专利名称：小型台式磁共振质量控制综合测试体模的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种小型台式磁共振的测试装置，具体地说是一种专用于小型台式磁共振的质量控制综合测试体模。
二
背景技术：
小型台式磁共振出厂、以及日常使用中要对其进行质量校准和检测，以达到确保设备检测所需的精度。小型台式核磁共振设备常用于教学实验、小动物成像、物质分析、食品和工业检测，由于小型台式磁共振成像系统或磁共振分析仪应用范围不同于大型医学磁共振成像系统，具有孔径狭小、成像或分析距离短、成像物体微小等特点。这使得现有医学磁共振成像系统的质量控制测试体模无法用于小型台式磁共振设备，目前尚未有专用于小型台式磁共振系统的质量综合测试体模
三

发明内容
本发明针对以上不足之处，提供一种适用于小型、台式、动物成像磁共振设备和磁共振成像系统的测试参数多、精度高、组合式、孔径可灵活设计的小型台式磁共振质量控制综合测试体模。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种小型台式磁共振质量控制综合测试体模，包括壳体，壳体内设有测试液和独立的模块化测试模块；所述的测试模块包括三维测试模块、层厚测试模块、驰豫测试模块、 对比度分辨率测试模块、定位测试模块、几何畸变测试模块；还包括有化学位移测试模块、 运动测试模块、线圈探头均勻度及线性度测试模块；上述的三维测试模块中所述的模块上设有孔，所述的孔沿三个相互垂直方向设置；上述的化学位移测试模块包括外壳，外壳内密封填充有仿真人体胶状标准测试物，上述的运动测试模块包括运动控制部分和运动成像部分，运动控制部分控制运动成像部分往复运动；上述的线圈均勻度及线性度测试模块包括圆柱状外壳，外壳设有圆柱体，圆柱体与外壳间密封填充有测试溶液。所述的三维测试模块中，测试件为长方体形状，长方体的含共同顶点的三个面上设有与所在面垂直的通孔。所述测试件为立方形，其每个面上设有九个圆形通孔，圆形通孔三行三列规则排列，各面圆形通孔之间相互不连通。所述的胶状物为密封的乳酸样品，肌酸样品、胆碱样品以及含有乙酰天门冬氨酸的水样品。所述的运动测试模块中所述的运动成像部分采用心脏仿真囊，与仿真囊连接有进口与出口，运动控制部分采用遥控控制器，其控制进出口的介质流速和心脏仿真囊运动。上述的体模，所述壳体内与每个测试模块对应设有模块固定区，壳体为筒状且外形圆滑，壳体上标注有测试模块对应位置和纵横十字标志线。上述的体模，其外径尺寸为15_80mm。本发明的有益效果表现在体模中各测试组件为模块化设计，模块涵盖应用范围广，使用者可根据研究使用目的任意选择测试模块，具有测试模块种类多、功能全、测试范围广等特点，填补了国内尚无小型台式磁共振质量测试体模的空白。可用于大多数小型台式磁共振的常规质量控制和质量保证工作，可以满足三维成像质量评价、波谱分析精度测试、动态成像效果测试、小动物成像效果测试等多种拓展的功能。三维测试模块的测试件浸入测试液中，为立方体形状，其上规则分布有圆形通孔， 所述圆形通孔沿立方体横断、矢状、冠状三个方向设置，各方向上的孔道相互不连接、不贯通。三维测试模块可以测试磁共振三维成像的精度。进行一次三维容积扫描后重建成像， 如台式磁共振成像系统三维成像效果良好，则可以在三维重建像上观察到三组共条正交的亮圆条，如圆条清晰、相互分开、距离相等，则说明系统具有良好的三维成像能力。化学位移测试模块有特定的胶状标准测试物组成，标准测试物经过特定配比，物理和化学性能稳定。样品在磁共振化学位移频率测量、磁共振波谱分析中，仿真人体的乳酸、肌酸、胆碱和乙酰天门冬氨酸的含量和频率值，可以检测磁共振系统对生物进行化学成分谱域分析的检测能力和准确度，其共振频率差在常用小型台式磁共振系统的磁体场强范围内相对稳定，可以用于磁共振化学位移测定或波谱成像的基本校准。运动测试模块由运动控制部分和运动成像部分组成，运动控制部分采用心脏仿真囊控制气体压力，使运动成像部分产生规律的上下往复运动，根据成像结果结合软件计算磁共振的时间分辨率和运动伪影。组件由红外遥控运动控制器接收外界遥控，按照设定的流速控制流入水量，实现球囊的膨胀与收缩。同时红外遥控运动控制器根据遥控指令，控制仿真囊在一定范围内做定量勻速垂直和水平运动。线圈探头均勻度及线性度测试模块由环状空间组成，空间紧贴圆管内壁，环内为实体。环宽内充测试溶液。可根据环扫描所得像，探头在环形成像空间内的亮度及敏感度均勻性，判定磁共振装置和磁共振成像系统的线圈。通过软件计算，还可获得线性度结果。上述的层厚测试模块为测试块组成两个相互交叉的折线缝组成。折线缝叠合，相邻的平行的测试单元狭缝为空间交错直线。本测试模块用于判定磁共振装置和磁共振成像系统的切层成像的层面准确性和定位准确性，并根据计算获得磁共振梯度磁场的斜率线性度。驰豫测试模块为测试模块内设有测试样品区域，内装有不同标准样品测试液以供选择。对此组件进行扫描时，可测得测试液体的自旋-晶格驰豫时间、自旋-自旋驰豫时间以及共振频率值。同时，采用对应的软件算法，还可以计算磁共振装置和磁共振成像系统的均勻度、信噪比。对比度分辨率测试模块包括孔式低对比度分辨率测试层和孔式高对比度分辨率测试层，孔式低对比度分辨率测试层上均勻开有不同深度和直径的测试孔组，多组孔均勻规则排布，可以测量系统的低对比度分辨率；孔式高对比度分辨率测试层上设有统一深度不同直径和间隔的孔，在此测试层上设有圆心定位槽，定位槽的一个顶点为测试层的圆心。定位组件包含一个规则形状的八面体，八面体浸没在测试液中，通过扫描后图像和软件计算，可以根据实测的面积和标准横断面积的差值，来确定断面定位的偏差。同时定位模块还可进行体模定位，防止体模摆放倾斜，精确计算磁共振装配、主磁场不均勻、梯度场误差、参数误差等弓I起的定位偏差。几何畸变测试模块由规则的矩形格栅组成，格栅的大小可根据具体情况确定，格栅可有效测量纵横比、线性度、均勻度以及图像畸变程度。
四


图1为线圈均勻度及线性度检测模块主视结构示意图；图2为线圈均勻度及线性度检测模块俯视结构示意图；图3为线圈均勻度及线性度检测模块立体结构示意图；图4为三维测试模块主视结构示意图；图5为三维测试模块俯视结构示意图；图6为三维测试模块侧视结构示意图；图7为三维测试模块立体结构示意图；图8为化学位移测试模块俯视结构示意图；图9为化学位移测试模块主视结构示意图；图10为化学位移测试模块立体结构示意图；图11为运动测试模块结构示意图；图12为层厚测试模块主视结构示意图；图13为层厚测试模块俯视结构示意图；图14为层厚测试模块侧视结构示意图；图15为层厚测试模块立体结构示意图；图16为弛豫层测试模块立体结构示意图；图17为对比度分辨率测试模块立体结构示意图；图18为定位模块内柱结构示意图；图19定位模块主视结构示意图；图20为定位模块俯视结构示意图；图21为定位模块立体结构示意图；图22为几何畸变测试模块俯视结构示意图；图23为几何畸变测试模块主视结构示意图；图M为几何畸变测试模块立体结构示意图；图25为体模立体结构示意图。
五
具体实施例方式一种小型台式磁共振质量控制综合测试体模，如图25所示，包括壳体，壳体内设有测试液和独立的模块化测试模块，每个模块包括其外壳以及设于其内的对应测试件。所述的测试模块包括三维测试模块、化学位移测试模块、运动测试模块、线圈探头均勻度及线性度测试模块、层厚测试模块、驰豫测试模块、对比度分辨率测试模块、定位测试模块、几何畸变测试模块和模拟小鼠测试模块。所述的三维测试模块如图4-7所示，测试件为立方形，其每个面上与所在面垂直设有九个圆形通孔，圆形通孔三行三列规则排列，各面圆形通孔之间相互不连通。本测试模块为有机玻璃或橡胶材质的立方体，在立方体横断、矢状、冠状三个方向，贯通三行三列各九个0.5mm圆形孔道，孔道相互不连接、不贯通。注入测试液后密封。进行一次三维容积扫描后重建成像，如台式磁共振成像系统三维成像效果良好，则可以在三维重建像上观察到三组共27条正交的亮圆条，如圆条清晰、相互分开、距离相等，则说明系统具有良好的三维成像能力。所述的化学位移模块如图8-10所示，其外壳内设有特定的胶状标准测试物，胶状物为密封的乳酸样品、肌酸样品、胆碱样品、含有乙酰天门冬氨酸的水样品，此四种样品各自装入图中的测试柱中。样品在磁共振化学位移频率测量、磁共振波谱分析中，仿真人体的乳酸、肌酸、胆碱和乙酰天门冬氨酸的含量和频率值，可以检测磁共振系统对生物进行化学成分谱域分析的检测能力和准确度。所述的运动测试模块如图11所示其包括运动控制部分和运动成像部分，运动控制部分控制运动成像部分，运动成像部分采用心脏仿真囊d，与心脏仿真囊d连接有进水管 a与出水管b，设有运动控制盘c和红外遥控运动控制器e，运动控制盘c 一方面可固定心脏仿真囊d和进出水管，另一方面可根据遥控信号，按照设定的流速控制流入水量，实现心脏仿真囊d的膨胀与收缩。同时红外遥控运动控制器e根据遥控指令，通过运动控制盘控制心脏仿真囊d在一定范围内做定量勻速垂直和水平运动。所述的线圈探头均勻度及线性度测试模块，如图1-3所示，设有实体圆柱性测试件，实体的外径小于外壳的内径，两者之间设有空隙，空隙内注有测试液，测试液形成3cm 高的测试环。线圈均勻度检测模块为比内壁直径小的圆柱型结构，注入测试液后形成3厘米高的液体环，液体环在成像过程中，比其他组件更靠近外围的设备探头。由于设备探头为环状包绕体模，因此不同环形探头的信号检测均勻度就可以在液体环的亮度上体现。环的亮度越均勻，则探头的信号检测率越一致，均勻度越好。所述的层厚测试模块如图12-15所示，测试件上设有缝隙，所述的缝隙有两个，其分别位于测试件的两个对面上，其中两缝隙呈相同的折现形状且在每个面中位置相同，所述的每个缝隙深度为测试件的一半。所述的驰豫测试模块如图16所示，内装有标准样品测试液，共4种标准样品测试液供选择。根据用途可测得测试液体的自旋-晶格驰豫时间、自旋-自旋驰豫时间以及共振频率值，采用对应的软件算法，还可以计算磁共振装置和磁共振成像系统的均勻度、信噪比。所述的对比度分辨率测试模块如图17所示，包括孔式低对比度分辨率测试层和孔式高对比度分辨率测试层，孔式低对比度分辨率测试层上均勻开有不同深度和直径的测试孔组，多组孔均勻规则排布，可以测量系统的地对比度分辨率；孔式高对比度分辨率测试层上设有统一深度不同直径和间隔的孔，在此测试层上设有圆心定位槽，定位槽的一个顶点为测试层的圆心。所述的定位测试模块外壳内设有一个八面体，如图18所示，八面体端面经连接柱连接外壳的底部，外壳内设有测试液。结构如图19-21所示。所述的几何畸变测试模块如图22-23所示，包括由规则的矩形格栅组成，格栅矩阵大于等于3x3。格栅可有效测量纵横比、线性度、均勻度以及图像畸变程度。格栅方块中可选择三块矩形框被填充为方形实体，用于正交伪影测试等磁共振成像系统的伪影分析与研究。每个测试模块在壳体的“模块位置区”处固定，加注测试液后密封筒状壳体外形圆滑，标注有测试模块对应位置和纵横十字标志线，便于测试成像。使用时，根据需要选择所需的测试模块，置入壳体的“模块位置区”处固定，加注测试液后密封，进行检测即可。
权利要求
1.一种小型台式磁共振质量控制综合测试体模，包括壳体，壳体内设有测试液和独立的模块化测试模块；所述的测试模块包括三维测试模块、层厚测试模块、驰豫测试模块、对比度分辨率测试模块、定位测试模块、几何畸变测试模块；其特征在于还包括有化学位移测试模块、运动测试模块、线圈探头均勻度及线性度测试模块；上述的三维测试模块中所述的模块上设有孔，所述的孔沿三个相互垂直方向设置；上述的化学位移测试模块包括外壳，外壳内密封填充有仿真人体胶状标准测试物，上述的运动测试模块包括运动控制部分和运动成像部分，运动控制部分控制运动成像部分往复运动；上述的线圈均勻度及线性度测试模块包括圆筒状外壳，外壳设有圆柱体，圆柱体与外壳间密封填充有测试溶液。
2.根据权利要求1所述的体模，其特征在于所述的三维测试模块中，测试件为长方体形状，长方体的含共同顶点的三个面上设有与所在面垂直的通孔。
3.根据权利要求2所述的体模，其特征在于所述测试件为立方形，其每个面上设有九个圆形通孔，圆形通孔三行三列规则排列，各面圆形通孔之间相互不连通。
4.根据权利要求1所述的体模，其特征在于所述的胶状物为密封的乳酸样品，肌酸样品、胆碱样品以及含有乙酰天门冬氨酸的水样品。
5.根据权利要求1所述的体模，其特征在于所述的运动测试模块中所述的运动成像部分采用心脏仿真囊，与仿真囊连接有进口与出口，运动控制部分采用遥控控制器，其控制进出口的介质流速和心脏仿真囊运动。
6.根据权利要求1所述的体模，其特征在于壳体内与每个测试模块对应设有模块固定区。
7.根据权利要求1所述的体模，其特征在于所述壳体为筒状且外形圆滑，壳体上标注有测试模块对应位置和纵横十字标志线。
8.根据权利要求1所述的体模，其特征在于本体模外径尺寸为15-80mm。
全文摘要
本发明公开了一种小型台式磁共振质量控制综合测试体模，包括壳体，壳体内设有测试液和独立的模块化测试模块；所述的测试模块包括三维测试模块、层厚测试模块、驰豫测试模块、对比度分辨率测试模块、定位测试模块、几何畸变测试模块；其特征在于还包括有化学位移测试模块、运动测试模块、线圈探头均匀度及线性度测试模块。本发明适用于小型、台式、动物成像磁共振设备和磁共振成像系统的测试，具有参数多、精度高、组合式、孔径可灵活设计的优点。
文档编号G01R35/00GK102478650SQ20101058335
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者杨培强, 王国柱, 邱建峰 申请人:上海纽迈电子科技有限公司, 邱建峰