[发明专利]一种气体磁共振成像层厚测定方法和装置

说明书

本发明公开了一种气体磁共振成像层厚测定装置，包括组织等效模体，还包括厚测试模具，层厚测试模具包括进气导气软管、三通阀、模具本体、出气导气软管和单向阀。进气导气软管与模具本体的入气口连接，进气导气软管与三通阀其中一个端口连接，另外两个端口分别连接气体采样袋和装有氮气的注射器，出气导气软管与模具本体的出气口连接，单向阀设置在出气导气软管上。本发明还公开了一种气体磁共振成像层厚测定方法，本发明容易制作且成本低廉，操作流程简单。且图像信号强度良好，层厚测定系统误差小。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种气体磁共振成像层厚测定装置，还涉及一种气体磁共振成像层厚测定方法。

背景技术

磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)是一种无创无电离辐射的临床医学影像学方法,具有分辨率高、组织穿透深度高、软组织对比强、能够进行多参数成像等很多优点，在临床上应用广泛。然而，由于其信号来源于人体水中质子，而人体肺部属于空腔结构，因此，传统质子磁共振成像对人体肺部的影像学诊断十分有限。近些年，超极化气体(³He和¹²⁹Xe)磁共振成像已经发展成为一种富有潜力的新型肺部结构和功能诊断评估手段，具有广泛的临床应用价值。

按照中华人民共和国医药行业标准《YY-T 0482-2010医用成像磁共振设备主要图像质量参数的测定》要求，医用磁共振设备在进行验收试验和稳定性试验时需要测定图像质量参数，包括信噪比、均匀性、层厚、几何畸变、空间分辨力和鬼影等。其建议的层厚测试模具由两个薄的能产生磁共振信号的材料斜板相面对构成，斜板用无磁共振激活材料封闭。

与传统的质子磁共振成像相比，由于超极化¹²⁹Xe MRI的特殊性，超极化¹²⁹Xe图像的层厚测定模具具有以下特点：

1.特殊结构。对于传统的质子磁共振成像，层厚测试模具内填充硫酸铜水溶液或者硅油(Wey H,Huang J C,Hsu Y Y,et al.Image quality testing using an oil-filled ACR MRI phantom at 3T[J].Medical Physics,2006,33(6))，采用聚丙烯或者有机玻璃的球状与圆柱状的封闭结构。而由于¹²⁹Xe MRI采用气体造影剂，其层厚测定模具必须能传输和贮存超极化¹²⁹Xe且保证气密性，因此层厚测定模具还需要有相应的气路来控制超极化¹²⁹Xe气体流动。

2.额外的负载。对于质子磁共振成像，产生磁共振信号的物质如水和硅油，本身可以作为线圈负载。而用于超极化¹²⁹Xe磁共振成像的人体RF线圈适用于肺部，仅有层厚测定模具会导致线圈严重失谐，因此需要一个额外的负载来模拟胸部的负载性质，同时也必须为测试模体预留空间。

3.图像信噪比低。当前超极化¹²⁹Xe人体磁共振成像研究采用的气体多为超极化¹²⁹Xe和N₂的混合气体(Xie J,Li H,Zhang H,et al.Single breath-hold measurement ofpulmonary gas exchange and diffusion in humans with hyperpolarized Xe-129 MR[J].NMR IN BIOMEDICINE,2019,32(5))。¹²⁹Xe的旋磁比仅为¹H的27.64％，且超极化¹²⁹Xe气体的¹²⁹Xe核自旋密度远低于水中¹H核的密度，因此对于超极化¹²⁹Xe磁共振成像而言，其层厚测定图像信噪比较低。