CN103815907B - 用于人体呼吸系统检测成像的成像气体及其储气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种用于人体呼吸系统检测成像的成像气体及其储气装置，所述的成像气体为氦三气体与氖气、或氩气的混合极化气体。所述的氦三气体与氖气，或氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。所述的成像气体的装置，由储气罐体、抽气口和均气叶片所组成，储气罐体的内空间位于23～30高斯的匀强磁场中，储气罐体上设有两个注气口，一个抽气口和吸气口，两个注气口上分别设有流量控制电磁阀。本发明针对现有诊断方法无法检测出呼吸系统疾病的早期病变，提供利于在核磁共振系统中检测成像的成像气体及其方便、有效的储气装置，具有能有效检测出早期人体呼吸系统的病变组织和减少死之率的优点。

Description

用于人体呼吸系统检测成像的成像气体及其储气装置
技术领域
本发明属于一种用于人体呼吸系统检测成像的成像气体及其储气装置。
背景技术
统计预测机构根据中国现有的数据和情况作出报告，预测在未来的30年，中国因肺癌致死的人数将高达1800万，这意味着每分钟会有1人死于肺癌。
中国癌症基金会烟草与肺癌防控部部长支修益教授说过“其实，肺癌是最可预防的癌症之一。”远离烟草、在家常通风、出门戴口罩、少开车、少接触厨房油烟，使用环保的装修材料，都可以在第一时间把肺癌拒之门外。之所以肺癌有这么高的死亡率，主要是因为临床上近八成病人到了晚期才能确诊。
现在临床中对肺部进行检查主要采用X线胸透。X线胸透是利用X射线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性，使人体组织器官在荧屏上形成影像。由于人体组织有密度和厚度的差别，当X射线穿透人体不同组织时，X射线被人体组织器官吸收的程度不同，所以到达荧屏上的X射线量就有差异，形成黑白对比不同的影像。X射线影像片为医生的诊断提供依据。胸透的放射线量在X线检查中是最大的，做一次胸透就相当于拍10次X光照片检查。根据国际辐射防护委员会的最新的研究结果估算，以1000万左右人口的城市为例，每年大约会有350人左右可能因照射X光诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病。同时，X线胸透也很难检测出早期人体呼吸系统的病变组织。
发明内容
本发明的目的是设计一种用于人体呼吸系统检测成像的成像气体及其储气装置，针对现有诊断方法无法检测出呼吸系统疾病的早期病变，提供利于在核磁共振系统中检测成像的成像气体及其方便、有效的储气装置，具有能有效检测出早期人体呼吸系统的病变组织和减少死之率的优点。
为此，本发明所述的成像气体为氦三气体与氖气、或氩气的混合极化气体。所述的氦三气体与氖气，或氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。所述的成像气体为氦三气体与氖气的混合极化气体，氦三气体与氖气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。所述的成像气体为氦三气体与氩气的混合极化气体，氦三气体与氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。
所述的成像气体的装置，由储气罐体、抽气口和均气叶片所组成，储气罐体为密封罐体，储气罐体的内空间位于23～30高斯的匀强磁场中，储气罐体上设有两个注气口，一个抽气口和吸气口，两个注气口上分别设有流量控制电磁阀，一个抽气口和吸气口上设有流量控制电磁阀，均气叶片位于储气罐体内的电机轴上，电机位于储气罐体外壁上。所述的匀强磁场由位于储气罐体上、下端的亥姆霍兹线圈形成，亥姆霍兹线圈的直径与储气罐体直径相同。所述的匀强磁场由位于储气罐体上、下端的永磁块体形成，永磁块体的直径与储气罐体直径相同。所述的吸气口通过密封导管与吸气面罩相通。所述的储气罐体用非导磁材料制成，或用玻璃材料制成。
上述方法及结构设计达到了本发明的目的。
本发明针对现有诊断方法无法检测出呼吸系统疾病的早期病变，提供利于在核磁共振系统中检测成像的成像气体及其方便、有效的储气装置，具有能有效检测出早期人体呼吸系统的病变组织和减少死之率的优点。
本发明是在被测人体的呼吸系统吸入该成像气体后，成像气体是极化的成像气体将在肺中弥散开，引入核磁共振系统后，极化的成像气体会在组织空间的不同空间点会产生不同的信号，通过对图像信号的拾取、处理，实现对肺组织结构的图像重现。
本发明与现有技术相比有如下优点：
1、本发明克服了现有手段对早期肺病无法进行有效检测的弊端，为肺病的早发现早治疗提供了可能。
2、本发明利用稀释后的氦三气体进行成像，极大的降低了检测成本。为肺部检测的普遍性推广提供了可能。
3、本发明中通过拾取氦三信号进行图像重建，有效的抑制了本底噪声，极大的提高了检测的灵敏性和准确性。
附图说明
图1为本发明储气装置的结构示意图。
图2为本发明的实施状态原理结构示意图。
具体实施方式
一种用于人体呼吸系统检测成像的成像气体，所述的成像气体为氦三(3He)气体与氖气、或氩气的混合极化气体。所述的氦三气体与氖气，或氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。所述的成像气体为氦三气体与氖气的混合极化气体，氦三气体与氖气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。所述的成像气体为氦三气体与氩气的混合极化气体，氦三气体与氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。显然，根据被检测对象的生理结构，成像气体的混合比例可做相应调整，具体根据重建后的图像清晰度决定。
所述的极化气体是指利用光泵浦抽运泵使氦三气体通过50～150高斯的匀强磁场中实现氦三气体的极化。
如图1和图2所示，所述的成像气体的装置，由储气罐体4、抽气口和均气叶片9所组成。储气罐体为密封罐体。储气罐体的内空间位于23～30高斯的匀强磁场中。储气罐体上设有两个注气口，一个抽气口和吸气口，两个注气口上分别设有流量控制电磁阀3、5，流量控制电磁阀3控制用于向储气罐体内注入氦三气体的注气口。流量控制电磁阀5控制用于向储气罐体内注入氖气，或氩气的注气口。
一个抽气口和吸气口上设有流量控制电磁阀1、7，流量控制电磁阀1控制从储气罐体内吸出成像气体的吸气口，流量控制电磁阀7用于在向储气罐体内注入成像气体前抽出储气罐体内气体，控制使储气罐体内成为真空状态的抽气口。
均气叶片9位于储气罐体内的电机轴上，电机8位于储气罐体外壁上。均气叶片的作用是均匀混合储气罐体内的成像气体。所述的匀强磁场由位于储气罐体上、下端的亥姆霍兹线圈2、6形成，位于储气罐体上端的亥姆霍兹线圈形成匀强磁场的N极，位于储气罐体上端的亥姆霍兹线圈形成匀强磁场的S极。亥姆霍兹线圈的直径与储气罐体直径相同。显然，所述的匀强磁场由位于储气罐体上、下端的永磁块体形成，永磁块体的直径与储气罐体直径相同。所述的吸气口通过密封导管与吸气面罩相通。所述的储气罐体用非导磁材料制成，或用玻璃材料制成。
将制备好的成像气体密封在在已抽真空并去氧处理后的玻璃容器内。该容器将被置放在由亥姆霍兹线圈产生的匀强磁场内，匀强磁场可保证成像气体中的氦三气体在存储过程中不会发生退极化。该亥姆霍兹线圈由电池供电，可移动，便携，解决了气体产生地与成像地之间的距离问题。
使用时，先开动启动抽气口的流量控制电磁阀7，抽气机将储气罐体的气体抽空，再启动两个注气口上的流量控制电磁阀3、5，流量控制电磁阀根据配比程序向储气罐体内注入成像气体，成像气体为氦三气体与氩气的混合极化气体，氦三气体与氩气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间；或成像气体为氦三气体与氖气的混合极化气体，氦三气体与氖气的混合极化气体的比例范围在1∶500～1∶10000之间。
启动均气叶片均匀两者气体，启动亥姆霍兹线圈，使储气罐体的内空间位于23～30高斯的匀强磁场中。
被检测对象处于核磁共振系统11中，通过导管和吸气面罩从开启流量控制电磁阀1的吸气口吸入成像气体10。成像气体吸入肺12后，在核磁共振系统的射频线圈的激励下，成像气体中的极化的氦三气体会进行拉莫尔进动，进动频率与射频线圈的射频场提供的频率一致。当关闭射频场后，氦三气体的运动状态会回复到初始的平衡态，此时，氦三气体将释放出弛豫信号，通过射频线圈拾取信号。该信号中含有位置信息、结构信息。通过对信号的识别、处理，可重建肺组织图像信息。所述的对信号的识别、处理，可重建肺组织图像信息为核磁共振系统的传统技术，故不再累述。
总之，本发明针对现有诊断方法无法检测出呼吸系统疾病的早期病变，提供利于在核磁共振系统中检测成像的成像气体及其方便、有效的储气装置，具有能有效检测出早期人体呼吸系统的病变组织和减少死之率的优点。

Claims (5)

1.一种储存用于人体呼吸系统检测成像的成像气体的装置,具有储气罐体(4)，其特征在于：所述储气罐体(4)为密封罐体，储气罐体(4)的内空间位于23～30高斯的匀强磁场中，在所述储气罐体(4)上分别设有两个注气口、一个抽气口和一个吸气口，在所述两个注气口、一个抽气口和一个吸气口上分别设有流量控制电磁阀，均气叶片(9)位于储气罐体内的电机轴上，电机(8)位于储气罐体外壁上。
2.根据权利要求1所述的储存用于人体呼吸系统检测成像的成像气体的装置,其特征在于：所述的匀强磁场由位于储气罐体的上、下端的亥姆霍兹线圈形成，亥姆霍兹线圈的直径与储气罐体直径相同。
3.根据权利要求1所述的储存用于人体呼吸系统检测成像的成像气体的装置,其特征在于：所述的匀强磁场由位于储气罐体上、下端的永磁块体形成，永磁块体的直径与储气罐体直径相同。
4.根据权利要求1所述的储存用于人体呼吸系统检测成像的成像气体的装置,其特征在于：所述的吸气口通过密封导管与吸气面罩相通。
5.根据权利要求1所述的储存用于人体呼吸系统检测成像的成像气体的装置,其特征在于：所述的储气罐体用非导磁材料制成，所述非导磁材料为玻璃。
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