[发明专利]一种磁纳米温度成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及纳米测试技术领域，具体涉及一种磁纳米温度成像方法，更具体地说，是一种基于磁纳米粒子顺磁特性的一维在体温度成像方法。

背景技术

在体(in vivo)温度成像是指进行于完整且存活的个体内的组织的温度成像。在肿瘤热疗等生物医疗领域内，由于活体内部的温度场分布信息难以准确获取，导致很多医疗手段不能有效地使用。目前，在体温度测量方式分为侵入式测量和非侵入式测量。侵入式测温方法简单，便于直接实时高精度地监控病灶温度。但创伤性较大，插针容易引起病变细胞的转移，加热源的辐射场直接与探针作用引起测量精度下降，测得的温度数据为点温度，而非整个病灶的温度场分布。而非侵入式温度测量能够有效避免创口感染或癌细胞扩散，同时可以提供较高精度的在体温度场实时成像，正是由于这些优点，该方式在生物医疗领域具有广阔的应用潜力。

非侵入式温度测量主要有红外测温、超声测温、核磁共振测温和磁纳米远程测温等。红外测温是根据被测物的红外辐射强度确定其温度，用于对不同温度物体的表面温度测量，不能测量组织深处温度场，且容易受到物体发射率、气雾的影响。超声测温的关键是超声波传播时间的精确测量，但必须预先测出各种组织的声特性及其温度特性，而各组织的温度特性存在较大差异且不稳定给温度测量带来较大影响。核磁共振测温的缺陷在于价格昂贵，不利于普及应用，且空间分辨率及温度分辨率有限。利用磁纳米粒子进行非侵入式温度场成像可克服上述缺点。此方法实现在体温度成像，可对肿瘤热疗过程进行实时监测以便及时做出有效调整。

此外，目前基于磁纳米粒子的非侵入式在体温度测量方法，只能实现点温度的测量，不能得到组织深处的温度场分布图，且温度测量精度受磁纳米粒子在组织深处的浓度分布影响。因此探索一种在不知磁纳米粒子浓度分布的情况下实现在体温度场成像的方法成为磁纳米肿瘤热疗领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于磁纳米粒子顺磁特性的在体温度成像方法，旨在实现不知磁纳米粒子浓度分布的情况下准确地检测到一维在体温度场。

一种磁纳米温度成像方法，包括如下步骤：

（1）将磁纳米试剂置放于一维待测空间；

（2）向磁纳米试剂所在一维空间同时施加恒定直流磁场H_dc＝b和交流激励磁场，采集待测空间磁纳米试剂的交流磁化强度信号，获取该交流磁化强度信号的各奇次谐波幅值A₁,A₃…A_2j-1，谐波个数j≥2，b为恒定直流磁场的幅值；

（3）保持步骤（2）中的交流激励磁场不变，将步骤（2）中的恒定直流磁场替换为组合直流磁场Hdc′=bx<x1f(x)x1≤x≤x1+Δx-bx>x1+Δx,]]>其中x表示位置变量，x₁表示直流梯度磁场f(x)相对一维待测空间的起始位置，Δx为直流梯度磁场f(x)的宽度，再次采集待测空间磁纳米试剂的交流磁化强度信号，获取该交流磁化强度信号的各奇次谐波幅值B₁,B₃…B_2j-1；