CN117582207A - 小动物磁共振弹性成像驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种小动物磁共振弹性成像驱动装置，包括压电陶瓷振动器、振动传导杆以及可替换振动头，所述振动传导杆的两端分别与所述可替换振动头、所述压电陶瓷振动器连接，所述可替换振动头与小动物连接形成整体并放置在磁共振扫描仪内部，所述压电陶瓷振动器放置在所述磁共振扫描仪外部。本发明通过采用压电陶瓷振动结构，解决了小动物磁共振弹性成像所需的外部高频振动生成的问题；通过采用振动传导杆远程传递振动的结构，避免了压电陶瓷振动器置于磁体中时对于磁场的影响，解决了常规振动器导致伪影的问题；通过采用可替换振动头，解决了单一振动器无法广泛适用于不同小动物组织的问题，可适配多种小动物组织的测量。
Description
技术领域
本发明涉及磁共振技术领域，具体地，涉及一种小动物磁共振弹性成像驱动装置。
背景技术
磁共振弹性成像(MRE:magnetic resonance elastography)是一种非侵入性定量检测软组织弹性及结构的影像检查手段。在MRE的检测过程中，轻微的机械震动(30到70赫兹之间)通过外界的振动装置传播到所需要研究的组织部位，振动波在组织内的动态传播通过核磁共振机器(MRI)进行采集。在后处理中，根据振动波在组织内部的表象(波长以及振幅)，便可以重建出组织的结构及弹性数值，简言之，就是量化组织的软硬程度。
目前主要的临床应用前期的主要方法是应用小动物模型(小鼠、大鼠等)进行研究与测试。
现有公开号为CN106859646A的中国专利，其公开了一种用于动物和体外样本磁共振弹性成像的驱动装置，包括基座，基座上设有压电驱动器和由压电驱动器驱动的动物/样本安装机构，其中压电驱动器包括中空的椭圆梁和沿椭圆梁的长轴设置的压电陶瓷片，压电陶瓷片的两端分别与椭圆梁对应其长轴的两端连接，椭圆梁对应的短轴的两端为动力输出端；安装机构包括与其中一个动力输出端连接的驱动器连接件、与驱动器连接件连接的驱动杆、套设在驱动杆端部的麻醉头套，以及两设置在基座上分别位于驱动杆两侧、用于调整动物/样本安装位置的调节支架，两调节支架的端部伸出麻醉头套的端部，调节支架伸出麻醉头套的端部为动物头部固定端，固定端上设有若干固定孔。
但是，现有技术一般直接将振动源与小动物直接置于磁体中，振动器容易产生伪影问题，并且振动器使用单一，无法适配各种测试需求。因此，发明人认为需要提供一种小动物磁共振弹性成像驱动装置，通过简单的结构记录稳定振动，并且不会干扰磁场，同时可以适用于多种小动物组织的测量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种小动物磁共振弹性成像驱动装置。
根据本发明提供的一种小动物磁共振弹性成像驱动装置,包括压电陶瓷振动器、振动传导杆以及可替换振动头，所述振动传导杆的两端分别与所述可替换振动头、所述压电陶瓷振动器连接，所述可替换振动头与小动物连接形成整体并放置在磁共振扫描仪内部，所述压电陶瓷振动器放置在所述磁共振扫描仪外部。
优选地，所述压电陶瓷振动器、所述振动传导杆以及所述可替换振动头三者共线设置，且位于同一水平高度。
优选地，所述压电陶瓷振动器安装在支撑结构上，所述支撑结构包括压电陶瓷固定底座，所述压电陶瓷固定底座顶部设置有凸台支架，所述压电陶瓷振动器通过固定螺丝紧固安装在所述凸台支架上。
优选地，所述压电陶瓷固定底座底部设置有无磁性支架，所述压电陶瓷固定底座与所述无磁性支架的顶部通过螺纹配合紧固连接。
优选地，所述压电陶瓷振动器电连接有控制系统，所述控制系统设置在屏蔽墙外，所述控制系统包括依次连接的磁共振控制台、信号发生器以及压电陶瓷驱动器。
优选地，所述压电陶瓷振动器设置在所述磁共振扫描仪的磁场范围外。
优选地，所述可替换振动头包括头部用振动头，所述头部用振动头上设置有用于小动物咬合的通孔。
优选地，所述可替换振动头包括腹部用振动头，所述腹部用振动头上形成有弧形接触面，所述弧形接触面与小动物腹部贴合，所述腹部用振动头上设置有用于捆扎带穿过的通孔。
优选地，所述振动传导杆通过其端部的螺纹柱与所述压电陶瓷振动器紧固连接，所述振动传导杆通过其端部的内螺纹与所述可替换振动头的螺纹柱紧固连接。
优选地，所述磁共振扫描仪内部设置有用于放置小动物的小动物仓，所述振动传导杆延伸至所述小动物仓内，所述可替换振动头设置在所述小动物仓中。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明通过采用压电陶瓷振动结构，解决了小动物磁共振弹性成像所需的外部高频振动生成的问题；通过采用振动传导杆远程传递振动的结构，避免了压电陶瓷振动器置于磁体中时对于磁场的影响，解决了常规振动器导致伪影的问题；通过采用可替换振动头，解决了单一振动器无法广泛适用于不同小动物组织的问题，可适配多种小动物组织的测量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现小动物磁共振弹性成像驱动装置的结构示意图；
图2为本发明主要体现压电陶瓷振动器与支撑结构的连接关系示意图；
图3为本发明主要体现头部用振动头的结构示意图；
图4为本发明主要体现腹部用振动头的结构示意图；
图5为本发明主要体现小动物磁共振弹性成像驱动装置的信号连接的示意图。
图中所示：
压电陶瓷固定底座1 无磁性支架2 压电陶瓷振动器3
振动传导杆4 可替换振动头5 小动物仓6
头部用振动头51 腹部用振动头52
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供的一种小动物磁共振弹性成像驱动装置，包括：压电陶瓷振动器3、振动传导杆4以及可替换振动头5，振动传导杆4的两端分别与可替换振动头5、压电陶瓷振动器3连接，可替换振动头5与小动物连接形成整体并放置在磁共振扫描仪内部，压电陶瓷振动器3放置在磁共振扫描仪外部。
压电陶瓷振动器3、振动传导杆4以及可替换振动头5三者共线设置，且位于同一水平高度。在连接完成后，压电陶瓷振动器3接收到驱动器发送来的正弦信号将产生振动，并带动振动传导杆4与可替换振动头5在前后方向进行振动，最终将振动传导至紧密接触的小动物目标组织中。
如图2所示，压电陶瓷振动器3安装在支撑结构上，支撑结构包括压电陶瓷固定底座1，压电陶瓷固定底座1顶部设置有凸台支架，压电陶瓷振动器3通过固定螺丝7紧固安装在凸台支架上。压电陶瓷固定底座1底部设置有无磁性支架2，压电陶瓷固定底座1与无磁性支架2的顶部的螺纹柱通过螺纹配合紧固连接。
磁共振扫描仪内部设置有用于放置小动物的小动物仓6，振动传导杆4延伸至小动物仓6内，可替换振动头5可设置在小动物仓6中任意位置。
振动传导杆4通过其端部的螺纹柱与压电陶瓷振动器3紧固连接，振动传导杆4通过其端部的内螺纹与可替换振动头5的螺纹柱紧固连接。
如图3和4所示，本申请以两种可替换的振动头为例，可适配小动物脑组织与肝脏组织的测量。可替换振动头5选用头部用振动头51，头部用振动头51上设置有用于小动物咬合的通孔，可令小动物咬合头部用振动头51的通孔从而与振动装置相连。可替换振动头5选用腹部用振动头52，腹部用振动头52上形成有弧形接触面，弧形接触面与小动物腹部贴合，腹部用振动头52上设置有用于捆扎带穿过的通孔，可用捆扎带穿过通孔与小动物腹部绑紧从而紧密接触。在实际应用中，可根据需要选择合适的振动头。
如图5所示，压电陶瓷振动器3电连接有控制系统，控制系统设置在屏蔽墙外，控制系统包括依次连接的磁共振控制台、信号发生器以及压电陶瓷驱动器。压电陶瓷振动器3设置在磁共振扫描仪的磁场范围外，振动通过延长的振动传导杆4传递至可替换振动头5以及与之连接的小动物组织中，避免了压电陶瓷对磁场的影响。
磁共振控制台依据扫描序列设置发出触发信号以同步磁共振序列扫描和压电陶瓷振动。在磁共振序列开始时，信号发生器接收到触发信号后产生正弦波信号并输入压电陶瓷驱动器中。经驱动器放大后，正弦信号由传输导线传至压电陶瓷从而产生高频振动。此时压电陶瓷振动器3带动振动传导杆4以及可替换振动头5前后振动，并将振动传递至相接触的小鼠组织。
本申请通过磁共振扫描仪的出发信号与压电陶瓷驱动系统同步，生成具有可重复性的周期振动；通过采用压电陶瓷振动结构，解决了小动物磁共振弹性成像所需的外部高频振动生成的问题；通过采用振动传导杆4远程传递振动的结构，避免了压电陶瓷振动器3置于磁体中时对于磁场的影响，解决了常规振动器导致伪影的问题；通过可替换振动头5的结构，解决了单一振动器无法广泛适用于不同小动物组织的问题。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，包括：压电陶瓷振动器(3)、振动传导杆(4)以及可替换振动头(5)，所述振动传导杆(4)的两端分别与所述可替换振动头(5)、所述压电陶瓷振动器(3)连接，所述可替换振动头(5)与小动物连接形成整体并放置在磁共振扫描仪内部，所述压电陶瓷振动器(3)放置在所述磁共振扫描仪外部。
2.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述压电陶瓷振动器(3)、所述振动传导杆(4)以及所述可替换振动头(5)三者共线设置，且位于同一水平高度。
3.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述压电陶瓷振动器(3)安装在支撑结构上，所述支撑结构包括压电陶瓷固定底座(1)，所述压电陶瓷固定底座(1)顶部设置有凸台支架，所述压电陶瓷振动器(3)通过固定螺丝(7)紧固安装在所述凸台支架上。
4.如权利要求3所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述压电陶瓷固定底座(1)底部设置有无磁性支架(2)，所述压电陶瓷固定底座(1)与所述无磁性支架(2)的顶部通过螺纹配合紧固连接。
5.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述压电陶瓷振动器(3)电连接有控制系统，所述控制系统设置在屏蔽墙外，所述控制系统包括依次连接的磁共振控制台、信号发生器以及压电陶瓷驱动器。
6.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述压电陶瓷振动器(3)设置在所述磁共振扫描仪的磁场范围外。
7.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述可替换振动头(5)包括头部用振动头(51)，所述头部用振动头(51)上设置有用于小动物咬合的通孔。
8.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述可替换振动头(5)包括腹部用振动头(52)，所述腹部用振动头(52)上形成有弧形接触面，所述弧形接触面与小动物腹部贴合，所述腹部用振动头(52)上设置有用于捆扎带穿过的通孔。
9.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述振动传导杆(4)通过其端部的螺纹柱与所述压电陶瓷振动器(3)紧固连接，所述振动传导杆(4)通过其端部的内螺纹与所述可替换振动头(5)的螺纹柱紧固连接。
10.如权利要求1所述的小动物磁共振弹性成像驱动装置，其特征在于，所述磁共振扫描仪内部设置有用于放置小动物的小动物仓(6)，所述振动传导杆(4)延伸至所述小动物仓(6)内，所述可替换振动头(5)设置在所述小动物仓(6)中。
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