CN110891482B - 多传感器磁监视成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于对包括儿童和成年人在内的受试者的脑部或心脏活动进行成像、监视、扫描或绘图的磁监视系统，该系统包括脑磁图或心电图系统，该系统结合用于测量脑部活动或心脏活动的SQUID传感器，该系统包括多个不同尺寸和形状的Dewar头盔；以及多个监视接口；其中传感器系统头盔通过Dewar水平旋转而可移动。传感器系统包括以下配置，其中系统中头盔的尺寸和形状可以不同，以容纳不同尺寸的受试者以同时进行监视。

Description

多传感器磁监视成像系统
技术领域
本发明涉及生物成像和生物监视，尤其涉及用于治疗的射频波束形成和靶向。
背景技术
许多磁电图(MEG)制造商已经生产了各种类型的MEG系统。现有技术的MEG制造商已经给出了能够在MEG脑部扫描过程期间针对不同受试者位置调整其MEG头盔和容纳液氮的相关联的Dewar瓶的系统。以这种方式，可以调整现有技术的MEG系统以适应MEG扫描期间的各种受试者位置，包括坐着的、仰卧的(诸如躺在床上)以及其它受试者位置和不同高度。例如，Elekta(瑞典MEG制造商)给出了一种MEG扫描仪，该扫描仪能够使MEG Dewar和头盔倾斜，使受试者可以以仰卧姿势躺在床上或以直立位置坐着时进行MEG脑部扫描。在另一个示例中，韩国标准与科学检查院(Korean Research Institute of Standards and Science，KRISS)给出了一种MEG扫描仪，该扫描仪能够使MEG Dewar和头盔下降并抬起以便进行调整，以安全有效地适应坐着的受试者的不同高度。
现有技术的一些缺点包括当前的多传感器磁监视成像系统(MMS，包括MEG、MCG以及受试者或对象磁监视和成像系统)具有准确成像和/或监视MMS/MEG的有限能力，因为本领域中已知的Dewar在移动和定位能力上是空间受限的，因此限制了从脑部活动监视的受试者的形态特点(即，重建现实或准确的空间源、连通性和脑部信号的连通性的能力)。
发明内容
本发明包括结合多传感器系统(多个头盔和/或其它Dewar受试者成像或监视接口，根据图1；图3，方框5；图6，方框6；图7；方框1；图9，方框1)的磁监视系统(MMS是指成像和/或监视和/或扫描和/或制图系统，诸如脑磁图(MEG)和/或心磁图(MCG))，从而启用最佳传感器位置或传感器与不同形状或尺寸的对象或感兴趣的受试者信号之间的最小距离。对于MEG示例实施例，i)多头盔Dewar系统(即，多个Dewar传感器系统接口(即，头盔))基于选择合适尺寸的传感器系统头盔(即，小儿或成年人)借助于水平Dewar旋转在(例如)成年人或儿童的MEG成像或监视的情况下启用(也请参见图2至图10及其描述)。
本发明提供了一种用于对包括儿童和成年人在内的受试者的脑部或心脏活动进行成像、监视、扫描或制图的磁监视系统或MMS，该系统包括结合了用于脑部活动和心脏活动的SQUID传感器的脑磁图或心电图系统；多个不同尺寸和形状的Dewar头盔；以及多个监视接口；其中传感器系统头盔通过水平Dewar旋转而可移动。MMS还可以包括多功能MMS可选择或可重新配置传感器(即，头盔)系统的含义。MMS Dewar头盔最有利地可以具有不同的尺寸和形状。MMS可以包括用于最佳空间分辨率、信号灵敏度和/或增强的多模式图像共配准精度的三维传感器系统定位调整能力。MMS可以将三维传感器系统自动或手动定位。MMS可以包括共享的或公共的冷却剂系统，其包括单个再液化冷却剂系统。MMS可以包括用于同时的脑电图监视能力的装置。MMS可以包括精度共配准基准选项。MMS可以包括双松弛振荡器SQUID(DROS)系统，该系统具有紧密耦合的SQUID芯片和线圈，从而启用高通量到电压灵敏度。在上述MMS中，紧密耦合的SQUID芯片和线圈被构造用于最大通量到电压灵敏度，从而通过SQUID放大芯片与对应的拾取线圈之间的虚拟直接耦合来最小化杂散拾取噪声和阻抗(电阻；电感；电容)。MMS可以包括在射频靶向或波束整形中要避免的神经源或为了去除或减轻癌细胞风险要被靶向的区域方面的定位能力(即，配备有射频治疗的Dewar和/或要被最佳定位的Dewar和/或RF波束的选择和定位)。
附图说明
图1示出了MMS OrionLifeSpan多传感器系统(在这个MEG示例中是多头盔)系统的优选实施例的示例。
图2示出了本发明的分解示意图的实施例，其示出了具有水平旋转(1)和垂直角度倾斜调整能力的双头盔Dewar构造。
图3示出了双Dewar功能的示例的分解示意图，其结合了垂直高度调整能力，从而使得能够容纳或者不同的床、座位、站立或其它受试者可变成像和/或监视要求。
图4示出了磁屏蔽室和再液化剂冷却剂系统的示例。
图5示出了双头盔可选择的Dewar系统(5)的示意性平面图的示例，该系统用于将儿童或成年人容纳在带有外部且相邻的计算机处理室的屏蔽室内。
图6示出了被调整为45度倾斜角位置以容纳儿童头盔的双头盔Dewar系统(2)的分解示意图，以及相关联的处于坐姿的儿童受试者。
图7示出了被调整为水平或非倾斜位置以容纳成年人形状和尺寸的头盔的双头盔Dewar系统(1)的示例，以及用于对仰卧位置的成年受试者进行成像和监视的相关联的传感器系统。
图8示出了被调整为水平或非倾斜位置以容纳儿童形状和尺寸的头盔的双头盔Dewar系统(1)的示例，以及用于对仰卧位置的儿童进行成像和监视的相关联的传感器系统。
图9示出了具有双传感器/头盔Dewar系统的MMS的实施例。
图10示出了在毗邻的计算机处理室中进行图像和监视神经源定位和图像重建的示例。
具体实施方式
参考附图，本发明提供以下特征。将理解的是，本发明仅由所附权利要求书限制。
图1示出了实施例，其示出了具有x轴(4；水平旋转)和/或y轴(5；垂直高度)和/或z轴(6；角度倾斜)手动或自动定位系统(3D定位系统或X/Y/Z自动定位系统)以及被设计用于在传感系统的超导冷却条件下产生极低振动的独特真空辐射冷却传感器系统(10)的MMS多头盔Dewar系统，和/或；
关于图1中的方框，描述如下。
方框1Dewar调整机构柜。
方框2&9位于磁屏蔽室(或模拟磁屏蔽室受试者位置的外部区域)内的多个光束和/或RF和/或超声波收发器系统，从而使得受试者被扫描，而在理想的监视位置，通常在MMS检查之前，以允许以准确的3维(3-D)坐标格式捕获感兴趣的受试者的确切区域(即，头部扫描)，需要进行MMS系统操作人员验证和调整，然后是存储受试者的身体、四肢和头部轮廓细节的选项，以便MMS系统可以计算Dewar的最佳3维位置，以便提供最佳的图像和监视能力，同时确保在受试者和MMS之间建立安全空间。以这种方式，本发明的MMS自动水平旋转选择(即，作为本发明的多传感器Dewar系统的一部分，可以根据与受试者的受监视区域(即，在这个示例实施例中，成年人或小儿头部)的形状和尺寸最匹配的Dewar来选择，以及理想的垂直高度位置(以适应站立、躺着或坐着位置，或床或座椅的尺寸等)，以及理想的倾斜角(即，适应坐着或躺着或其它位置)。
然后可以参考扫描的受试者轮廓坐标，以便确定对应的最佳Dewar3维Dewar定位。
此外，可以经由可用数据访问精确的电极位置，或者经由用电极和/或相关联的基准标记对受试者进行扫描(RF或光束)来获得精确的电极位置。
MMSDewar 3-D定位和受试者预先扫描的3-D数据的各种组合可以作为测试蒙太奇库的一部分被存储和回调(recall)。对于Dewar手动或自动x和y和/或z轴配置，可以直接传送这种数据。如法规、安全性和其它重要条件所需的，当受试者处于电磁屏蔽室中或在其它时间以别的方式，可以发生这种Dewar调整。
方框3Dewar调整柜与电气、电子、光纤和/或液压接口进行接口，用于Dewarx、y和/或z轴定位系统的远程定位
方框4Dewar水平旋转系统。
方框5使用调整齿轮和狭槽的Dewar垂直高度调整伸缩杆和套筒。
方框6Dewar垂直枢轴/倾斜关节。
方框7绝缘空间
方框8垂直Dewar旋转伸缩杆和套筒，使用夹具托架机构，带有倾斜旋转关节，可以安装到“氦气填充”腔室调整齿轮和狭槽的外部。
方框10真空空间中的线圈、线轴、SQUIDS
方框11简单、流线型、简约的设计，氦气储罐内不需要基础设施支撑柱，其可以由于液氦的振动而移动。
图2
左侧分解示意图示出了在左图中结合了180度水平旋转能力的双Dewar功能的示例，从而允许在一个或多个Dewar和头盔头部形状或尺寸布置(诸如儿童或成年人配置)之间进行选择。
方框1用于小儿和成年人Dewar使用能力的180度旋转的MMS(MEG版本)示例实施例。
方框2倾斜角度定位调整的MMS(MEG版本)，使得受试者能够在MMS检查期间坐着、躺卧、站立或定位在任何其它中间位置。
右侧分解示意图示出了结合垂直倾斜能力的双Dewar功能的示例，用于用坐着、仰卧或任何范围的倾斜或其它受试者位置进行调整，从而使得能够在例如任何数量的身体位置期间进行成像和/或监视，诸如休息，睡眠，唤醒，无意识以及其它心理和身体状态。
如这里所示的，本发明示例实施例提供了翻转或旋转双重Dewar系统的装置，以便为MEG检查中的受试者选择最合适的Dewar。
通常，双Dewar格式可以被配置为容纳2个成年人、2个小儿或者一个成年人和一个小儿。
为了最大程度地减少空间或整个MEG设施的占地面积(MEG操作所需的区域)和成本要求，同时最大化系统使用能力，可以部署双Dewar系统，由此将系统配置在单个小的磁屏蔽室中，从而仅可以任何时候都一次容纳一个MEG检查受试者的房间。
可替代地，在其它配置中，可以用更全面的系统配置来部署更大的磁屏蔽室(允许同时操作两个Dewar，由此部署了两套完整的电子设备，以同时处理来自两个Dewar的所有SQUID信号)。在这种配置中，磁屏蔽室应具有足够的尺寸，以根据需要一次或在分开的时间检查两个Dewar中的每一个的受试者。可视屏障以及，如果需要的话，附加的磁屏蔽屏障可以被构造为将两个Dewar与MEG受试者成像和监视区域分开。
双Dewar系统的主要优势是使得能够提供两个分开的最佳尺寸的MEG头盔。这一点特别重要，因为通过最小化要成像和监视的受试者的头部(或其它区域)与SQUID传感器线圈之间的空间，大大增强了MMS/MEG/MCG系统的灵敏度和后续信噪比。因此，基于受试者/对象人口统计资料，当与对于较大和较小的头部尺寸使用一个通用尺寸的Dewar相比，根据受试者的不同，将较大头部尺寸的头盔和SQUID系统作为一个Dewar的一部分包含(即，成年人尺寸)和较小的(即，小儿尺寸的)监视配置作为第二个Dewar的一部分包含提供了改进的数据质量、具有最佳灵敏度。在现有技术的系统中，在进行MEG检查期间，常常有必要对儿童脑部的一个半球进行成像和监视(即，使儿童朝着Dewar头盔的一侧倾斜)，然后分别对儿童脑部的另一个半球进行成像和监视(即，使孩子朝着Dewar头盔的另一侧倾斜)。然后需要将两个分开的MEG扫描组成，这当然给MEG过程增了加更多的错误和复杂性。
图3
方框1垂直MMS(在这个示例中为MEGDewar)高度调整能力的示例。
图4
方框1MMS/MEG/MCG/受试者典型的磁屏蔽室(1)隔离外部噪声和干扰，以便可以成像和监视来自受试者头部的磁信号，即使这些信号的尺寸约为地球正常磁场的尺寸的十亿分之一。冷却剂再液化剂系统(2)。
方框2集成的零损耗氦气循环再液化系统，使虚拟无振动连续操作的氦气再液化剂系统集成到本发明的MMS(这个示例实施例中为MEG格式)中，从而也大大降低了操作和维护成本。
图5
双Dewar系统(5)的示意图，展示了双DewarMMS/MEG/MCG/受试者系统使用水平选择(Dewar翻转/旋转)功能结合较小的磁屏蔽室(1)的能力，如下所示。
这个示意图中的受试者使用双180度旋转Dewar选择功能示出了该系统对小儿(3)或成年人(4)的双重使用。受试者被示为以仰卧位置躺着。
左侧的方形房间是电磁屏蔽室，而绘图部分的右边示出了计算机、认知测试控制和图像查看室(2)。
图6
分解示意图，示出了双Dewar的示例，在坐着的受试者位置期间选择儿童成像和/或监视配置。图片示出了Dewar与水平轴(1)倾斜大约45度角，以适应坐着位置，而感测系统针对儿童(2)检查目的的形状和尺寸进行了优化。
图7
选择成年人仰卧位成像和/或监视配置的双Dewar的示例。在这个示例中，图片示出了Dewar处于水平位置，没有倾斜(1)，以适应成年人受试者(2)的仰卧位置。本发明的这个示例实施例示出了部署成年人Dewar传感器系统(3)(相对于在双Dewar的另一侧的小儿科传感器系统；方框1)，由此这个成年人MMS(MEG)Dewar选择和使用部署最佳感觉系统以及头盔形状和尺寸，从而最大程度地减小敏感的传感器与受试者的感兴趣的脑部信号之间的空间。
图8
双Dewar(1)的示例，在仰卧受试者位置(3)期间选择儿童成像和/或监视配置，以最大程度地减小儿童的脑部信号与感觉系统(2)之间的空间，以实现最大的信噪比MMS质量。塑料头盔状插入物(2)将MMS(在这个示例性实施例中为MEG)与儿童的超冷传感器系统安全隔离并绝缘(在电气和温度方面)。本发明的这个示例实施例示出了部署小儿/儿童Dewar传感器系统(2)(相对于双Dewar的另一侧的成年人传感器系统；方框1)，由此这个小儿/儿童MMS(MEG)Dewar选择和使用部署最佳感觉系统以及头盔形状和尺寸，从而最大程度地减小敏感的传感器与受试者的感兴趣的脑部信号之间的空间。
图9
独特的双头盔(双Dewar)旋转(1)成年人/儿科Dewar系统，带有切碎的(shred)冷却液进入和馈送系统(2)和独特的传感器系统(3)(在这个图中经由分解图示出)，其周围是真空密封隔室，能够使用辐射原理针对超导SQUID要求进行冷却，从而将非常敏感的SQUID芯片、线轴和相关联的拾取线圈与过量的振动噪声以及与流动或直接与这些所述敏感传感器系统组件交互的冷却剂相关联的其它问题隔离；
图10
具有多模态成像和/或监视能力的集成的参考基准标记，启用精度会聚能力、校准和核实，从而改善对手术输出可视化和坐标的组合或离散组合的确定，以便在术中、术前和术后进行手术或癌症治疗指导，具有实际或模拟的手术或癌症治疗同步视图的选项。右上角的计算机监视器视图是3D头部的2D表示(3D观看能力是可能的)，具有可视化EEG电极的能力(1)，并且MEG扫描仪可以经由视频射频或光束的任意组合在成像期间自动扫描每个EEG电极的实际和精确位置以及MEG参考线圈的精确位置测量中心(借助于触摸或RF或光束或超声触摸传感器，其提供受试者头部和/或EEG传感器和/或附加的受试者定位的基准会聚对准传感器或定位器的位置信息)。可以使用交叉兼容的物理或图像计算的图像和/或监视会聚基准对准传感器或标记或定位器来覆盖(overlay)其它模态，诸如CAT、CT、PET、MRI(3)、近场红外成像。
计算机显示器的左上角给出了EEG数据的时间段，该时间段能够与右侧计算机屏幕图像(2)在时间上同步并在空间上对齐。
右下角的计算机屏幕图像表示扫描图像(2)，该图像用作真实边界元素建模确定的一部分，以便增强神经源定位的准确性，该位置可以覆盖和/或时间同步和/或叠加左下方和右下方的计算机屏幕视图。
本发明包括用于包括MEG系统的MMS的改进的Dewar组件、功能和方法，从而实现更大的范围和灵活性，以适应更广泛的受试者身体的更近距离的成像和监视，本发明还包括以下任一项：
ii)多功能MMS可选或可重新配置的传感器(即，头盔)系统，和/或；
本发明包括提供任意数量的Dewar，其具有任意数量的传感器接口(在MEG成像的情况下包括头盔)或其它受试者/对象测量接口。
本发明包括用于多转子可选择的MMSDewar的提供，由此可以部署任意数量的受试者/对象接口以容纳一系列不同受试者/对象尺寸和位置以进行成像或监视。
iii)用于最佳空间分辨率、信号灵敏度和/或增强的多模式图像共配准精度的3维(3-D)传感器系统定位调整能力，以及相关联的描述。
iv)3-D手动或自动Dewar和/或传感器系统定位或重新配置系统，和/或；
v)包括单个再液化冷却剂系统的共享或公共冷却剂系统，方框11)使热辐射(即，来自冷却剂储罐方框11)能够到达相邻但分开的(一个或多个)真空密封和辐射超导运行冷却的传感器腔室；方框11)到多个感觉系统(方框10和相关联的描述)，和/或；
vi)共享或公共冷却剂馈送和/或返回系统，包括3-D移动定位灵活性(方框4、5和6，以及相关联的描述)，和/或；
vii)真空冷却的感觉系统，振动极低，根据方框10使得能够进行连续的冷却剂操作，根据方框10示出了冷却剂储罐与真空密封传感器腔的分离，以及相关联的描述(请参见方框1再液化剂冷却剂系统和相关联的描述)，和/或；
viii)自动液位调整Dewar冷却剂系统，包括3-D重新定位超导冷却剂的可操作性(不考虑重力、倾斜和其它Dewar方框4、6和6)，以及相关联的描述，和/或；
ix)3D受试者扫描和/或预扫描系统，以确定最佳的3-D传感器位置坐标和相关联的最佳定位控制(方框2和2，以及相关联的描述)，和/或；
x)同时进行的EEG或其它成像或监视模态能力，包括精度共配准基准选项，和/或；
xi)双张弛振荡器SQUID(DROS)系统，具有紧密耦合的SQUID芯片和线圈，使得能够实现高通量到电压灵敏度，和/或；
xii)紧密耦合的SQUID芯片和线圈，以实现高通量到电压灵敏度，和/或；
xiii)由此MMS治疗能力包括在射频靶向或波束整形中要避免的神经源(即，健康细胞)或为了去除或减轻癌细胞风险要被靶向的区域方面的定位(即，配备有射频(RF)治疗的Dewar和/或要最佳定位的Dewar和/或RF波束的选择和定位)；和/或
ix)Dewar定位安全传感器和/或控制系统。
本发明包括磁感测(MMS)是指成像和/或监视和/或扫描和/或制图系统，包括以下任何一种：
脑磁图(MEG)和/或心磁图(MCG)系统，结合了多个MMSDewar接口(Dewar-受试者/对象接口，诸如头盔或其它头部、身体或四肢Dewar接口)形状或尺寸，以便通过最小化不同组受试者或对象(即，头部、身体、四肢)的尺寸或形状的位置接近性来适应最佳的MMS感应(包括SQUIDS)，适用于(即，但不限于)不同年龄组，诸如小儿(婴儿-年龄不超过12个月的儿童；儿童-1至12岁；青少年-13至16岁)和/或成年人，本发明还包括i)至xiii)中的任何一项：
i)将两个或更多个传感器系统和相关联的头盔布置到单个Dewar中，由此可以经由Dewar系统的水平旋转来选择期望的传感器系统(即，优选的形状或尺寸)以对感兴趣的受试者进行成像或监视，直到所选择的感觉系统位于所需的受试者检查位置，和/或；
多个头盔传感器系统接口，由此所述MMS系统结合多个MMSDewar接口(诸如但不限于MCG-身体接口和/或MEG头盔)，其给出了多个头盔和相关联的Dewar的示例实施例，以及对应的磁传感器配置(即，根据方框10的SQUID阵列)，和/或；
由此，并且如对“头盔”的引用所暗示的，这涉及用于MEG头部感测的Dewar接口，但是词“头盔”可以用“Dewar接口”代替，Dewar接口覆盖其它正在检查的生物或对象，和/或；
ii)多功能MMS可选择或可重新配置传感器(即，头盔)系统，包括根据选择的传感器系统旋转Dewar的功能，由此双Dewar系统允许在选择成年人或小儿传感器系统之间水平旋转(例如，仅)180度。在三传感器系统Dewar中，Dewar可以以120度的间隔旋转，以根据需要选择3种传感器形状和尺寸类型中的任何一种。类似地，用于确定用于选择每个相继传感器系统的旋转激活的公式可以由下式表示：感觉系统的数量除以360度。
所述MMS结合多功能可选择的多传感器系统，由此可以重新配置MEG头盔或其它磁感测格式以适合正在诊断或治疗检查中的受试者(即，癌症或射频束整形和/或靶向能力)，和/或；
所述MMS系统结合多个MEG头盔或与一个或多个MMSDewar对应的其它类型的MMSDewar接口，
由此，在一些配置中，可以启用多个头盔或其它Dewar接口以及一个或多个Dewar的任意组合。类似地，用于确定用于选择每个相继传感器系统的旋转激活的公式可以由下式表示：感觉系统的数量除以360度，和/或；
所述MMS结合多个传感器接口，诸如MEG头盔或其它磁感测接口(包括在多个Dewar当中的一个中)，从而使Dewar传感器接口(即，头盔)能够适应对一系列不同头部形状和尺寸的受试者/对象的成像和/或监视，传感器系统与被检查受试者/对象的脑部信号之间的距离最小，和/或；
所述MSS系统结合多个MEG头盔或其它类型的MSSDewar接口(包括但不限于MEG或心磁图(MCG)Dewar接口)，从而使得能够选择或重新配置与检查和/或治疗对应的最佳MSS成像/监视接近定位，根据感兴趣的(一个或多个)受试者或(一个或多个)对象的不同磁传感器配置(即，类型或格式或尺寸或技术或受监视或成像的通道的数量等)，适用于一定范围的对象或受试者尺寸和/或形状，和/或；
由此，MMS治疗能力包括在射频靶向或波束整形中要避免的神经源(即，健康细胞)或为了移除或减轻癌细胞风险而要被靶向的神经源的定位；和/或
由此可以以使得在任何时候都可以对一个或多个对象或受试者进行成像或监视的方式部署MMS配置，和/或
由此可以以可以在任何时间一次对单个对象或受试者进行成像或监视的方式部署MMS配置，从而减小磁屏蔽室的尺寸或其它要求，和/或；
iii)3维传感器定位系统：在一个实施例中，本发明结合倾斜、水平旋转(即，启用多传感器Dewar能力)和/或垂直高度调整的任意组合；和/或；
所述MMS结合多传感器系统(诸如在MMS的MEG部署示例的情况下为多个头盔)，从而使得能够容纳多个不同的头部尺寸和形状，同时最小化感兴趣的脑信号活动与对应传感器系统之间的距离；
所述MMS系统(包括MEG传感器头盔的选项)使得能够水平旋转的能力(即，在使用2个MEG传感器头盔(或其它MMSDewar接口的情况下)为180度；在使用3个MEG传感器头盔(或其它MMS Dewar接口的情况下)为120度，或者在使用4个MEG传感器头盔(或其它MMS Dewar接口的情况下)为90度，依此类推-即，360度除以部署的不同Dewar接口的数量等于与选择每个不同的Dewar接口相关联的旋转增量，和/或；
MMS系统还结合头盔(或其它传感器接口)的垂直角度倾斜调整的能力，以适应一定范围的受试者位置，诸如坐着或仰卧的受试者成像和/或监视位置，和/或；
本发明还使Dewar和/或Dewar接口的垂直倾斜可调，以适应一系列受试者/对象的形状和尺寸或位置，以进行成像或监视，和/或
所述MEG传感器头盔能够垂直地重新定位(即，通过90度位置调整弧被枢转)的能力，以便适应包括仰卧或直立坐着或任何中间位置的受试者位置范围，和/或；
由此可以以可以结合降噪技术的方式来部署MMS配置，以便最小化或避免磁屏蔽室的要求，和/或；
由此可以以手动或自动方式来部署Dewar和/或Dewar接口的选择或旋转，和/或；
MMS结合3-DDewar空间参数调整定位能力，从而启用倾斜、水平旋转和垂直高度调整的任意组合，和/或；
iv)本发明启用自动或手动多传感器Dewar定位选项的任意组合(对于MMS系统，包括MEG或MCG或其它受试者或对象成像和监视格式)，以便根据相应的身高和姿势(即，年龄、坐着、站立、躺着，以及任何其它位置)、根据选择最合适的头盔形状和尺寸(即，头部形状和尺寸，以及受试者是成年人还是小儿)并且根据最佳角度倾斜、基于受试者是否在被检查，为所需的垂直高度(x轴调整)、所选择的头盔传感器系统(Dewar的水平旋转(方框1)或Dewar头盔的角度倾斜(方框2))来配置MMSDewar系统，和/或者；
由于它涉及手动或自动水平旋转调整能力，在一个实施例中，以使用以手动轮调整或自动计算机控制的马达伺服调整可以将Dewar水平旋转到360度旋转位置范围内的期望位置的方式与“垂直Dewar旋转伸缩杆和套筒”交互的齿轮和连杆或链条的布置的方式，可以使用夹具托架机构将“垂直Dewar旋转伸缩杆和套筒”安装到“氦气填充”室的外部(参见图3)。即，围绕“Dewar垂直旋转杆和套筒机构”的外周定位的齿轮可以与另一个齿轮交互，以附接到“Dewar天花板安装支架”支撑系统的固定部分(相对于根据期望的Dewar旋转选择而旋转的“Dewar旋转垂直伸缩杆和套筒机构”)的固定平台的手动或自动服务驱动的齿轮可以选择由系统操作员选择的“垂直Dewar旋转伸缩杆和套筒机构”的方式，该另一个齿轮固定到“Dewar天花板安装支架”支撑系统，和/或；
由于它涉及手动或自动垂直旋转或倾斜调整能力，在一个实施例中，所述“Dewar垂直旋转伸缩杆和套筒”可以结合挠性关节，由此所述“杆和套筒”布置驻留在所述关节的上臂中，使得，经由一系列手动或自动驱动的齿轮和/或将链条或皮带驱动到所需的旋转位置，下关节臂可以相对于上关节臂在0度(Dewar在水平无倾斜位置)到正负大约90度的范围内旋转，即，螺纹调整臂布置，由此上臂(在旋转关节方框3上方)的内芯或可调外套筒可以经由匹配的螺钉经由螺纹杆互连到下臂(在旋转关节方框3下方)，使得可以顺时针或逆时针拧上螺纹，以相对于上臂提升或降低下臂，以便改变Dewar系统的角度倾斜，和/或；
由于它涉及手动或自动的水平Dewar高度调整能力，在一个实施例中，所述“垂直Dewar旋转伸缩杆”(垂直倾斜关节的上臂)可以结合套筒式杆布置伸缩调整布置，由此内杆具有位于上部垂直倾斜臂管中的精度棘轮压痕并且和外套筒包含手动或自动驱动的齿轮布置，该齿轮布置经由外套筒中的狭槽窗口允许内杆和外套筒根据系统用户期望的Dewar高度调整进行伸缩，和/或；
Dewar的水平旋转、垂直高度以及枢轴或倾斜调整都可以包含在“Dewar调整机构”中(在这里在“氦气填充”室的上部示出)。机械耦合杆和耦合机构可以经由支架和手动调整套件附接到“Dewar调整机构”柜，从而使得系统操作人员或技术人员能够方便地接近。Dewar移动和调整机构可以用外部系统盖覆盖，以增强系统工业设计的美感以及系统操作修饰(eloquence)、美学并且还改进系统操作安全性。以这种方式，可以根据需要对系统进行配置或自动配置(即，经由一系列预编程或屏幕显示选项)或手动调整，和/或；
此外，本发明可以使用机械螺丝调整系统和/或液压定位系统的组合来部署，如在航空设计中通常在尾舵、机翼襟翼和其它机械调整系统的移动中所使用的。类似于基本航空设计原理，本发明可以通过电线来控制(即，如大多数现代飞机是通过电线飞行那样)，由此计算机伺服定位和远程电线和/或无线互连提供在3维(移动的x和/或y和/或z轴)中进行机械Dewar水平旋转、垂直高度调整或倾斜角度调整所需的控制和/或驱动信号。
Orion LifeSpan Multi-Dewar(示例示出了双头盔MEG squid传感器系统)，和/或；
v)通过由多个Dewar共享公共氦冷却剂储罐来启用单个共享或公共氦再液化系统(参见方框1)(在这个示例实施例中是双头盔传感器系统，方框11)。单个冷却剂储罐包括相关联的填充和回流冷却剂气体，这些气体被隔离以便经由到位于MSR外部的冷却头安装座的柔性管道振动(即，经由馈入氦气储罐部分(方框11)的中心(位于分离的真空空间中的2个感觉系统之间)的顶部中央圆形管(方框12)进入)，和/或；
MMS结合共享或组合的多头盔Dewar再液化剂冷却剂储罐，其能够在多个MMS传感器系统上部署用于超导传感器系统操作，和/或；
vi)(在多个传感器系统之间)公共或共享的冷却剂液体(即，氦气)馈送和冷却剂气体返回软管(或管道或导管)，在“氦气填充”室的顶部(如图3所示)和再液化剂冷却剂单元(如图所示位于磁屏蔽室的外部)之间互连，其布置方式可以使得软管具有附加的自由软管柔性，允许Dewar单元(在这个示例中是两个，但可以启用任何多Dewar格式)被升高或降低(以适应被检查的受试者的不同垂直高度位置)和/或；
垂直枢转或倾斜以实现不同的Dewar水平角度，从而可以对MMS/MEG/MCG感觉系统进行最佳调整，以在被检查的受试者的各个位置期间实现理想的近距离和理想的局部传感器MMS/MEG/MCG/受试者系统使用(即，最小化感测系统与被检查的受试者的感兴趣信号之间的距离)，即，将Dewar调整为水平位置，使受试者处于仰卧位置，或者向下倾斜(从0度水平轴开始)45度(以坐着的受试者为例)，和/或；-水平旋转以便为感兴趣的检查的受试者选择合适的Dewar，即，对于这个图3中的示例，在成年人或小儿Dewar和传感器系统之间进行选择的180度旋转能力，和/或；
vii)一个或多个真空冷却的感觉系统，与氦气储罐相邻分区，以经由辐射使温度冷却(相对于噪声更大且更易于振动的直接热传导或热对流冷却依赖)，并采用物理分离的热辐射冷却传感器系统(即，避免直接接触冷却剂和传感器系统，以最大程度地减少冷却剂流过敏感的传感器系统组件时产生的振动和其它噪声)，和/或；
MMS在传感器系统周围结合真空空间，从而实现辐射冷却，其中，通过部署冷却剂辐射相对于需要采用直接接触冷却剂和/或冷却剂传导方法和/或冷却剂常规方法，将包含冷却剂流体或气体的冷却剂储罐(方框11)与(一个或多个)传感器系统(方框10)分开，以最大程度地减少噪声和振动和其它干扰，和/或；
由此冷却剂系统的气体或液体无需直接在敏感的传感器系统组件周围流动。在这个示例中，根据方框10的MEG传感器系统半导体SQUID芯片、SQUID拾取线圈、拾取线圈线轴。这种方法也适用于MCG，以及对其他对象、身体、肢体、受试者部位进行成像或监视。此外，(冷却剂与传感器系统之间的)这种真空分离和辐射冷却技术可以应用于MRI的敏感的传感器(对振动和其它噪声敏感)组件；PET；CT、CAT、X射线、超声成像或监视系统，和/或；
由此将冷却剂气体/液体与MMS的低噪声但过冷的真空传感器系统区域隔离-传感器系统经由辐射进行冷却，而不是直接耦合温度对流或传导方法，从而将否则会因冷却剂流动而直接在敏感的传感器组件上方诱发的噪声和振动降至最低；和/或；
由此可以部署真空辐射冷却的传感器系统：真空冷却系统和多传感器Dewar(即，在这个示例中为多头盔Dewar系统)的独特组合，与单个共享氦气(或其它冷却剂成分)再液化剂冷却剂系统(方框1)和递送维持传感器系统超导条件所需的约4开尔文温度或负269摄氏度(为SQUID放大器和线圈激活低阻抗电路超导状态所需的温度)的冷却剂储罐(方框11)耦合，使得能够实现非常低噪声和低振动的配置，使得氦气再循环可以是连续的，从而允许所述MMS的24/7(连续或不间断)操作(即，无需在MMS成像或监视期间关闭冷却剂系统)。相反，由于冷却剂直接流过最敏感的成像和监视部分(包括可以位于在这些敏感的传感器系统部分周围形成的真空空间中的线圈、线轴、SQUTD，方框10)时产生的过度振动和其它(即，跨(方框12)敏感电路和拾取线圈的阻抗变化)噪声，传统的较早系统需要在关键扫描期间关闭冷却剂溶液/气体。此外，共享的冷却剂系统和分开的真空冷却的传感器系统隔室(方框10和11之间的分隔)使得实现更大范围的测量能力(经由两个或更多个分开设计形成和尺寸的传感器系统)，同时由于更简单的系统(与多个冷却系统相比)而降低了相关联的维护成本，或避免腐蚀或磨损或相关的阻抗变化，这些与冷却剂直接与敏感的传感器系统部分(SQUTD、线圈等)直接接触或在其周围流动相关联。在本发明中使用真空冷却剂系统减少了振动和噪声，这些在传统的MEG冷却剂系统中更加明显，在传统的MEG冷却剂系统中，直接耦合到SQUID线圈和/或SQUID放大器造成附加的噪声，诸如振动噪声。重要的是，真空冷却剂系统不需要停机时间让氦气返回(即，氦气返回周期不会明显增加成像或监视系统信号噪声)，和/或；
viii)多传感器Dewar系统具有传感器和控制系统，这些传感器和控制系统控制氦气水平和/或避免氦气流动或泥浆效应，使得氦气或其它冷却剂始终适当地覆盖(不管瓷砖和重力对流量水平的影响)敏感的传感器隔室壁(其中隔室壁表示真空冷却的感觉系统和冷却剂之间的屏障)或传感器系统(其中冷却剂直接流过传感器系统组件)。以这种方式，角度倾斜或其它Dewar移动或定位从不会阻止冷却剂以启用超导操作条件的方式冷却传感器系统(即，SQUID线圈和芯片需要在-269摄氏度下操作以实现超导能力)。通过Dewar内的感测系统和/或传感器系统启用自动冷却剂液位调整，以确保冷却剂液位，而不管Dewar的调整或倾斜如何，使得始终对于超导传感器系统操作要求启用正确的冷却剂操作；
ix)受试者扫描和/或预扫描系统，启用MMS传感器系统和/或受试者检查区域/感兴趣的空间区域之间的精确共配准和/或多模态共配准精度，和/或；
在磁屏蔽室内或磁屏蔽室内外对患者进行预扫描(有或没有相关联标记点/测量基准的光和/或射频)的能力(即，对座椅或患者龙门架进行校准的共配准可以在磁屏蔽室外部进行精度扫描，但是受试者的观察目标(即，头部；身体；肢体；对象)形状和尺寸特点的3维测量和相关联的输出坐标要经由扫描系统来计算。以这种方式，可以由本发明部署结果所得的坐标，以允许Dewar和相关联的感觉系统在用于被检查的受试者的最佳x轴(最佳尺寸的Dewar旋转选择)、y轴(高度)和z轴(倾斜)配置的上下文中的自动或手动定位，和/或；
所述MMS结合受试者扫描能力，从而使得能够确定最佳头部形状和尺寸、Dewar接口选择(即，MEG头盔)以及Dewar与传感器接口的最佳x-y-z定位，以实现最精确和灵敏的(即，感兴趣的脑部信号与MEG传感器之间的最小距离)成像条件，和/或；
可以在MMS成像和监视激活之前、之后或期间进行受试者轮廓的扫描，以确定最佳头盔形状和尺寸选择以及Dewar头盔定位，和/或；
x)类似地，就扫描受试者以同时或分开记录(脑电图)EEG信号而言，可以手动输入和/或扫描，扫描并传送到MMS系统数据中以确保精确、经校准和指定的共EEG和MMS图像或监视数据的配准得以实现。诸如正电子发射断层扫描(PET)、计算机辅助断层扫描(CAT)、X射线、超声波、RF处理方式和/或质子处理方式之类的其它模态的扫描也可以以这种方式共配准，和/或；
由此最佳感觉系统调整或定位是指x轴、y轴和z轴的3维空间定位和Dewar选择(和/或传感器系统和/或相关联的或后续的数据或信号处理或控制系统)，以使得多Dewar或单Dewar系统得到优化，以实现最大的受试者安全性和/或舒适度和/或感觉系统的灵敏度成像或监视。对于本MMS发明的一个示例性MEG实施例，通过用光束、射频(RF)和/或超声或其它受试者/对象扫描技术扫描受试者的头部来选择MEG头盔，以便确定被检查的受试者/对象(在MEG示例的情况下包括头部)的确切形状、尺寸和位置，因此多Dewar水平选择功能确定哪个Dewar最适合被检查的特定受试者(这由大于受试者的头部但最接近拟合的Dewar确定，以最小化受试者主要感兴趣的脑部信号与Dewar“头盔”之间的空间)。
由此“头盔”是指凹形头盔形状，或者换句话说，塑料头形塑料容器，其紧紧围绕受试者头部的凹形侧面，同时头盔的凸形侧面分隔非常冷的传感器系统(QUID线圈、线轴和芯片)与受试者的头部接触，和/或；
以头盔防止被检查的受试者暴露于过冷的温度下的方式，在所述头盔的凸出侧上，放置SQUID感觉系统和非常冷的组件。同样重要的是，这种所述头盔足够大，以免对被检查的受试者的头部施加压力，但又要足够小并且紧贴受试者的头部，以最大程度地减小感觉系统与被监视和测量的脑部信号之间的空间，和/或；
xi)具有紧密耦合的SQUID芯片和线圈的双张弛振荡器SQUID(DROS)系统，从而启用高通量到电压灵敏度，和/或；
xii)Dewar定位安全传感器和/或控制系统，和/或；
所述MMS还结合Dewar和/或Dewar传感器接口(即，头盔)安全系统，以避免Dewar在重新定位期间的移动以及其它调整或移动环境能够伤害受试者或系统用户，和/或
结合安全感测系统，该系统检测人的任何轻微触摸(即，检测轻微的压力或具有能够警告或停用MMS移动以避免对人造成任何伤害的传感器(即，轻度或压力触摸))，和/或；
结合安全感测系统，从而使得在人员处于安全隔离区域的情况下进行预防和/或警报和/或警告，以防止在与适当的Dewar和/或Dewar-受试者接口相关联的选择或重新配置期间对任何个人造成伤害的风险，和/或；
xiii)由此MMS治疗能力包括在射频靶向或波束整形中要避免的神经源(即，健康细胞)或为了去除或减轻癌细胞风险要被靶向的区域方面的定位能力(即，配备有射频(RF)治疗的Dewar和/或要被最佳定位的Dewar和/或RF波束的选择和定位)；
由此MMS治疗能力包括定位(即，选择和定位配备有射频(RF)治疗的Dewar)
xiv)紧密耦合的SQUID芯片和线圈，用于最大的通量到电压灵敏度；
独特的轴向径向、双松弛轴向梯度仪传感系统(方框10；方框2；方框3)包括双张弛键合squid(DROS)，结合减少的SQUID杂散线圈和相关联的布线噪声，用于增强高通量到电压传送能力，以及针对偏移漂移条件的大的调制振幅和高稳定性。

Claims (15)

1.一种磁监视系统，该系统包括：
脑磁图或心电图或身体检查系统，其结合用于脑部活动或功能的超导量子干扰设备(SQUID)传感器；
不同尺寸和形状的多个Dewar头盔；
竖直的Dewar旋转伸缩杆和套筒；以及
多个监视接口；
其中，所述多个Dewar头盔通过Dewar水平旋转、垂直调整或角度倾斜可移动，
其中，以手动轮调整或自动计算机控制的马达伺服调整能够将所述Dewar头盔水平旋转到360度旋转位置范围内的期望位置的方式，能够使用夹具托架机构将所述竖直的Dewar旋转伸缩杆和套筒以使用与所述竖直的Dewar旋转伸缩杆和套筒交互的齿轮和连杆或链条的布置的方式安装到氦气填充室的外部；
其中，所述竖直的Dewar旋转伸缩杆和套筒结合挠性关节，由此所述竖直的Dewar旋转伸缩杆和套筒的布置驻留在所述挠性关节的上臂中，使得经由一系列手动或自动驱动将齿轮和/或驱动链条或驱动皮带驱动到所需的旋转位置，关节的下臂可以相对于所述挠性关节的上臂在0度到正负90度的范围内旋转，由此所述上臂的内芯或可调外套筒经由匹配的螺钉经由螺纹杆互连到所述关节的下臂，使得可以顺时针或逆时针旋拧上部的螺纹螺钉，以相对于所述上臂提升或降低所述下臂，以便改变所述Dewar头盔的角度倾斜。
2.如权利要求1所述的系统，还包括用于多功能多传感器(MMS)可选择或可重新配置传感器的装置。
3.如权利要求1或2所述的系统，还包括MMS，其结合用于所述多个Dewar头盔的三维传感器系统定位调整能力，以实现最佳的空间分辨率、信号灵敏度和/或增强的多模态图像共配准精度。
4.如权利要求3所述的系统，其中三维传感器系统被自动定位。
5.如权利要求1所述的系统，还包括共享或公共的冷却剂系统，其包括单个再液化冷却剂系统。
6.如权利要求1所述的系统，还包括同时脑电图监视能力单元。
7.如权利要求6所述的系统，还包括精度共配准基准选项。
8.如权利要求1所述的系统，还包括双松弛振荡器SQUID(DROS)系统，具有紧密耦合的SQUID芯片和线圈，从而启用高通量到电压灵敏度。
9.如权利要求8所述的系统，其中紧密耦合的SQUID芯片和线圈被构造用于最大的通量到电压灵敏度，从而通过SQUID放大芯片与对应的拾取线圈之间的虚拟直接耦合来最小化杂散拾取噪声和阻抗。
10.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括在射频靶向或波束整形中要避免的神经源或为了去除或减轻癌细胞风险要被靶向的区域方面的定位能力。
11.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括与冷却剂储罐相邻地分区的一个或多个真空冷却的感觉系统，以通过避免需要让冷却剂流过敏感的传感器系统组件经由振动来启用冷却温度以最小化振动和其它噪声。
12.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括真空冷却的感觉系统，由于敏感的SQUID和其它传感器组件的密封和真空室分离，当冷却剂回收或再循环阶段时，也具有非常低的振动，从而启用连续冷却剂操作。
13.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括自动液位调整Dewar冷却剂系统，包括3-D重新定位超导冷却剂可操作性。
14.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括3D受试者扫描和/或预扫描系统，以确定最佳的3D传感器位置坐标和相关联的最佳定位控制。
15.如权利要求1所述的系统，其中系统能力包括Dewar定位安全传感器和/或位于Dewar和其它移动组件上和周围的传感器系统，从而始终并在所有条件下避免与受试者或MMS附近的其他人发生碰撞，包括Dewar的调整或重新定位，或被检查的受试者的重新定位。
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