一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的制作方法

1.本发明涉及核磁成像检验技术领域，特别是涉及一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置。


背景技术：

2.放射治疗的作用机理是利用各种射线，如x射线、γ射线、质子、中子、重离子等,打断细胞核内dna链使细胞无法分裂增生，达到抑制或杀灭肿瘤的目的，射线在杀灭肿瘤细胞的同时也会对其周围的正常组织或器官产生一定的损伤，放射治疗的基本目标是实现放射治疗增益比的最大化，即最大限度地将放射线集中到肿瘤靶区，在杀灭肿瘤细胞的同时，保护周围正常组织和危及器官少受或免受不必要的照射。核磁图像引导在线自适应放疗技术以先进的放射治疗直线加速器集成优质的mr成像设备，可以将放疗剂量精确投照到靶区，同时获取优质的mr影像，使临床医生在治疗时能及时观察到肿瘤，实现实时自适应放疗，他将传统的放疗技术流程提升为：扫描-勾画-计划-治疗。即患者每次放疗实施前都进行mr扫描，再由放射肿瘤医师根据实时mri重新勾画定义肿瘤靶区和危及器官，并快速在线调整放疗计划，mr引导放射治疗技术的日趋成熟提高了放射治疗的精准度和安全性。
3.但是，人体某些部位肿瘤的治疗过程中将不可避免地出现器官组织的运动，如吞咽运动、食管蠕动、呼吸运动、心脏搏动和胃肠蠕动，而这些器官的运动是一个复杂且不自主的运动过程，器官或组织的运动对mr引导放射治疗技术的影响主要有：在mr扫描过程中由于器官组织的运动在mr影像上会产生伪影，这对肿瘤靶区和危及器官的精确勾画会产生一定的影响；在放疗实施过程中伴随器官的运动可能引起gtv及周围正常组织器官移动将导致放疗“脱靶”，同时正常组织器官受量增高。
4.目前使用能模拟器官运动的模体来检测、评估和分析人体器官或组织的运动对核磁成像的影响。但是，由于模体在模拟运动过程中需要提供相应的动力，公知的动力提供方式为电源设备，电源设备通过电缆连接模体，在电源驱动的过程中，还会存在电流，而电缆和电流在mr扫描过程中会干扰磁场的稳定性，对核磁成像造成影响。
5.综上所述，目前亟需一种带有自身动力装置且不会对mr成像产生干扰的模体。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供了一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置，解决了动态模体动力电路对磁场的干扰；普通模体不能在动态状态下对在线mr监控系统运动检验精确度的问题。可用于模拟运动状态下对标准模体mr成像体积和伪影的测量、可用于在线核磁监控条件下模拟运动数据的检测、可用于检测器官运动对mr引导放射治疗剂量的影响。
7.本发明的技术方案是：一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置，包括模体和水驱动装置，所述模体包括动态模体和静态模体，所述动态模体置于所述静态模体的内部，所述水驱动装置与所述动态模体通过传动机构连接，所述水驱动装置用于驱动所述动
态模体在所述静态模体内往复运动。
8.通过水驱动装置带动动态模体在静态模体中做往复运动，将水的势能转化为动态模体运动的动能，避免了电路连接中的金属件、电缆和电流对mr成像磁场的影响。
9.在动态模体的运动过程中，运用核磁成像t1、t2或导航序列对动态模体进行扫描，成像后分别测量核磁影像上运动模体内标准件的尺寸和固定模体内标准件的体积尺寸，将测量到的体积尺寸分别与标准件的实际尺寸进行对比，以评估运动对核磁成像的影像；在在线mr监控环境中测量动态模体的体积、运动速度和运动距离，将测量得到数据与动态模体实际的体积、运动速度和运动距离做对比，检验在线mr运动监控数据的精准性。在线mr运动监控系统的精确性，有利于恶性肿瘤放疗中对靶区及外扩边界的制定，有利于评估运动对mr成像的影响。
10.在进一步的技术方案中，所述水驱动装置包括第一水箱、第二水箱和水车，所述第一水箱的底部设有出水通道，所述第二水箱的侧壁面上开有条形通孔，所述第二水箱的顶部设有进水通道，所述出水通道与所述进水通道连通；所述水车置于所述第二水箱内部，且所述水车置于所述进水通道的斜下方。
11.在进一步的技术方案中，所述传动机构为连杆机构，所述连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆的一端与所述水车的转轴连接，其另一端与所述第二连接杆的一端连接，所述第二连接杆的另一端穿过所述条形通孔与所述第三连接杆的一端连接，所述第三连接杆的另一端与所述动态模体可拆卸连接。
12.在进一步的技术方案中，所述静态模体内部设有透明通道，所述动态模体置于所述透明通道内，且所述动态模体能够在所述透明通道内滑动。
13.在进一步的技术方案中，所述透明通道上开有滑槽，所述动态模体上设有滑块，所述滑块在所述滑槽内滑动。
14.在进一步的技术方案中，所述透明通道的外表面上设有刻度线。
15.在进一步的技术方案中，所述出水通道处设有流量阀。所述流量阀由核磁兼容材料制成。
16.在进一步的技术方案中，所述第一水箱内部设有医用活塞，所述医用活塞与所述第一水箱的内侧壁滑动连接。
17.在进一步的技术方案中，所述动态模体为中空结构，所述动态模体内部设有塑料分隔板。
18.在进一步的技术方案中，所述第二水箱侧壁面的下部开有排水口，排水口处设有封堵件。
19.本发明的有益效果是：
20.1、通过水驱动装置带动动态模体在静态模体中做往复运动，将水的势能转化为动态模体运动的动能，避免了电路连接中的金属件、电缆和电流对mr成像磁场的影响。在模体的运动过程中，在在线mr监控环境中测量模体的体积、运动速度和运动距离，将测量得到数据与模体实际的体积、运动速度和运动距离做对比，检验在线mr运动监控数据的精准性。在线mr运动监控系统的精确性，有利于恶性肿瘤放疗中对靶区及外扩边界的制定，有利于评估运动对mr成像的影响。
21.2、通过设置透明通道，便于观察动态模体的运动过程。
22.3、通过设置刻度线，便于进行动态模体运动数据的记录。
23.4、通过设置流量阀，方便调节水流量，进而调节水车的转动速度，从而模拟器官运动的频率；通过连杆机构进而调节动态模体运动的距离，从而模拟器官运动的幅度。
24.5、通过活塞向下运动，给水体加压，进而调节水流量，进而调节水车的转动速度，通过连杆机构进而调节动态模体运动的速度与距离，从而模拟器官运动的幅度与频率。
25.6、通过设置标准尺寸的塑料分隔板，将动态模体内部分隔成若干标准尺寸空间，不同空间内可放置不同用于成像的物质，从而模拟不同类型的组织或器官，适用范围广。
26.7、通过设置排水口和封堵件，第二水箱可根据需求排水，方便使用。
附图说明
27.图1是本发明实施例1-10所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的结构示意图；
28.图2是本发明实施例1-10所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置中动态模体的示意图；
29.图3是本发明实施例4所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置中组织液模拟管的示意图；
30.图4是本发明实施例7所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的结构示意图；
31.图5是本发明实施例8所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的结构示意图；
32.图6是本发明实施例9所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的动态模体的应用场景一示意图；
33.图7是本发明实施例9所述一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置的动态模体的应用场景二示意图。
34.附图标记说明：
35.10-第一水箱；101-出水通道；102-流量阀；103-医用活塞；20-第二水箱；201-进水通道；30-水车；40-连杆机构；401-第一连接杆；402-第二连接杆；403-第三连接杆；50-动态模体；501-滑块；502-组织液填充容器；503-电离室密闭放置窗；504-侧盖；505-第一楔形活塞；506-第二楔形活塞；60-静态模体；601-透明通道；602-连接件；603-组织液模拟管；6031-组织液注入口；6032-组织液抽出口；70-封堵件。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
37.实施例1：
38.如图1-2所示，一种适用于运动器官核磁共振成像的检测装置，包括模体和水驱动装置，所述模体包括动态模体50和静态模体60，所述动态模体50置于所述静态模体60的内部，所述水驱动装置与所述动态模体50通过传动机构连接，所述水驱动装置用于驱动所述动态模体50在所述静态模体60内往复运动。
39.使用时，将水装入第一水箱10中，将第一水箱10与第二水箱20装配连接，动态模体
50置于透明通道601内，水流从出水通道101通过进水通道201流入置于第二水箱20内的水车30上，水流带动水车30转动，转动的水车30带动第一连接杆401做圆周运动，第一连接杆401带动第二连接杆402做垂直运动，第二连接杆402带动第三连接杆403做水平运动，进而带动动态模体50在透明通道601内做往复运动，通过透明通道601上的刻度线进行数据记录。
40.通过水驱动装置带动动态模体50在静态模体60中做往复运动，将水的势能转化为动态模体50运动的动能，避免了电路连接中的金属件、电缆和电流对mr成像磁场的影响。
41.在动态模体50的运动过程中，在在线mr监控环境中测量动态模体50的体积、运动速度和运动距离，将测量得到数据与动态模体50实际的体积、运动速度和运动距离做对比，检验在线mr运动监控数据的精准性。在线mr运动监控系统的精确性，有利于恶性肿瘤放疗中对靶区及外扩边界的制定，有利于评估运动对mr成像的影响。
42.在另外一个实施例中，第一水箱10、第二水箱20、水车30、连杆机构40、静态模体60和透明通道601均由核磁兼容材料制成，动态模体50为中空结构，其外壳由塑料制成，利于核磁成像，避免干扰。
43.在另外一个实施例中，动态模体50内部可装入能用于核磁成像的不同材料，例如，水、组织、器官或脂肪等。用不同材料来监测mr在线系统的监控数据，校验结果更精确。
44.实施例2：
45.作为对实施例1的进一步改进，具体如下：所述水驱动装置包括第一水箱10、第二水箱20和水车30，所述第一水箱10的底部设有出水通道101，所述第二水箱20的侧壁面上开有条形通孔，所述第二水箱20的顶部设有进水通道201，所述出水通道101与所述进水通道201连通；所述水车30置于所述第二水箱20内部，且所述水车30置于所述进水通道201的斜下方。水流经进水通道从水车的斜上方进入，带动水车的转动。
46.实施例3：
47.作为对实施例2的进一步改进，具体如下：所述传动机构为连杆机构40，所述连杆机构40包括第一连接杆401、第二连接杆402和第三连接杆403，所述第一连接杆401的一端与所述水车30的转轴连接，其另一端与所述第二连接杆402的一端连接，所述第二连接杆402的另一端穿过所述条形通孔与所述第三连接杆403的一端连接，所述第三连接杆403的另一端与所述动态模体50可拆卸连接。
48.在另外一个实施例中，所述第一连接杆401的一端与所述水车30的转轴低副连接，其另一端与所述第二连接杆402的一端低副连接，所述第二连接杆402的另一端穿过所述条形通孔与所述第三连接杆403的一端低副连接。
49.实施例4：
50.作为对实施例1的进一步改进，具体如下：所述静态模体60内部设透明通道601，所述动态模体50置于所述透明通道601内，且所述静态模体能够在所述透明通道601内滑动。通过设置透明通道601，便于观察动态模体50的运动过程。
51.在另外一个实施例中，如图3，所述静态模体60还包括有连接件602和组织液模拟管603，所述连接件602用于固定静态模体60，所述组织液模拟管603开有组织液注入口6031和组织液抽出口6032，用于组织液的注入和抽出。
52.实施例5：
53.作为对实施例4的进一步改进，具体如下：所述透明通道601上开有滑槽，所述动态模体50上设有滑块501，所述滑块501在所述滑槽内滑动。通过设置滑槽和滑块501，便于动态模体50滑动。
54.实施例6：
55.作为对实施例5的进一步改进，具体如下：所述透明通道601的外表面上设有刻度线。通过设置刻度线，便于进行动态模体运动数据的记录。
56.实施例7：
57.作为对实施例2的进一步改进，如图,4，具体如下：所述出水通道101处设有流量阀102。所述流量阀由核磁兼容材料制成。通过设置流量阀102，方便调节水流量，进而调节水车30的转动速度，通过连杆机构40进而调节动态模体50运动的速度与距离，方便反复检验。
58.实施例8：
59.作为对实施例1的进一步改进，如图5，具体如下：所述第一水箱10内部设有医用活塞103，所述医用活塞103与所述第一水箱10的内侧壁滑动连接。通过医用活塞103向下运动，给水体加压，进而调节水流量，进而调节水车30的转动速度，通过连杆机构40进而调节动态模体50运动的速度与距离，方便反复检验。
60.实施例9：
61.作为对实施例1的进一步改进，具体如下：所述动态模体50为中空结构，所述动态模体50内部设有塑料分隔板。通过设置塑料分隔板，将动态模体50内部分隔成若干空间，不同空间内可放置不同用于成像的物体，适用范围广。
62.在另一个实施例中，在应用场景一中，如图6，所述动态模体50内部设有组织液填充容器501，在使用时，分别在组织液填充容器501和动态模体50的内腔填充有不同组织液，例如，在组织液填充容器501的中填充脂肪，在动态模体50的内腔填充水，便于对比分析。
63.在应用场景二中，如图7，动态模体50内部设有电离室密闭放置窗502，在放射治疗机剂量验证过程中，将电离室密闭放置窗502放置在动态模体50内，模拟核磁图像采集时的运动参数，以标准件内中心点为参考点，测量运动状态下该点接受的实际剂量，并与放疗验证计划该点的剂量对比，用于评估运动对剂量的影响。通过在动态模体50内设置电离室密闭放置窗502，可将一定型号规格的电离室安装在运动模体固定位置，从而适用于运动状态下放疗剂量的测量。目前使用standardimagingsexradina19mr电离室，该电离室不会影响mr成像的磁场。
64.使用时，将电离室导线穿过第二楔形活塞506与电离室连接，将电离室穿过第一楔形活塞505，将第一楔形活塞505固定在电离室密闭放置窗503内，将侧盖504拧紧。
65.实施例10：
66.作为对实施例2的进一步改进，具体如下：所述第二水箱20侧壁面的下部开有排水口，排水口70处设有封堵件。通过设置排水口和封堵件70，第二水箱20可根据需求排水，方便使用。
67.上述实施例中，将水的势能转化为动态模体50运动的动能，避免电路连接对mr成像的影响。在动态模体50的运动过程中，在在线mr监控环境中测量动态模体50的体积、运动速度和运动距离，将测量得到数据与模体实际的体积、运动速度和运动距离做对比，检验在线mr运动监控数据的精准性。
68.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。