫描的三维空间区域，作为目标对象待热疗的粗略的病灶区域；S320，对三个位移线圈对的电流进行第一次调整并重新采集磁粒子响应信号：所述第一位移线圈对的线圈电流最大值变为Ix1+0.5*Ix，最小值变为Ix1
‑
0.5*Ix；所述第二位移线圈对的线圈电流最大值变为Iy1+0.5*Iy，最小值变为Iy1
‑
0.5*Iy；所述第三位移线圈对的线圈电流最大值变为Iz1+0.5*Iz，最小值变为Iz1
‑
0.5*Iz；S330，对S320重新采集的磁粒子响应信号对应的信号值进行排序，选取最大的信号值对应的时刻t2，并获取t2时刻第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对的电流Ix2、Iy2和Iz2；S340，对三个位移线圈对的电流进行第二次调整并重新采集磁粒子响应信号：所述第一位移线圈对的线圈电流最大值变为Ix2+0.5^2*Ix，最小值变为Ix2
‑
0.5^2*Ix；所述第二位移线圈对的线圈电流最大值变为Iy2+0.5^2*Iy，最小值变为Iy2
‑
0.5^2*Iy；所述第三位移线圈对的线圈电流最大值变为Iz2+0.5^2*Iz，最小值变为Iz2
‑
0.5^2*Iz；S350，对S340重新采集的磁粒子响应信号对应的信号值进行排序，选取最大的信号值对应的时刻t3，并获取t3时刻第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对的电流Ix3、Iy3和Iz3，将t3时刻第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对扫描的三维空间区域，作为目标对象待热疗的精细的病灶区域，即最终确定的目标对象待热疗部位的热疗区域。
[0009]本专利技术的有益效果：本专利技术实现了根据磁纳米粒子的响应信号对磁热疗的精准定位，并提升了热疗效率。
[0010]本专利技术基于磁纳米粒子的响应信号大小和粒子的量成正比的理论，将磁热疗的范围局限在FFP中，通过获取磁纳米粒子响应信号最大的地方，实现对磁热疗的精准定位。同时在扫描过程中按照先全局快速扫描再局部精细扫描的方式，能够在同样精度条件下相比全方位精确扫描来说存储的数据更少，扫描时间也更短，这样可以减少定位时间。此外整个步骤中热疗的定位不需要手动实现，更加方便精准；精准的磁热疗在临床上有很大的意义，尤其是针对一些特殊的疾病治疗，比如脑胶质瘤、前列腺癌等。
附图说明
[0011]通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
[0012]图1 是本专利技术一种实施例的磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置的框架示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，包括移动床、控制装置、冷却系统，其特征在于，该三维精准磁热疗装置还包括永磁体对、三对位移线圈对、磁热线圈、感应线圈、激励线圈；所述永磁体对中的两个永磁体为圆柱形；所述永磁体对中的两个永磁体共轴；所述永磁体对，用于生成磁场自由点FFP；将三对位移线圈对分别作为第一位移线圈对、第二位移线圈对、第三位移线圈对；所述第一位移线圈对、所述第二位移线圈对、所述第三位移线圈对中的两个位移线圈共轴；所述第一位移线圈对的轴线垂直于所述第二位移线圈对的轴线；所述第三位移线圈对的轴线垂直于所述第一位移线圈对、所述第二位移线圈对的轴线构成的平面；所述第一位移线圈对中的两个位移线圈分别平行设置于永磁体对两个永磁体的内侧；三对位移线圈对，用于实现FFP在空间中的三维移动；所述磁热线圈为螺旋管；所述磁热线圈设置于三对位移线圈对的包围空间中；所述磁热线圈的轴线与所述第二位移线圈对的轴向方向相同；所述第二位移线圈对的两个位移线圈平行设置于磁热线圈两侧的外侧；所述感应线圈、激励线圈为同心圆环；所述感应线圈位于所述激励线圈的内侧；所述激励线圈位于所述磁热线圈内；所述激励线圈的轴线与所述磁热线圈的轴线相同；所述感应线圈，用于接收磁粒子响应信号；所述激励线圈，用于通入设定频率的电流激发磁纳米粒子产生磁粒子响应信号；所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制永磁体对生成FFP、控制三对位移线圈对移动FFP、控制磁热线圈生成高频磁热信号、控制移动床的移动深度、控制冷却系统的液压，实现对目标对象进行扫描成像及对目标对象的设定部位进行热疗。2.根据权利要求1所述的磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，其特征在于，所述磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置以所述磁热线圈的轴线方向为y方向、以所述永磁体对的轴线方向为x方向。3.根据权利要求2所述的磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，其特征在于，三对位移线圈对中的位移线圈均为亥姆赫兹线圈。4.根据权利要求1所述的磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，其特征在于，所述移动床，用于承载目标对象并沿所述磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置的y方向移动至预设位置。5.根据权利要求3所述的磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置，其特征在于，所述控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗的方法为：S100，通过所述永磁对中的永磁体生成磁场自由点FFP，然后依次对三对位移线圈对的位移线圈通入电流进行磁场叠加，形成三维移动的FFP；S200，控制S100形成的磁场自由点对移动床上的目标对象扫描，并解码所述接收线圈接收的磁粒子响应信号；S300，当磁粒子响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：田捷，雷思奥，刘晏君，安羽，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：