CN109009114B - 三方位磁共振成像设备图像性能检测装置 - Google Patents

三方位磁共振成像设备图像性能检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，包括：外壳，所述外壳为球形，设有可密封的灌注口，用于将成像材料注入所述外壳内部；框架，设置在所述外壳内部，所述框架是由三组相对的正方形框端点之间进行连接而形成的14面体结构；多个测量组件，每个测量组件嵌入在其中一个正方形框内。本发明所提出的检测装置整体形状为中心对称，每组检测组件又为轴对称，可以一次性完成三个方位的扫描，可将检测效率提高两倍左右，有效解决了现有装置检测效率低的问题。

Description

三方位磁共振成像设备图像性能检测装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种三方位磁共振成像设备图像性能检测装置。
背景技术
磁共振成像(MRI)设备是一种常用医疗设备，也是医疗诊断的重要设备之一。磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息。医用磁共振成像设备的图像质量对病灶诊断有着重要影响，图像分辨力、对比度、几何形变、均匀性等关键参数直接关系到对病症的判断，因此对医用磁共振成像设备图像质量的检测成为质控的重点，国家卫生健康委员会和国家市场监督管理总局也出台了相关规定，对使用中的医用磁共振成像设备定期进行强制检测。
医用磁共振成像设备可实现三个方位的断层扫描，分别是横断位，矢状位和冠状位。如图1所示，P1表示矢状面、P2表示冠状面、P3表示横断面(水平面)。在性能检测时需要对每个方位分别检测，但目前所采用的圆柱形检测装置(模体)只能实现横断位的检测，而球形装置(模体)虽然可以实现三个方位的检测，但检测不同的方位时需要人工重新摆放位置，检测效率低，进行一次检测将占用3-5个患者的检查时间，对我国本就存在的“看病难、排队难”的状况更是雪上加霜。
因此，有必要开发一种检测效率高的磁共振成像设备图像性能检测装置。
发明内容
本发明要解决的现有磁共振成像设备的检测装置只能实现一个方位的检测或者检测效率低的问题。
本发明提出了一种三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，包括：
外壳，所述外壳为球形，设有可密封的灌注口，用于将成像材料注入其内部；
框架，设置在所述外壳内部，所述框架是由三组相对的正方形框端点之间进行连接而形成的14面体结构；
多个测量组件，每个测量组件嵌入在其中一个正方形框内。
优选地，所述多个测量组件包括几何失真和空间分辨力测量组件以及低对比和弛豫时间测量组件，两个不同的测量组件分别嵌入每组相对的正方形框内。
优选地，所述框架中的正方形框用于层厚测量。
优选地，所述框架的中心部分用于均匀性和信噪比测量。
优选地，所述外壳采用聚丙烯酸树脂材料，所述框架和所述多个测量组件采用聚碳酸酯材料。
优选地，所述外壳、所述框架和所述多个测量组件整体采用聚碳酸酯材料。
优选地，所述几何失真和空间分辨力测量组件为正方形网格结构，部分的网格内嵌入线对以用于空间分辨力测量。
优选地，所述低对比和弛豫时间测量组件包括四组不同深度的圆孔，每组包含三个深度相同、直径不同的圆孔，在每组圆孔之间嵌入一个圆柱形、带有密封盖的瓶，以放置进行弛豫时间测量的材料。
优选地，在进行检测时，所述检测装置放置在进行磁共振成像的射频线圈中，并且所述检测装置的每组两个正方形框平面分别与横断面、矢状面和冠状面平行。本发明所提出的检测装置整体形状为中心对称，每组检测组件又为轴对称，可以一次性完成三个方位的扫描，可将检测效率提高两倍左右，有效解决了现有装置检测效率低的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出磁共振成像设备可实现的三个断层扫描面；
图2根据本发明的示例性实施例的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置的结构图；
图3从另一个角度示出图2中的装置；
图4a和图4b分别示出框架的结构图和投影示意图；
图5示出几何失真和空间分辨力测量组件的示意图及其剖面图；
图6示出低对比和弛豫时间测量组件的示意图及其剖面图；
图7示出根据本发明的示例性实施例的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置的实物图；
图8示出检测时每个方位的定位线示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和有点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在详述本发明实施例时，为便于说明，示例图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其再在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间大小。
图2示出根据本发明的一个实施例的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置的结构图。
该三方位磁共振成像设备图像性能检测装置主要包括外壳、框架以及多个测量组件。
外壳(图2中未示出)为球形，一般外直径为20cm，厚度为0.5cm，内直径为19cm。本领域技术人员应当理解，外壳的尺寸可以依据实际应用进行变化，并不限定于以上尺寸。
在外壳上设有可密封的灌注口，用于将成像材料注入内部。成像材料可以是液体也可以是熔融后的固体，例如可以为硫酸铜溶液。
框架设置在外壳内部。该框架是由三组相对的正方形框端点之间进行连接而形成的14面体结构，即，框架由6个正方形框相互连接组件，连接后为6个正方形框和8个等边三角形框组成的14面体框架，如图4a所示。
每个正方形边框的横截面通常为边长0.5cm的正方形，外边长通常为10cm。本领域技术人员应当理解，正方形框的尺寸可以依据实际应用进行变化，并不限定于以上尺寸。
该检测装置利用正方形框的两条边来进行层厚测量。具体地，可采用投影法，如图4b所示。图4b中实线的正方形为该14面体框架中的任意一个正方形框，其正面朝向成像设备布置。在进行断层扫描时，通过测量图4b中的投影长度b，利用投影角度为45°，即能够计算出断层厚度a。本发明无需加入额外的测量层厚的组件，利用外框能够直接对层厚进行测量。
多个测量组件中的每个测量组件嵌入在其中一个正方形框内。
在一个示例中，多个测量组件包括几何失真和空间分辨力测量组件以及低对比和弛豫时间测量组件，两个不同的测量组件分别嵌入每组相对的正方形框内。也即，每组相对的正方形框内一个嵌入几何失真和空间分辨力测量组件，另一个嵌入低对比和弛豫时间测量组件，框架的六个正方形框内分别嵌入三个几何失真和空间分辨力测量组件和三个低对比和弛豫时间测量组件，如图2所示，图3从另一个角度展示了嵌入测量组件的检测装置。
框架的中心部分可用于均匀性和信噪比测量。
在进行均匀性测量时，可在通过框架中心的框架内部截面上，围绕中心选取8个均匀分布的点，通过测量每个点的差值即能够得到均匀性测量结果。
在进行信噪比测量时，可在通过框架中心的框架内部截面上画圆，并测量在该圆上所有像素的标准偏差值，即能够得到信噪比测量结果。
几何失真和空间分辨力测量组件为正方形网格结构，例如包括n×n个小的正方形网格。该正方形网格结构嵌入到框架的正方形框内，如图5所示。
每一个正方形网格结构的几何失真和空间分辨力测量组件中，部分的网格内嵌入线对以用于空间分辨力测量。一般线对为2lp/cm到13lp/cm。
低对比和弛豫时间测量组件包括四组不同深度的圆孔，深度例如分别为0.200cm、0.100cm、0.075cm、0.050cm，每组包含三个不同直径(深度相同)的圆孔，直径例如分别为1.0cm、0.6cm、0.4cm。每组圆孔之间嵌入一个圆柱形带有密封盖的小瓶，外径例如为2.0cm，用于放置不同材料，可用于T1、T2值(T1为自旋-晶格弛豫时间，T2为自旋-自旋弛豫时间)或信号值的测量。该低对比和弛豫时间测量组件嵌入到框架的正方形框内，如图6所示。
该检测装置通常框架和各测量组件采用聚碳酸酯材料，外壳采用聚丙烯酸树脂，也可整体使用聚碳酸酯材料。
根据本发明的示例性实施例的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置的实物图如图7所示。
在使用该检测装置前，需要在装置的外壳内部注入相关的成像材料(如硫酸铜溶液)，低对比和弛豫时间测量组件中的四个小瓶中注入不同的成像材料(如不需要测量弛豫时间也可不用)，待注入材料的起泡消除后密封。
检测时将装置放置于磁共振成像设备的射频线圈中，保证每组两个正方形框平面分别与横断面、矢状面和冠状面平行，定位时将定位线中心与球心对齐。
检测时可以使用三平面定位像一次定出3个方位，每个方位4条，共12条定位线，一次性扫描出12幅图像。每组四条定位线位置如图8所示。
以1.5T医用磁共振成像系统为例，完成一个方位的定位像和断层扫描约7分钟，再加上线圈拆卸和装置摆放，使用现有装置一个方位正反两个方向的检测大约为15～20分钟，一次检测就需要45分钟到1个小时。而使用本发明的装置三个方位测只需要扫描正、反两次扫描，不用重新摆放装置和扫描定位像，完成一台设备的检测只需要15分钟左右。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳为球形，设有可密封的灌注口，用于将成像材料注入其内部；
框架，设置在所述外壳内部，所述框架是由三组相对的正方形框端点之间进行连接，连接后为6个正方形框和8个等边三角形框组成的14面体框架；
多个测量组件，每个测量组件嵌入在其中一个正方形框内；
所述多个测量组件包括几何失真和空间分辨力测量组件以及低对比和弛豫时间测量组件，两个不同的测量组件分别嵌入每组相对的正方形框内；
所述框架中的正方形框用于层厚测量；
所述检测装置放置在进行磁共振成像的射频线圈中，并且所述检测装置的三组相对的正方形框平面分别与横断面、矢状面和冠状面平行，检测装置整体形状为中心对称，每组检测组件又为轴对称，可以一次性完成三个方位的扫描。
2.根据权利要求1所述的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，所述框架的中心部分用于均匀性和信噪比测量。
3.根据权利要求1所述的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，所述外壳采用聚丙烯酸树脂材料，所述框架和所述多个测量组件采用聚碳酸酯材料。
4.根据权利要求1所述的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，所述外壳、所述框架和所述多个测量组件整体采用聚碳酸酯材料。
5.根据权利要求1所述的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，所述几何失真和空间分辨力测量组件为正方形网格结构，部分的网格内嵌入线对以用于空间分辨力测量。
6.根据权利要求1所述的三方位磁共振成像设备图像性能检测装置，其特征在于，所述低对比和弛豫时间测量组件包括四组不同深度的圆孔，每组包含三个深度相同、直径不同的圆孔，在每组圆孔之间嵌入一个圆柱形、带有密封盖的瓶，以放置进行弛豫时间测量的材料。
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