CN108572341A - 一种磁共振成像系统质量控制多参数模体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，包括盒体和多个测试块；测试块包括测试层和用于堆叠和定位测试块的支撑壁，多个支撑壁依次堆叠设置在盒体中，测试层设置在支撑壁中；多个测试层包括层厚测试层、图像几何畸变测试层、空间分辨力测试层、低对比分辨力测试层和图像均匀性及信噪比测试层；或者多个测试层包括层厚测试层、图像几何畸变测试层、空间分辨力测试层、低对比分辨力测试层和图像均匀性及信噪比测试层中的任意两种或者任意三种或任意四种。多种质控模体能够通用，产品功能多样化，能够满足不同的测试需求，同时能够测量多种参数、精度高、模块化强，且测试层可以灵活组合。

Description

一种磁共振成像系统质量控制多参数模体

技术领域

本发明涉及磁共振成像系统质量控制领域，特别是涉及一种磁共振成像系统质量控制多参数模体。

背景技术

随着经济的发展,人们对自身的健康越来越重视，对生活质量的要求也日益提高，因而对医学影像设备的需求不断增长。因此，保证医学影像设备的安全运行成为一项必不可少的工作。

磁共振成像(MRI)系统属于大型医学影像设备，其结构复杂，器件精密且不具有通用性，这加大了维修工作的难度，一旦这些设备出现故障，可能会对医护人员造成人身伤害，而且设备停机维修一次将对医院造成巨大的经济损失，为了减少医院的损失和对医护人员的伤害，需要对MRI设备进行质量控制。

现有测试模体存在以下不足：MRI设备质控模体产品功能单一；测试精度不高，模块化、标准化不够，同时还不宜拆卸，安装和灌液。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，用于解决现有技术中MRI设备质控模体产品功能单一；测试精度不高，模块化、标准化不够，同时还不宜拆卸，安装和灌液的问题。

本发明提供一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，包括盒体和多个测试块；所述测试块包括测试层和用于堆叠和定位所述测试块的支撑壁，多个所述支撑壁依次堆叠设置在所述盒体中，所述测试层设置在所述支撑壁内部；多个所述测试层包括层厚测试层、图像几何畸变测试层、空间分辨力测试层、低对比分辨力测试层和图像均匀性及信噪比测试层；或者多个所述测试层包括所述层厚测试层、所述图像几何畸变测试层、所述空间分辨力测试层、所述低对比分辨力测试层和所述图像均匀性及信噪比测试层中的任意两种或者任意三种或任意四种。

于本发明的一实施例中，所述盒体包括上密封盖、下密封盖和侧壁，所述上密封盖和所述侧壁的一端可拆卸连接，所述下密封盖和所述侧壁的另一端固定相连，所述上密封盖上设有用于通液和排气的通孔；所述上密封盖上固定设置有两个灌液口和装配尼龙螺丝的螺丝孔，所述上密封盖与所述侧壁通过密封圈密封装配，所述尼龙螺丝装配于所述螺丝孔并抵压于所述密封圈使得所述上密封盖、所述密封圈和所述侧壁密封装配，所述盒体内设有限位的凸起，多个所述测试块上设有与所述凸起相对应的限位凹槽。

于本发明的一实施例中，所述图像几何畸变测试层设置有网格盘体、第一网格孔和与所述第一网格孔形状相同第二网格孔，所述第一网格孔和所述第二网格孔设置在所述网格盘体中形成测试网格，所述测试网格按规则形状分布，所述第二网格孔设置在所述测试网格的预设位置中，所述第二网格孔的尺寸大于所述第一网格孔。

于本发明的一实施例中，所述层厚测试层包括：层厚盘体和带有槽孔的“回”字形结构的主体；所述主体固定设置于所述层厚盘体，且与所述层厚盘体的中心重合；所述主体包括四个透明侧壁，所述透明侧壁设置于所述槽孔和所述层厚盘体之间，且和所述层厚盘体相垂直；所述层厚盘体中心设有与所述槽孔相匹配的横截面为正方形的通孔，每个所述透明侧壁包括一自其左上角到右下角的斜槽，所述斜槽内填充有非磁性的金属薄片。

于本发明的一实施例中，所述斜面与水平面之间的夹角的范围为14—16度。

于本发明的一实施例中，所述层厚盘体还包括四个设置在所述主体外侧的圆形通孔，所述圆形通孔分别与所述主体的所述透明侧壁相对应。

于本发明的一实施例中，所述低对比分辨力测试层包括盘体、三组圆孔组和三组圆柱组；三组所述圆孔组和三组所述圆柱组均呈圆形分布，每组所述圆孔组由多个个直径不同的圆孔组成，每组圆柱组由多个直径与深度都不同的圆柱组成，所述圆孔组和所述圆柱组分别设置在所述盘体的两侧，且所述圆孔组设置在所述圆柱组和所述支撑壁之间，所述圆孔组的开口开设在所述盘体上。

于本发明的一实施例中，所述圆孔按直径大小由小到大逆时针排列，所述圆柱按直径和高度的大小由小到大逆时针排列；所述圆柱和所述圆孔一一对应，所述圆柱与对应的所述圆孔的直径相等。

于本发明的一实施例中，所述空间分辨力测试层包括测试盘体、孔式高对比度分辨率测试块和线对式高对比度分辨率测试块；所述孔式高对比度分辨率测试块和所述线对式高对比度分辨率测试块均设置于所述盘体上；所述线对式高对比度分辨率测试块包括横向线对式测试模块和纵向线对式测试模块；所述横向线对式测试模块沿频率方向分布，所述纵向线对式测试模块沿编码方向分布；所述孔式高对比度分辨率测试块上有呈半圆状分布且与所述测试层垂直的测试块，相同孔径的所述测试孔位于同一半圆上，不同孔径的所述测试孔位于从圆心处引出的射线上；所述横向线对式测试模块和所述纵向线对式测试模块均由多组线对组构成，每组所述线对组包括三个宽度相同的长方形通孔组成，所述长方形通孔按照的宽度的大小由小到大排列。

于本发明的一实施例中，所述图像均匀性及信噪比测试层包括一中空测试空间。

如上所述，本发明的一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，具有以下有益效果：

多种质控模体能够通用，产品功能多样化，能够满足不同的测试需求，同时能够测量多种参数、精度高、模块化强，且测试层可以灵活组合。

附图说明

图1显示为本发明磁共振成像系统质量控制多参数模体的盒体的结构示意图。

图2显示为本发明磁共振成像系统质量控制多参数模体内部结构的结构示意图。

图3显示为图2中图像几何畸变测试层的结构示意图。

图4显示为图2中层厚测试层的结构示意图。

图5显示为图4的俯视图。

图6显示为图2中低对比分辨力测试层的结构示意图。

图7显示为图2中空间分辨力测试层的结构示意图。

图8显示为图2中图像均匀性和信噪比测试层的结构示意图。

元件标号说明：

10 盒体

20 测试块

1 测试层

2 支撑壁

11 图像几何畸变测试层

12 层厚测试层

13 低对比分辨力测试层

14 空间分辨力测试层

15 图像均匀性及信噪比测试层

101 上密封盖

1011 灌液口

102 下密封盖

103 侧壁

111 网格盘体

112 第一网格孔

113 第二网格孔

114 测试网格

121 层厚盘体

122 主体

1211 圆形通孔

1221 透明侧壁

1222 通孔

1223 斜槽

131 盘体

132 圆孔组

133 圆柱组

141 测试盘体

142 孔式高对比度分辨率测试块

1421 测试孔

143 线对式高对比度分辨率测试块

1431 横向线对式测试模块

1432 纵向线对式测试模块

151 中空测试空间

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参见图1至图8，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1显示为本发明磁共振成像系统质量控制多参数模体的盒体的结构示意图。图2显示为本发明磁共振成像系统质量控制多参数模体内部结构的结构示意图。如图1和图2所示，本发明提供一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，包括盒体10和多个测试块20；测试块20包括测试层1和用于堆叠和定位测试块20的支撑壁2，多个支撑壁2依次堆叠设置在盒体10中，测试层1设置在支撑壁2内部；多个测试层1包括层厚测试层11、图像几何畸变测试层12、空间分辨力测试层13、低对比分辨力测试层14和图像均匀性及信噪比测试层15；或者多个测试层1包括层厚测试层11、图像几何畸变测试层12、空间分辨力测试层13、低对比分辨力测试层14和图像均匀性及信噪比测试层15中的任意两种或者任意三种或任意四种。本发明的磁共振成像系统质量控制多参数模体的各个测试层1采用模块化设计，通过支撑壁2层层堆叠，可以灵活拆卸、更换和组合，也可以改变搭配和摆放顺序，使用者可以更具研究测试目的自由组合测试组件，具有曾是层种类多、功能全、测试范围广等特点，解决了国内模体功能单一，需要几个模体才能完成常规参数测试相比的缺点，可测试多个磁共振成像系统质量控制和质量保证参数，可以完全满足磁共振成像系统常规日测试、月测试和年测试的绝大部分需求。

进一步地，盒体10包括上密封盖101、下密封盖102和侧壁103，上密封盖101和侧壁103的一端可拆卸连接，下密封盖102和侧壁103的另一端固定相连，上密封盖101上设有用于通液和排气的通孔1222；上密封盖101上固定设置有两个灌液口1011和装配尼龙螺丝(图未示)的螺丝孔(图未示)，上密封盖101与侧壁103通过密封圈(图未示)密封装配，尼龙螺丝装配于螺丝孔并抵压于密封圈使得上密封盖101、密封圈和侧壁103密封装配，盒体内10设有限位的凸起(图未示)，多个测试块20上设有与凸起相对应的限位凹槽(图未示)。由于在进行模体测试时，要求保证壳体处于密封状态，防止测试液渗漏，故上密封盖101、下密封盖102与侧壁103之间的密封性能非常重要。通常下密封盖102与侧壁103焊接为一体，需要说明的是，下密封盖102也可以与侧壁103密封装配，也可以直接设置为一体结构。上密封盖101设置两个灌液口1011，灌液口1011固定设置于上密封盖101。灌液口用于搭水平仪，方便模体迅速摆位。上密封盖101设置有装配尼龙螺丝的螺丝孔，上密封盖101与侧壁103通过密封圈密封装配，尼龙螺丝装配于螺丝孔并抵压于密封圈使得密封圈分别与上密封盖101和侧壁103密封装配。旋紧尼龙螺丝，上密封盖101、密封圈和侧壁103之间装配得越紧，防漏效果更好。同时，通过盒体10上设置凸起和在测试块20上设置限位凹槽，可以在防止测试层时更加方便和准确，也能避免测试层放入盒体内之后产生晃动。

图3显示为图2中图像几何畸变测试层的结构示意图。如图3所示，在本发明的一实施例中，图像几何畸变测试层11设置有网格盘体111、第一网格孔112和与第一网格孔112形状相同第二网格孔113，第一网格孔112和第二网格孔113设置在网格盘体111中形成测试网格114，测试网格114按规则形状分布，第二网格孔113设置在测试网格114的预设位置中，第二网格孔113的尺寸大于第一网格孔112。在本发明的一优选实施例中，测试网格114的形状为正方形，第一网格孔112和第二网格孔113的形状也同样为正方形。第二网格孔113的尺寸设计的大于第一网格孔112且设置于正方形的测试网格的四个角上，用于在进行图像几何畸变测试时对测试网格114进行定位。同时，第一网格孔112和第二网格孔113设计为正方形，也可以避免现有技术中的模体用均匀分布格栅设计粘结不牢固的缺陷。在本发明的其他实施例中，测试网格的形状可以根据需要进行调整，也可以是等边三角形或圆形等规则图形，同时测试网格114的大小和形状均可以根据需要进行调整，同时，第一网格孔112和第二网格孔113的形状也可以根据测试网格的形状进行同步改变，只要能满足图像几何畸变测试的需求均在本发明的保护范围之中。通过图像几何畸变测试层11可有效测量纵横比、线性度、图像均匀性、信噪比以及图像畸变程度，此外结合软件测试还可以测量共振频率，还可以用于ghost伪影测试等磁共振成像系统的伪影分析和研究。

图4显示为图2中层厚测试层的结构示意图。图5显示为图4的俯视图。如图4和图5所示，在本发明的一实施例中，层厚测试层12包括：层厚盘体121和带有槽孔的“回”字形结构的主体122；主体122固定设置于层厚盘体121，且与层厚盘体121的中心重合；主体122包括四个透明侧壁103，透明侧壁103设置于槽孔和层厚盘体121之间，且和层厚盘体121相垂直；层厚盘体121中心设有与槽孔相匹配的横截面为正方形的通孔1222，透明侧壁103包括一自其左上角到右下角的斜槽1223，斜槽1223内填充有非磁性的金属薄片。进一步地，层厚盘体121还包括四个设置在主体122外侧的圆形通孔1211，圆形通孔1211分别与主体122的透明侧壁1221相对应。进一步地，斜面与水平面之间的夹角的范围为14—16度。优选地，可以使斜面和水平面之间的夹角为15°，使得测试效果最佳。通常非磁性金属薄片的材料采用钛或者钛合金等。四个圆形通孔1211，在用于MRI设备质控时，通孔1222内放的是模体填充液。主体122用于固定透明侧壁1221进而固定斜槽1223和金属薄片，避免了现有技术中一些模体用支架固定斜面容易引起伪影干扰的缺陷，使得该结构能够减少了支架带来的伪影的干扰、提高层厚测量的精度。此外用斜面来测试层厚具有简单、方便的特点，在斜面影像上，应用计算机影像分析软件功能，测量斜面影像的像素强度的剖面分布曲线。在剖面分布曲线上测定峰值一半处的全宽度FWHM，则层厚按式层厚d＝FWHM*tanA计算(A为斜面与水平面之间的夹角)。故本发明可通过计算机软件测出其灵敏度剖面线，根据公式：层厚d＝FWHM*tanA求出层厚即可。相比现有技术中的部分模体采用楔形板测量层厚，得到的灵敏度剖面线再通过求导之后才可以测量层厚容易引起误差的缺陷，本发明采用斜面的层厚测试层12计算简单，结果准确。

图6显示为图2中低对比分辨力测试层的结构示意图。如图6所示，在本发明的一实施例中，低对比分辨力测试层13包括盘体131、三组圆孔组132和三组圆柱组133；三组圆孔组132和三组圆柱组133均呈圆形分布，每组圆孔组132由多个个直径不同的圆孔组成，每组圆柱组133由多个直径与深度都不同的圆柱组成，圆孔组132和圆柱组133分别设置在盘体131的两侧，且圆孔组132设置在圆柱组133和支撑壁2之间，圆孔组132的开口开设在盘体131上。进一步地，圆孔按直径大小由小到大逆时针排列，圆柱按直径和高度的大小由小到大逆时针排列；圆柱和圆孔一一对应，圆柱与对应的圆孔的直径相等。在本实施例中，圆孔组132和圆柱组133均有三组。圆孔和圆柱的尺寸可以根据实际需要灵活调整设置。本发明所述的低对比分辨力测试层用于测试几何畸变，同时满足AAPM测试几何畸变时任何方向和任何位置的要求。

图7显示为图2中空间分辨力测试层的结构示意图。如图7所示，在本发明的一实施例中，空间分辨力测试层14包括测试盘体141、孔式高对比度分辨率测试块142和线对式高对比度分辨率测试块143；孔式高对比度分辨率测试块142和线对式高对比度分辨率测试块142均设置于测试盘体141上；线对式高对比度分辨率测试块143包括横向线对式测试模块1431和纵向线对式测试模块1432；横向线对式测试模块1431沿频率方向分布，纵向线对式测试模块1432沿编码方向分布；孔式高对比度分辨率1测试块142上有呈半圆状分布且与空间分辨力测试层14垂直的测试孔1421，相同孔径的测试孔1421位于同一半圆上，不同孔径的测试孔1421位于从圆心处引出的射线上；横向线对式测试模块1431和纵向线对式测试模块1432均由多组线对组(图未示)构成，每组线对组包括三个宽度相同的长方形通孔组成，长方形通孔按照的宽度的大小由小到大排列。

图8显示为图2中图像均匀性和信噪比测试层的结构示意图。如图8所示，在本发明的一实施例中，图像均匀性及信噪比测试层15包括一中空测试空间151。中空测试空间与支撑壁2结合后形成一中空的圆柱体。

本发明提供的磁共振成像系统质量控制多参数模体在使用时，先将磁共振成像系统质量控制多参数模体灌注硫酸铜溶液，然后将盒体10密封。然后根据不同的需求使用不同的测试块进行测试。在用于ghost伪影测试等磁共振成像系统的伪影分析和研究时，采用图像几何畸变测试层11。在用于测试层厚时，采用层厚测试层12，通过斜面影像按预设公式计算层厚。在用于测试几何畸变时，采用低对比分辨力测试层。在测量频率编码方向和相位编码方向分辨率时，使用空间分辨力测试层。在用于测试磁共振成像系统的图像均匀性和信噪比时，使用图像均匀性和信噪比测试层。

综上所述，本发明的磁共振成像系统质量控制多参数模体，多种质控模体能够通用，产品功能多样化，能够满足不同的测试需求，同时能够测量多种参数、精度高、模块化强，且测试层可以灵活组合。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，包括盒体和多个测试块；所述测试块包括测试层和用于堆叠和定位所述测试块的支撑壁，多个所述支撑壁依次堆叠设置在所述盒体中，所述测试层设置在所述支撑壁中；

多个所述测试层包括层厚测试层、图像几何畸变测试层、空间分辨力测试层、低对比分辨力测试层和图像均匀性及信噪比测试层；或者多个所述测试层包括所述层厚测试层、所述图像几何畸变测试层、所述空间分辨力测试层、所述低对比分辨力测试层和所述图像均匀性及信噪比测试层中的任意两种或者任意三种或任意四种。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述盒体包括上密封盖、下密封盖和侧壁，所述上密封盖和所述侧壁的一端可拆卸连接，所述下密封盖和所述侧壁的另一端固定相连，所述上密封盖上设有用于通液和排气的通孔；所述上密封盖上固定设置有两个灌液口和装配尼龙螺丝的螺丝孔，所述上密封盖与所述侧壁通过密封圈密封装配，所述尼龙螺丝装配于所述螺丝孔并抵压于所述密封圈使得所述上密封盖、所述密封圈和所述侧壁密封装配，所述盒体内设有限位的凸起，多个所述测试块上设有与所述凸起相对应的限位凹槽。

3.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述图像几何畸变测试层设置有网格盘体、第一网格孔和与所述第一网格孔形状相同第二网格孔，所述第一网格孔和所述第二网格孔设置在所述网格盘体中形成测试网格，所述测试网格按规则形状分布，所述第二网格孔设置在所述测试网格的预设位置中，所述第二网格孔的尺寸大于所述第一网格孔。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述层厚测试层包括层厚盘体和带有槽孔的“回”字形结构的主体；所述主体固定设置于所述层厚盘体，且与所述层厚盘体的中心重合；所述主体包括四个透明侧壁，所述透明侧壁设置于所述槽孔和所述层厚盘体之间，且和所述层厚盘体相垂直；所述层厚盘体中心设有与所述槽孔相匹配的横截面为正方形的通孔，每个所述透明侧壁包括一自其左上角到右下角的斜槽，所述斜槽内填充有非磁性的金属薄片。

5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述斜面与水平面之间的夹角的范围为14—16度。

6.根据权利要求4或5任一项所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述层厚盘体还包括四个设置在所述主体外侧的圆形通孔，所述圆形通孔分别与所述主体的所述透明侧壁相对应。

7.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述低对比分辨力测试层包括盘体、三组圆孔组和三组圆柱组；三组所述圆孔组和三组所述圆柱组均呈圆形分布，每组所述圆孔组由多个个直径不同的圆孔组成，每组圆柱组由多个直径与深度都不同的圆柱组成，所述圆孔组和所述圆柱组分别设置在所述盘体的两侧，且所述圆孔组设置在所述圆柱组和所述支撑壁之间，所述圆孔组的开口开设在所述盘体上。

8.根据权利要求7所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述圆孔按直径大小由小到大逆时针排列，所述圆柱按直径和高度的大小由小到大逆时针排列；所述圆柱和所述圆孔一一对应，所述圆柱与对应的所述圆孔的直径相等。

9.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述空间分辨力测试层包括测试盘体、孔式高对比度分辨率测试块和线对式高对比度分辨率测试块；所述孔式高对比度分辨率测试块和所述线对式高对比度分辨率测试块均设置于所述盘体上；

所述线对式高对比度分辨率测试块包括横向线对式测试模块和纵向线对式测试模块；所述横向线对式测试模块沿频率方向分布，所述纵向线对式测试模块沿编码方向分布；

所述孔式高对比度分辨率测试块上有呈半圆状分布且与所述测试层垂直的测试孔，相同孔径的所述测试孔位于同一半圆上，不同孔径的所述测试孔位于从圆心处引出的射线上；

所述横向线对式测试模块和所述纵向线对式测试模块均由多组线对组构成，每组所述线对组包括三个宽度相同的长方形通孔组成，所述长方形通孔按照的宽度的大小由小到大排列。

10.根据权利要求1所述的磁共振成像系统质量控制多参数模体，其特征在于，所述图像均匀性及信噪比测试层包括一中空测试空间。