CN110448298A - 用于颈动脉斑块磁共振成像的体模 - Google Patents

用于颈动脉斑块磁共振成像的体模 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，该体模适用于磁共振设备，以检测磁共振设备对颈动脉斑块的成像性能，所述用于颈动脉斑块磁共振成像的体模包括：颈动脉模拟结构，所述颈动脉模拟结构具有导入和导出磁共振成像溶液的入口和出口；对比度模块，用于测量不同浓度磁共振成像溶液的对比度和对比信噪比；分辨率模块，用于测量低对比度条件下和高对比度条件下的分辨率；层厚模块，信噪比模块，以及体模外壳。

Description

用于颈动脉斑块磁共振成像的体模
技术领域
本发明涉及磁共振成像领域，更具体地，涉及一种用于颈动脉斑块磁共振成像的体模。
背景技术
世界卫生组织统计，心脑血管疾病已经成为世界的头号死因，2012年有近1750万人因其死亡。在这些人中，有近670万人死于卒中。在我国，脑血管病的死亡人数超出心血管病的死亡人数，脑卒中已经成为严重的社会经济负担。
研究发现，由颈动脉斑块破裂形成栓子或者引起颈动脉狭窄而导致的缺血性卒中占总数的20％，是卒中的最主要的诱发因素之一。
与其他诊断手段相比，使用磁共振设备对颈动脉斑块进行研究，不仅可以了解斑块的大小、结构，还可以了解斑块的生长是正性重构还是负性重构，以及斑块内的成分等，对于诊断病情，及时介入治疗，预防初发和复发性卒中具有十分重要的意义。但因为其会对血管壁直接成像，因此对设备的性能要求很高。
但是，目前用于磁共振成像质量控制的体模中没有一种是专门针对颈动脉斑块成像的。而因为颈动脉结构位置的特殊性，使用通用体模来进行颈动脉斑块磁共振成像的质量控制，主要有以下几项缺点：
a、因颈动脉解剖学位置特殊，使用通用体模不能准确反映磁共振设备在劲动脉所在位置进行成像的真实性能；
b、使用通用体模只能对磁共振静态成像进行质量控制，无法对磁共振动态成像进行质量控制。
发明内容
针对现有磁共振设备质量控制体模的缺点和颈动脉斑块磁共振成像的性能参数要求，本发明的目的是提供一种用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，从而可以更有效的对颈动脉斑块磁共振成像进行质量控制。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，该体模适于安装在磁共振设备，以检测磁共振设备对颈动脉斑块的成像性能，所述用于颈动脉斑块磁共振成像的体模包括：颈动脉模拟结构，所述颈动脉模拟结构具有导入和导出磁共振成像溶液的入口和出口；对比度模块，用于测量不同浓度磁共振成像溶液的对比度和对比信噪比；分辨率模块，用于测量低对比度条件下和高对比度条件下的分辨率；层厚模块，信噪比模块，以及体模外壳。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述对比度模块、分辨率模块、层厚模块和信噪比模块分别设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部。
在本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模中，所述体模外壳包括顶板、底板和连接体，在所述顶板上设有圆孔，用于向所述体模内部导入磁共振成像溶液。
下面重点描述体模外壳的结构，以及体模外壳与对比度模块、分辨率模块、层厚模块、信噪比模块的连接关系。
在本发明所包含的的体模外壳的优选实施形式中，所述连接体包括两个同心的空心圆柱件，两个空心圆柱件的夹层灌装矿物油，用于模拟颈部的脂肪，在所述顶板的一侧设置有圆孔，用于向所述空心圆柱件的夹层灌装矿物油。
在本发明所包含的的体模外壳的优选实施形式中，在所述顶板的两侧对称地分布有两组圆孔，每组包括两个圆孔，所述圆孔与所述颈动脉模拟结构相连接，用于在颈动脉模拟结构内导出磁共振成像溶液；在所述底板上对称地分布有两个圆孔，该圆孔与所述颈动脉模拟结构相连接，用于向所述颈动脉模拟结构内导入磁共振成像溶液。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述颈动脉模拟结构呈Y形中空状，并且在所述颈动脉模拟结构的入口和出口处分别设置有外螺纹，所述外螺纹适于密封连接所述入口和出口的盖子。
在本发明所包含的的体模外壳的优选实施形式中，所述对比度模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部，所述顶板的两侧对称地分布有两组圆孔，每组包括两个圆孔，用于向纵横比插件内导入磁共振成像溶液。
优选地，所述圆孔为阶梯孔，并且在所述阶梯孔内设有螺纹，用于与密封所述圆孔的盖子相配合。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述分辨率模块设置于所述体模内部的两侧，所述分辨率模块包括两个层面，每个层面包括四组槽，每一组包括四条槽，所述分辨率模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述层厚模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部，并且所述层厚模块设置于所述底板的方形槽中，所述层厚模块设置有等间距的贯通小孔，用于定位或者用于灌装磁共振成像溶液的入口。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述分辨率模块、层厚模块和信噪比模块组合成一个整体，布置于体模外壳内部。
根据本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的一种优选实施形式，所述用于颈动脉斑块磁共振成像的体模设置有四个测试平面，用于磁共振设备进行扫描成像，所述测试平面之间间隔20mm，第一测试平面用于测量层厚、信噪比和影像均匀性，第二测试平面用于测量高对比度条件下的分辨率和几何畸变率，第三测试平面用于测量低对比度条件下的分辨率，第四测试平面用于测量对比度。
在本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模中，包含外壳和内部功能模块两大部分，其中，体模外壳包括顶板、底板和圆柱体；体模内部功能模块有对比度模块、分辨率模块、层厚模块、信噪比模块以及颈动脉模拟结构。
相比于通用磁共振成像质量控制体模，本发明加入的改进包括以下几个方面：1、本发明的内部功能模块在体模内部的位置与颈动脉在人体颈部的解剖位置相同，可以更有针对性的检测出磁共振设备进行颈动脉斑块成像的性能；2、由于本发明的外壳设计有夹层，可以通过填装矿物油来模拟人体颈部的脂肪结构，从而可以检测出磁共振设备进行颈动脉斑块成像时进行脂肪抑制的性能；3、由于本发明的颈动脉模拟结构可以通过接口与外部连通。因此，在外部加上水泵和相应管路可以很好的模拟颈动脉的血液流动，从而可以检测出磁共振设备进行颈动脉斑块动态成像的性能。
综上所述，本发明的功能模块涵盖了颈动脉斑块磁共振成像的主要性能检测要求，可以全面的对其进行质量控制；由于本发明通过优化了内部功能模块的结构，使得图像采集过程大大简化，减轻了本领域技术人员的工作负担。此外，本发明很好地模拟了颈动脉的结构和功能，还可以用来进行颈动脉斑块磁共振成像领域的相关研究。
附图说明
图1示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的颈动脉模拟结构；
图2A、图2B、图2C示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳的一种实施形式，其中，图2C是图2A的剖视图；
图3示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和颈动脉模拟结构的一种连接形式；
图4示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和对比度模块的一种连接形式；
图5示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和信噪比模块、层厚模块、高对比分辨率模块、低对比分辨率模块的一种连接形式；
图6示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像中的信噪比模块、层厚模块和分辨率模块作为一个整体的实施形式；
图7示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的采集层面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模进行详细说明。
图1示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的颈动脉模拟结构，如图1所示，本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模包括颈动脉模拟结构110，颈动脉模拟结构110外部形状呈Y形，内部中空，形状模拟人体颈动脉解刨学结构。
本发明的颈动脉模拟结构110可以通过接口111与外部连通，在外部加上水泵和相应管路可以很好的模拟颈动脉的血液流动，从而可以检测出磁共振设备进行颈动脉斑块动态成像的性能。
图2A、图2B、图2C示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳的一种实施形式，如图2A、图2B、图2C所示，本发明提供的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模包括体模外壳150，其中，体模外壳150的连接体180包括两个同心的空心圆柱件181，在两个空心圆柱件181之间设有夹层182，可以向夹层182内灌装矿物油，用于模拟颈部的脂肪。
体模外壳150的顶板160的一侧设置有圆孔161，用于向空心圆柱件181之间的夹层182内灌装矿物油。
体模外壳150的顶板160的顶板正中间设有圆孔162，用于向体模100内部灌装磁共振成像溶液。
这两个贯通圆孔(161、162)在内侧设计有螺纹，使其在灌装磁共振成像溶液后可以通过旋入带有外部螺纹的有机塑料钉来密封，有机塑料钉的头部要配有相应的橡胶垫圈。
图3示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和颈动脉模拟结构的一种连接形式，如图3所示，在体模内部对称地设置有两个颈动脉模拟结构110，该颈动脉模拟结构110的分叉通过顶板160的四个贯通圆孔163与外部相通，突出部分有外侧螺纹，有配套的盖子；其另一端通过底板170的两个贯通圆孔171与外部相通，突出部分有外侧螺纹，有配套的盖子。
图4示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和对比度模块的一种连接形式，如图4所示，本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的对比度模块120为四个小圆桶，可以测量不同浓度溶液的对比度和对比信噪比。
对比度为不同浓度的溶液在不同成像序列下的亮度差异，对比信噪比为对比度和噪声标准差的比值。
在体模外壳150的顶板160上设有四个贯通圆孔164，分为两组，分别位于顶板160的上下两侧，用于向对比度测量插件内灌装不同浓度的磁共振成像溶液，贯通圆孔内侧设有螺纹，使其在灌装磁共振成像溶液后可以通过旋入带有外部螺纹的有机塑料钉来密封，有机塑料钉的头部配有相应的橡胶垫圈。
图5示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的体模外壳和信噪比模块140、层厚模块(141、142)、高对比分辨率模块132、低对比分辨率模块131的一种连接形式。
分辨率模块，在体模100内设有两组，每组分别由两个层面(131、132)构成，可以分别测量低对比度条件下和高对比度条件下的分辨率，每个层面设有四组槽，每一组内设有五条槽。
两组分辨率模块130分别位于体模100内部的两侧。
在体模100内设有两组层厚模块，每组层厚模块被安装在底板的两个方形槽中，层厚模块的一侧有一组贯通小孔141，该组小孔斜向等间距排列，层厚插件另一侧有一个贯通圆孔142，可以用来定位和测量层厚，也可用来在灌装磁共振成像溶液时使液体流入插件内部。
信噪比模块140、层厚模块(141、142)与分辨率模块130可以组合成一个整体，图6示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像中的信噪比模块、层厚模块和分辨率模块作为一个整体的实施形式。
图7示意了本发明的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模的采集层面，如图7所示，在磁共振设备上对体模进行扫描时，共需要四个测试平面190。第一测试平面以层厚模块内测的小孔进行定位，然后依次每向前20mm，采集一个测试平面。
第一个层面用来进行层厚、信噪比和影像均匀性的测量这三个的测量，第二个层面用来进行高对比度条件下分辨率和几何畸变率的测量，第三个层面用来进行低对比度条件下分辨率的测量，第四个层面用来进行对比度的测量。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚说明本发明所做的举例，而非对本发明实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、替换或改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，该体模适用于磁共振设备，以检测磁共振设备对颈动脉斑块的成像性能，其特征在于，所述用于颈动脉斑块磁共振成像的体模包括：
颈动脉模拟结构，所述颈动脉模拟结构具有导入和导出磁共振成像溶液的入口和出口；
对比度模块，用于测量不同浓度磁共振成像溶液的对比度和对比信噪比；
分辨率模块，用于测量低对比度条件下和高对比度条件下的分辨率；
层厚模块，信噪比模块，以及体模外壳。
2.根据权利要求1所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述体模外壳包括顶板、底板和连接体，在所述顶板上设有圆孔，用于向所述体模内部导入磁共振成像溶液。
3.根据权利要求2所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述连接体包括两个同心的空心圆柱件，两个空心圆柱件的夹层灌装矿物油，用于模拟颈部的脂肪，在所述顶板的一侧设置有圆孔，用于向所述空心圆柱件的夹层灌装矿物油。
4.根据权利要求2所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，在所述顶板的两侧对称地分布有两组圆孔，每组包括两个圆孔，所述圆孔与所述颈动脉模拟结构相连接，用于在颈动脉模拟结构内导出磁共振成像溶液；
在所述底板上对称地分布有两个圆孔，该圆孔与所述颈动脉模拟结构相连接，用于向所述颈动脉模拟结构内导入磁共振成像溶液。
5.根据权利要求1所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述颈动脉模拟结构呈Y形中空状，并且在所述颈动脉模拟结构的入口和出口处分别设置有外螺纹，所述外螺纹适于密封连接所述入口和出口的盖子。
6.根据权利要求1所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述对比度模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部，所述顶板的两侧对称地分布有两组圆孔，每组包括两个圆孔，用于向对比度模块内导入磁共振成像溶液。
7.根据权利要求1所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述分辨率模块设置于所述体模内部的两侧，所述对比度模块包括两个层面，每个层面包括四组槽，每一组包括四条槽，所述对比度模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部。
8.根据权利要求1所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述层厚模块设有两组，对称地布置于所述体模外壳的内部，并且所述层厚模块设置于所述底板的方形槽中，所述层厚模块设置有等间距的贯通小孔，用于定位或者用于灌装磁共振成像溶液的入口。
9.根据权利要求7或8所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述层厚模块、所述信噪比模块与所述分辨率模块组合成一个整体，布置于体模外壳内部。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的用于颈动脉斑块磁共振成像的体模，其特征在于，所述用于颈动脉斑块磁共振成像的体模设置有四个测试平面，用于磁共振设备进行扫描成像，所述测试平面之间间隔20mm，第一测试平面用于测量层厚、信噪比和影像均匀性，第二测试平面用于测量高对比度条件下的分辨率和几何畸变率，第三测试平面用于测量低对比度条件下的分辨率，第四测试平面用于测量对比度。
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