CN115191982A - 基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁流体热疗技术领域，具体涉及一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，旨在解决现有磁流体热疗装置无法在热疗过程实时监测以及MPI与MFH之间存在磁场耦合，导致定位不准、热疗效率低的问题。本发明装置包括：基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备、磁热疗设备、移动床、控制装置、显示装置、图像处理装置、冷却系统；基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备包括四对梯度线圈对、一对驱动线圈对、一对接收线圈对；磁热疗设备包括两对磁热线圈对；控制装置，配置为对目标对象进行扫描成像以及对目标对象的设定部位进行热疗。本发明实现对治疗部位的实时监测，有效避免了MPI与MFH之间的磁场耦合，提升热疗效率。
Description
技术领域
本发明属于磁流体热疗技术领域，具体涉及一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置。
背景技术
近年来磁纳米粒子成像(MPI)作为一种新型的医学成像技术越来越受到关注。因为其固有的没有背景信号干扰、成像没有深度限制等优势，磁纳米粒子成像已经在磁流体热疗(MFH)、细胞示踪、血管造影和癌症成像等方面有了广泛的研究和应用。
磁纳米粒子的空间分布通过扫描磁场自由区获得，磁场自由区根据其形状和特征可以分为磁场自由点(FFP)和磁场自由线(FFL)两种。由于基于FFL的磁纳米粒子成像系统的灵敏度更好，所以在最近的研究中更受青睐。
磁热疗是一种无创热疗，通过在外加磁场的作用下磁纳米粒子围绕其磁化曲线发生磁滞损失而产生热量。热疗可以诱发免疫原性细胞死亡，产生抗肿瘤免疫的作用；可以激活热休克蛋白，提高机体的免疫效应。在多种疾病的治疗中，热疗正在成为重要的手段。
为了保证热疗过程中最大范围地杀死肿瘤细胞并且保留更多的正常细胞，精确热疗和对热疗过程中的实时监测非常重要。目前引导肿瘤热疗的方法十分有限，只能使用计算机断层扫描(CT)技术和磁共振成像(MRI)技术,但是这些方法通常不是实时的。
磁纳米粒子成像和磁流体热疗可以使用同样的粒子，磁纳米粒子成像的图像还在一定程度上反应了热沉积速率(SAR)，反馈的磁纳米粒子图像还可以实时引导。目前，已有论文报道了基于FFP的磁纳米粒子成像技术和磁流体热疗结合平台的实现，但仍存在如下不足：该平台是先成像然后再热疗，因此热疗的过程中不能实时监测；另一方面，由于FFP是由三个方向磁场共同产生，因此外加磁热的磁场会改变FFP的磁场，从而改变FFP的位置并且影响加热的精确性。基于此，本发明提出一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，可以通过成像技术引导热疗，实现对治疗部位的实时监测，有效避免了MPI与MFH之间的磁场耦合，以实现更加精准的热疗监测，提升热疗效率。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有磁流体热疗装置无法在热疗过程实时监测以及MPI与MFH之间存在磁场耦合，导致定位不准、热疗效率低的问题，本发明提出了一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，该装置包括：基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备、磁热疗设备、移动床、控制装置、显示装置、图像处理装置、冷却系统；
所述基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备包括四对梯度线圈对、一对驱动线圈对、一对接收线圈对；所述磁热疗设备包括两对磁热线圈对；所述驱动线圈对、所述接收线圈对、所述磁热线圈对中的线圈均为环形或椭圆形线圈；所述梯度线圈对中的梯度线圈均为椭圆形线圈；
将两对磁热线圈对分别作为第一磁热线圈对、第二磁热线圈对；所述磁热线圈对中的两个磁热线圈共轴；两对所述磁热线圈对的轴线正交；
所述接收线圈对中的两个接收线圈共轴；所述接收线圈的轴线过两对所述磁热线圈对的轴线正交点，且垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面，并对称分布于所述平面的两侧；
所述驱动线圈对中的两个驱动线圈共轴，分别平行设置于接收线圈对两个接收线圈的外侧；
将四对梯度线圈对分别作为第一梯度线圈对、第二梯度线圈对、第三梯度线圈对、第四梯度线圈对；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对分别平行设置于驱动线圈对中的两个驱动线圈的外侧；所述第三梯度线圈对平行设置于所述第一梯度线圈对的外侧；所述第四梯度线圈对平行设置于第二梯度线圈对的外侧；
四对梯度线圈对中同一梯度线圈对内的两个梯度线圈按长轴方向以设定间距并行设置；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对与所述第四线圈对之间纵向对齐；所述第三梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第一梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；所述第四梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第二梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；
所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制四对梯度线圈对生成旋转的磁场自由线、控制一对驱动线圈对平移磁场自由线、控制移动床的移动深度、控制冷却系统的液压，实现所产生的无场线的平移旋转逐层扫描，以对目标对象进行扫描成像；以及实现无场线的定位，以对目标对象的设定部位进行热疗。
在一些优选的实施方式中，所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置以垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面的方向为z方向、以所述第一磁热线圈对的轴线方向为x方向。
在一些优选的实施方式中，所述第一磁热线圈对、所述第二磁热线圈对中的磁热线圈均为亥姆赫兹线圈。
在一些优选的实施方式中，所述移动床，用于承载目标对象并沿所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置的y方向移动至预设位置。
在一些优选的实施方式中，所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对中的梯度线圈的长轴与y方向平行；所述第三梯度线圈对、所述第四梯度线圈对中的梯度线圈的长轴与x方向平行；所述第三梯度线圈对、所述第四梯度线圈对中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第三梯度线圈对与所述第四梯度线圈对中的梯度线圈的尺寸大于所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对中的梯度线圈。
在一些优选的实施方式中，所述控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗的方法为：
S100，依次对所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对和所述第四梯度线圈对中的梯度线圈通入电流，形成可旋转的磁场自由线；
S200，依次对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈通入电流，形成一个z方向的匀强磁场，即在xy平面形成可平移的磁场自由线；
S300，控制S100、S200形成的磁场自由线对移动床上的目标对象逐层扫描，并解码所述接收线圈对中的两个接收线圈接收的MPI信号；
S400，对所述MPI信号进行重建，得到MPI图像；
S500，根据MPI图像，确定热疗方案；所述热疗方案包括待热疗的部位以及各部位热疗的先后顺序、热疗时间及各部位热疗区域大小；
S600，根据所述热疗方案，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，并对两对磁热线圈对中的磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗；
S700，在对待热疗部位进行热疗的过程中，所述接收线圈对中接收线圈接收MPI信号以形成待热疗部位的局部MPI图像，同步进行成像与热疗，直至完成所述热疗方案。
在一些优选的实施方式中，依次对所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对和所述第四梯度线圈对中的梯度线圈通入电流，形成可旋转的磁场自由线，其方法为：
所述第一梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)；
所述第二梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*Cos(2*Pi*fs*t)；
所述第三梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)；
所述第四梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)；
其中，Ix表示第一梯度线圈对和第二梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，Iy表示第三梯度线圈对和第四梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，fs表示选择场的频率，t表示时间，Pi表示π，即3.1415926。
在一些优选的实施方式中，依次对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈通入电流，其方法为：
对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈均通入Id*sin(2*Pi*fd*t)的电流；其中，Id表示驱动电圈电流的幅值，fd表示驱动线圈的频率。
在一些优选的实施方式中，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，其方法为：
调整磁场自由线的调整角度，将其移动到目标对象待热疗的部位；
通过调整上下平面各梯度线圈对电流幅值，实现磁场自由线在z方向上的移动；当上平面内各梯度线圈对的电流幅值高于下平面内各梯度线圈对，则磁场自由线向z方向反向移动，反之则向z方向正向移动；其中，上平面的梯度线圈对为所述第一梯度线圈对、所述第三梯度线圈对；所述下平面的梯度线圈对为所述第二梯度线圈对、所述第四梯度线圈对；
最后，通过调整驱动线圈的幅值，实现磁场自由线在平面内的平移。
在一些优选的实施方式中，对两对磁热线圈对中的磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗，其方法为：
所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置x方向的磁热线圈对中的两个磁热线圈通入的电流为：Ih*cos(2*Pi*fh*t)；
所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置y方向的磁热线圈对中的两个磁热线圈通入的电流为：Ih*cos(2*Pi*fh*t)；
其中，Ih表示磁热线圈的电流幅值，fh表示磁热线圈的频率。
本发明的有益效果：
本发明可以通过成像技术引导热疗，实现对治疗部位的实时监测，有效避免了MPI与MFH之间的磁场耦合，以实现更加精准的热疗监测，提升热疗效率。
1)本发明形成的磁场自由线区域很好地划定了磁热疗的范围，将有磁滞效应的粒子限定在一个区域内，其他区域的粒子因为达到了磁饱和而无法进行热疗，以此达到了精准热疗的目的。相比于磁场自由点，磁场自由线周围的磁场方向仅沿z轴，磁热线圈形成的磁场沿xy平面，所以热疗的磁场不会对磁场自由线的位置有影响，热疗更加精准。
2)本发明中的接收线圈只会接收到z方向上的磁场变化情况，磁热线圈的磁场不会对成像信号有干扰，所以该设备很好地避免了成像场和热疗场之间的耦合，让同时成像和热疗成为可能。
3)本发明使用磁场自由线进行热疗，磁场自由线的磁场相对于磁场自由点来说范围更大，加热的效率会更高。此外基于磁场自由线的磁粒子成像设备灵敏度更高，在热疗模式会减损图像质量的情况下显然更加适合成像设备和热疗设备的结合。
附图说明
通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一种实施例的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置的框架示意图；
图2为本发明一种实施例的控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗过程的流程示意图；
图3是本发明一种实施例的适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明第一实施例的一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，该装置包括：基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备、磁热疗设备、移动床、控制装置、显示装置、图像处理装置、冷却系统；
所述基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备包括四对梯度线圈对、一对驱动线圈对、一对接收线圈对；所述磁热疗设备包括两对磁热线圈对；所述驱动线圈对、所述接收线圈对、所述磁热线圈对中的线圈均为环形或椭圆形线圈；所述梯度线圈对中的梯度线圈均为椭圆形线圈；
将两对磁热线圈对分别作为第一磁热线圈对、第二磁热线圈对；所述磁热线圈对中的两个磁热线圈共轴；两对所述磁热线圈对的轴线正交；
所述接收线圈对中的两个接收线圈共轴；所述接收线圈的轴线过两对所述磁热线圈对的轴线正交点，且垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面，并对称分布于所述平面的两侧；
所述驱动线圈对中的两个驱动线圈共轴，分别平行设置于接收线圈对两个接收线圈的外侧；
将四对梯度线圈对分别作为第一梯度线圈对、第二梯度线圈对、第三梯度线圈对、第四梯度线圈对；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对分别平行设置于驱动线圈对中的两个驱动线圈的外侧；所述第三梯度线圈对平行设置于所述第一梯度线圈对的外侧；所述第四梯度线圈对平行设置于第二梯度线圈对的外侧；
四对梯度线圈对中同一梯度线圈对内的两个梯度线圈按长轴方向以设定间距并行设置；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对与所述第四线圈对之间纵向对齐；所述第三梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第一梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；所述第四梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第二梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；
所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制四对梯度线圈对生成旋转的磁场自由线、控制一对驱动线圈对平移磁场自由线、控制移动床的移动深度、控制冷却系统的液压，实现所产生的无场线的平移旋转逐层扫描，以对目标对象进行扫描成像；以及实现无场线的定位，以对目标对象的设定部位进行热疗。
为了更清晰地对本发明一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置进行说明，下面结合附图，对本发明装置一种实施例中各模块进行展开详述。
本发明一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，如图1所示，包括基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备、磁热疗设备；所述基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备包括四对梯度线圈对、一对驱动线圈对、一对接收线圈对；所述磁热疗设备包括两对磁热线圈对；所述驱动线圈对、所述接收线圈对、所述磁热线圈对中的线圈均为环形或椭圆形线圈；所述梯度线圈对中的梯度线圈均为椭圆形线圈；
将两对磁热线圈对分别作为第一磁热线圈对13、14、第二磁热线圈对15、16；所述磁热线圈对中的两个磁热线圈共轴；两对所述磁热线圈对的轴线正交。本发明中将两对磁热线圈对分别是命名为Ch1和Ch2，并将两对磁热线圈对中的磁热线圈设置为亥姆赫兹线圈，进而可以形成一个随时间变化的匀强磁场。
其中，所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置以垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面的方向为z方向、以所述第一磁热线圈对的轴线方向为x方向，如图1左下角的坐标轴所示，因此，两对磁热线圈对形成一个与xy平面平行的磁热磁场，线圈中间的空间就是成像和热疗区域。
所述接收线圈对中的两个接收线圈11、12共轴；所述接收线圈的轴线过两对所述磁热线圈对的轴线正交点，且垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面，并对称分布于所述平面的两侧。接收线圈对表示为Cr。
所述驱动线圈对中的两个驱动线圈(本发明中驱动线圈也优选设置为亥姆赫兹线圈)9、10共轴，分别平行设置于接收线圈对两个接收线圈的外侧。驱动线圈对可生成z方向的匀强磁场，表示为Hd(t)，通过磁场叠加，可以实现磁场自由线的平移。驱动线圈对表示为Cd。
将四对梯度线圈1和2、3和4、5和6、7和8对分别作为第一梯度线圈对、第二梯度线圈对、第三梯度线圈对、第四梯度线圈对；
将四对梯度线圈对分别作为第一梯度线圈对、第二梯度线圈对、第三梯度线圈对、第四梯度线圈对；所述第一梯度线圈对1、2与所述第二梯度线圈对3、4分别平行设置于驱动线圈对中的两个驱动线圈的外侧；所述第三梯度线圈5、6对平行设置于所述第一梯度线圈对1、2的外侧；所述第四梯度线圈对7、8平行设置于第二梯度线圈对3、4的外侧；
四对梯度线圈对中同一梯度线圈对内的两个梯度线圈按长轴方向以设定间距并行设置；所述第一梯度线圈对1、2与所述第二梯度线圈对3、4、所述第三梯度线圈对5、6与所述第四线圈对7、8之间纵向对齐；所述第三梯度线圈对5、6内的两个梯度线圈与所述第一梯度线圈对1、2内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；所述第四梯度线圈对内的两个梯度线圈7、8与所述第二梯度线圈对内的两个梯度线圈3、4的长轴方向垂直；所述第一梯度线圈对1、2、所述第二梯度线圈对3、4中的梯度线圈的长轴与y方向平行；所述第三梯度线圈对5、6、所述第四梯度线圈对7、8中的梯度线圈的长轴与x方向平行；所述第三梯度线圈对5、6、所述第四梯度线圈对7、8中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第一梯度线圈对1、2、所述第二梯度线圈对3、4中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第三梯度线圈对5、6与所述第四梯度线圈对7、8中的梯度线圈的尺寸大于所述第一梯度线圈对1、2与所述第二梯度线圈对3、4中的梯度线圈。第一梯度线圈对中两个梯度线圈1、2长轴的对角线的交点与热疗的中心点位于同一直线上(即位于热疗的中心点的垂线上)；第二梯度线圈对中两个梯度线圈3、4长轴的对角线的交点与热疗的中心点位于同一直线上；第三梯度线圈对中两个梯度线圈5、6长轴的对角线的交点与热疗的中心点也位于同一直线上；第三梯度线圈对中两个梯度线圈7、8长轴的对角线的交点与热疗的中心点也位于同一直线上；所述热疗的中心点为13、14、15、16轴线的交点；
另外，第一梯度线圈对、第二梯度线圈对表示为Cx，第三梯度线圈对、第四梯度线圈对表示为Cy；
生成x方向的磁场自由线使用双平面线圈配置，该线圈组一共由四个线圈组成，表示为Cx；生成y方向的磁场自由线也是由双平面的四个线圈组成，表示为Cy；Cx和Cy中通入变化的电流，磁场叠加，最后可以生成一个旋转的FFL，此时的磁场表示为Hs(t)，与驱动线圈对的磁场相加，表示为Hs(t)+Hd(t)；调整两个平面线圈的电流大小，可以调整磁场自由线在z方向上的位置。
所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置还包括移动床、控制装置、显示装置、图像处理装置、冷却系统；
所述移动床，用于承载目标对象并沿所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置的y方向移动至预设位置。优选采用三轴机械臂或电机控制可在三个方向任意移动。
所述冷却系统，通过空心导线吸收所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置在进行热疗时产生的热量。
所述图像处理装置，配置为通过磁纳米粒子重建成像获取的图像进行处理；
所述显示装置，配置为对图像处理装置处理后的图像进行可视化。
所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制四对梯度线圈对生成旋转的磁场自由线、控制一对驱动线圈对平移磁场自由线、控制移动床的移动深度、控制冷却系统的液压，实现所产生的无场线的平移旋转逐层扫描，以对目标对象进行扫描成像；以及实现无场线的定位，以对目标对象的设定部位(即待热疗部位)进行热疗。
其中，如图2所示，所述控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗的方法为：
S100，依次对所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对和所述第四梯度线圈对中的梯度线圈通入电流，形成可旋转的磁场自由线；
S200，依次对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈通入电流，形成一个z方向的匀强磁场，即在xy平面形成可平移的磁场自由线；
S300，控制S100、S200形成的磁场自由线对移动床上的目标对象逐层扫描，并解码所述接收线圈对中的两个接收线圈接收的MPI信号；
S400，对所述MPI信号进行重建，得到MPI图像；
在本实施例中，用基于单向磁场自由线磁纳米粒子成像设备成一个大范围的像。此时整个设备工作在低频的成像模式。同时磁热线圈处于非工作状态。按照一般的基于磁场自由线的磁纳米粒子成像方式生成一个全身像。具体如下：
用基于单项磁场自由线磁纳米粒子成像设备成一个大范围的像，此时设备工作在成像模式。工作的线圈是Cx、Cy、Cd和Cr。
对于Cx线圈，上平面从左往右线圈对应为图1中的1、2，下平面从左往右线圈对应为3、4，他们分别通入电流Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)、Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*coS(2*Pi*fs*t)，这样在线圈中间形成一个磁场自由线。即第一梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)，第二梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)。
对于Cy线圈，上平面从前往后线圈对应为图1中的5、6，下平面从前往后线圈为7、8，他们分别通入电流Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)、Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)这样在线圈中间也形成一个磁场自由线；即第三梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)；第四梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)。
其中，Ix表示第一梯度线圈对和第二梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，Iy表示第三梯度线圈对和第四梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，fs表示选择场的频率，t表示时间，Pi表示π，即3.1415926。
Cx和Cy形成可旋转的磁场自由线；
驱动线圈Cd上下分别为图1中的9、10，他们都通入电流Id*sin(2*Pi*fd*t)，Cd形成一个z方向的匀强磁场，可以实现磁场自由线在xy平面上的平移。Id表示驱动电圈电流的幅值，fd表示驱动线圈的频率。
磁场自由线在成像区域内扫描，Cr线圈接收信号，上下两个接收线圈在图1中表示为11、12。解码接收线圈中的信号重建出大范围的图像。
S500，根据MPI图像，确定热疗方案；所述热疗方案包括待热疗的部位以及各部位热疗的先后顺序、热疗时间及各部位热疗区域大小；
在本实施例中，根据MPI图像，通过人为或机器图像识别，确定待热疗的各个部位及其先后顺序、热疗时间、热疗区域(也就是感兴趣区域)的大小。
S600，根据所述热疗方案，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，并对两对磁热线圈对中的磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗；
在本实施例中，根据确定的热疗方案，固定磁场自由线在一个最适合热疗的角度，随后将磁场自由线平移到所需热疗部位的中间，进入热疗模式。开始热疗后，启动磁热线圈，此时接收线圈会收到热疗过程中的粒子信号，所成的像就是热疗过程中的磁纳米粒子的浓度反馈。可以根据所知的肿瘤位置调整热疗的部位，最终完成所需治疗部位的热疗过程，具体为：先调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，然后再对待热疗部位进行热疗。
其中，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，其方法为：
调整磁场自由线的调整角度，将其移动到目标对象待热疗的部位，然后，通过调整上下平面电流幅值，实现磁场自由线在z方向(即图1中的z轴)上的移动；当上平面电流幅值高于下平面，则磁场自由线向z方向反向移动，反之则向z方向正向移动；最后，通过调整驱动线圈的幅值，实现磁场自由线在平面内的平移。
对待热疗部位进行热疗，其方法为：
进入热疗模式，工作的线圈是Cx、Cy、Cd、Cr和两对磁热线圈对；
Cx、Cy、Cd的线圈电流自磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位开始就固定不变，磁热线圈x方向上的一对对应图上的13、14号线圈，y方向上的一对对应为15，16号线圈，他们分别通入Ih*cos(2*Pi*fh*t)、Ih*cos(2*Pi*fh*t)的电流，Ih表示磁热线圈的电流幅值，fh表示磁热线圈的频率，该频率明显高于成像的频率；
S700，在对待热疗部位进行热疗的过程中，所述接收线圈对中接收线圈接收MPI信号以形成待热疗部位的局部MPI图像，同步进行成像与热疗，直至完成所述热疗方案。
在本实施例中，对待热疗部位进行热疗的过程中，接收线圈对仍然接收MPI信号以形成待热疗部位的局部磁纳米粒子浓度像(即局部MPI图像)，磁热线圈形成的随时间变化的匀强磁场方向与xy平面平行，而接收线圈在z轴上，可以感应z方向的磁场变化，这种配置避免了成像和磁热的耦合，使得局部监测热疗部位的磁纳米粒子的变化和磁热疗同时实现成为可能。而且，本发明装置形成的磁场自由线周围的磁场是沿z轴的，而磁热线圈形成的磁场与xy平面平行，这样在形成磁场自由线的磁场上叠加热疗场并不会影响磁场自由线的位置，最终实现了精准的加热。。
需要说明的是，上述实施例提供的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
下面参考图3，其示出了适于用来实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图3示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM302以及RAM303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O，Input/Output)接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN(局域网，Local AreaNetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通讯部分309。通讯部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通讯部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU301执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网或广域网连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，包括基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备、磁热疗设备、移动床、控制装置、显示装置、图像处理装置、冷却系统，其特征在于，
所述基于磁场自由线的磁纳米粒子成像设备包括四对梯度线圈对、一对驱动线圈对、一对接收线圈对；所述磁热疗设备包括两对磁热线圈对；所述驱动线圈对、所述接收线圈对、所述磁热线圈对中的线圈均为环形或椭圆形线圈；所述梯度线圈对中的梯度线圈均为椭圆形线圈；
将两对磁热线圈对分别作为第一磁热线圈对、第二磁热线圈对；所述磁热线圈对中的两个磁热线圈共轴；两对所述磁热线圈对的轴线正交；
所述接收线圈对中的两个接收线圈共轴；所述接收线圈的轴线过两对所述磁热线圈对的轴线正交点，且垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面，并对称分布于所述平面的两侧；
所述驱动线圈对中的两个驱动线圈共轴，分别平行设置于接收线圈对两个接收线圈的外侧；
将四对梯度线圈对分别作为第一梯度线圈对、第二梯度线圈对、第三梯度线圈对、第四梯度线圈对；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对分别平行设置于驱动线圈对中的两个驱动线圈的外侧；所述第三梯度线圈对平行设置于所述第一梯度线圈对的外侧；所述第四梯度线圈对平行设置于第二梯度线圈对的外侧；
四对梯度线圈对中同一梯度线圈对内的两个梯度线圈按长轴方向以设定间距并行设置；所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对与所述第四线圈对之间纵向对齐；所述第三梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第一梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；所述第四梯度线圈对内的两个梯度线圈与所述第二梯度线圈对内的两个梯度线圈的长轴方向垂直；
所述控制装置，配置为按照设定的控制指令控制四对梯度线圈对生成旋转的磁场自由线、控制一对驱动线圈对平移磁场自由线、控制移动床的移动深度、控制冷却系统的液压，实现所产生的无场线的平移旋转逐层扫描，以对目标对象进行扫描成像；以及实现无场线的定位，以对目标对象的设定部位进行热疗。
2.根据权利要求1所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置以垂直于两对所述磁热线圈对的轴线构成的平面的方向为z方向、以所述第一磁热线圈对的轴线方向为x方向。
3.根据权利要求1所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，所述第一磁热线圈对、所述第二磁热线圈对中的磁热线圈均为亥姆赫兹线圈。
4.根据权利要求1所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，所述移动床，用于承载目标对象并沿所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置的y方向移动至预设位置。
5.根据权利要求2所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对中的梯度线圈的长轴与y方向平行；所述第三梯度线圈对、所述第四梯度线圈对中的梯度线圈的长轴与x方向平行；
所述第三梯度线圈对、所述第四梯度线圈对中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对中梯度线圈的尺寸大小相同；所述第三梯度线圈对与所述第四梯度线圈对中的梯度线圈的尺寸大于所述第一梯度线圈对与所述第二梯度线圈对中的梯度线圈。
6.根据权利要求5所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，所述控制装置对目标对象进行扫描成像以及热疗的方法为：
S100，依次对所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对和所述第四梯度线圈对中的梯度线圈通入电流，形成可旋转的磁场自由线；
S200，依次对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈通入电流，形成一个z方向的匀强磁场，即在xy平面形成可平移的磁场自由线；
S300，控制S100、S200形成的磁场自由线对移动床上的目标对象逐层扫描，并解码所述接收线圈对中的两个接收线圈接收的MPI信号；
S400，对所述MPI信号进行重建，得到MPI图像；
S500，根据MPI图像，确定热疗方案；所述热疗方案包括待热疗的部位以及各部位热疗的先后顺序、热疗时间及各部位热疗区域大小；
S600，根据所述热疗方案，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，并对两对磁热线圈对中的磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗；
S700，在对待热疗部位进行热疗的过程中，所述接收线圈对中接收线圈接收MPI信号以形成待热疗部位的局部MPI图像，同步进行成像与热疗，直至完成所述热疗方案。
7.根据权利要求6所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，依次对所述第一梯度线圈对、所述第二梯度线圈对、所述第三梯度线圈对和所述第四梯度线圈对中的梯度线圈通入电流，形成可旋转的磁场自由线，其方法为：
所述第一梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)；
所述第二梯度线圈对中的两个梯度线圈按x方向从左往右依次通入的电流为：Ix*cos(2*Pi*fs*t)、-Ix*cos(2*Pi*fs*t)；
所述第三梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)；
所述第四梯度线圈对中的两个梯度线圈按y方向从前到后依次通入的电流为：Iy*sin(2*Pi*fs*t)、-Iy*sin(2*Pi*fs*t)；
其中，Ix表示第一梯度线圈对和第二梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，Iy表示第三梯度线圈对和第四梯度线圈对中梯度线圈电流的幅值，fs表示选择场的频率，t表示时间，Pi表示π，即3.1415926。
8.根据权利要求6所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，依次对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈通入电流，其方法为：
对所述驱动线圈对中的两个驱动线圈均通入Id*sin(2*Pi*fd*t)的电流；其中，Id表示驱动电圈电流的幅值，fd表示驱动线圈的频率。
9.根据权利要求6所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，调整磁场自由线的角度、幅值，将磁场自由区固定在目标对象待热疗的部位，其方法为：
调整磁场自由线的调整角度，将其移动到目标对象待热疗的部位；
通过调整上下平面各梯度线圈对电流幅值，实现磁场自由线在z方向上的移动；当上平面内各梯度线圈对的电流幅值高于下平面内各梯度线圈对，则磁场自由线向z方向反向移动，反之则向z方向正向移动；其中，上平面的梯度线圈对为所述第一梯度线圈对、所述第三梯度线圈对；所述下平面的梯度线圈对为所述第二梯度线圈对、所述第四梯度线圈对；
最后，通过调整驱动线圈的幅值，实现磁场自由线在平面内的平移。
10.根据权利要求7所述的基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置，其特征在于，对两对磁热线圈对中的磁热线圈通入电流对待热疗部位进行热疗，其方法为：
所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置x方向的磁热线圈对中的两个磁热线圈通入的电流为：Ih*cos(2*Pi*fh*t)；
所述基于单向磁场自由线磁粒子成像引导的磁流体热疗装置y方向的磁热线圈对中的两个磁热线圈通入的电流为：Ih*cos(2*Pi*fh*t)；
其中，Ih表示磁热线圈的电流幅值，fh表示磁热线圈的频率。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115770358A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-10 | 北京航空航天大学 | 一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置 |
| CN117653070A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 北京航空航天大学 | 一种基于多磁场自由线并行扫描的磁粒子成像装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021165A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus and method for generating and moving a magnetic field having a field free line |
| CN114521882A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 北京航空航天大学 | 基于磁粒子的无场线扫描成像和无场点定位热疗融合装置 |
-
2022
- 2022-07-20 CN CN202210862356.0A patent/CN115191982B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021165A1 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus and method for generating and moving a magnetic field having a field free line |
| CN114521882A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 北京航空航天大学 | 基于磁粒子的无场线扫描成像和无场点定位热疗融合装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| 刘洋洋;杜强;柯丽;祖婉妮;: "磁性粒子成像线型零磁场设计及性能分析", 电工技术学报, no. 10, 25 May 2020 (2020-05-25) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115770358A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-10 | 北京航空航天大学 | 一种磁粒子非线性响应信号引导的三维磁热疗装置 |
| CN117653070A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 北京航空航天大学 | 一种基于多磁场自由线并行扫描的磁粒子成像装置 |
| CN117653070B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种基于多磁场自由线并行扫描的磁粒子成像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115191982B (zh) | 2024-04-26 |
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