[发明专利]磁共振弥散张量成像质量控制综合测试体模

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁共振弥散张量成像DTI（Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging；DTI)的测试装置，具体地说是一种磁共振人脑白质弥散张量成像专用的质量控制测试体模和脑白质纤维束仿真体模。

背景技术

磁共振弥散张量成像技术DTI是一种对人脑脑白质纤维束进行形态和功能成像的医学成像技术，用于检测和研究人脑脑白质纤维束的形态和相关病变。由于磁共振DTI成像技术尚无相关技术标准和规范，因此没有对其成像质量检测和控制的手段和方法。

发明内容

针对以上为难题，本发明提供一种磁共振弥散张量成像质量控制综合测试体模，本发明适用于医用磁共振系统DTI成像，具有测试参数多、精度高、高人脑白质仿真度、使用方便的优点。

为达到上述目的，本发明的采用以下技术手段：

一种磁共振弥散张量成像质量控制综合测试体模，包括外壳，外壳内设有测试层，测试层内充有测试液，所述测试液中浸有尼龙纤维材料的仿真大脑实际的脑白质纤维束走向和分布的测试层。

上述的体膜，所述测试层为尼龙纤维束测试层，所述的纤维束测试层包括三组：

第一组包括两组纤维束，所述两组纤维素中每组纤维束分别位于同一面上；

第二组包括纤维束组，所述的每根纤维束所在直线与体模外壳长轴所在形成夹角；

第三组包括螺旋管，所述的螺旋管内有纤维束。

上述的测试体模，所述第一测试组中每组纤维束相互平行，所述第一测试组两组纤维束所在平面垂直；第一测试组的两纤维束所在平面与外壳轴线所在直线平行和垂直。

上述的测试体模，所述第二纤维束组位于同一平面内；第二测试组中纤维束至少包含与体模长轴角度呈0°、30°、45°、60°的纤维束。

上述的测试体模，所述的螺旋管包括两个，此两个螺旋管相互垂直；螺旋管至少三匝，且螺旋管一端封闭，另一端连通测试体液。

上述的测试体模，所述的测试层还包括颅脑白质纤维仿真分布测试区，包括有仿真硅胶颅脑模型和脑白质纤维仿真分布模型。

本发明的工作原理及有益效果表现在：

磁共振DTI质量控制测试体模和脑白质纤维束仿真体模是以对磁共振弥散张量成像技术进行成像质量检测的体模设备。对磁共振系统的DTI进行参数测试，以达到检测所需的精度，医学诊断所需要的图像质量。

本测试体模原理为：

使用浸没在测试液中的尼龙纤维束，模拟出人脑脑白质中的水分子弥散梯度环境，用于仿真大脑实际的脑白质纤维束走向和分布，从而对体膜进行测试。

人脑磁共振DTI成像依靠检测人脑白质纤维中氢质子（水分子中所含氢质子）的弥散张量参数和运动形式来确定脑白质纤维束走向和形状。本体模通过使用憎水纤维紧密捆扎，造成纤维间的氢质子（水分子中所含氢质子）的弥散张量参数和运动形式类似于实际人脑纤维中的参数。从而仿真脑白质纤维束，检测磁共振DTI成像对脑白质纤维束的成像能力。

具体为使憎水纤维束间的氢质子表观弥散系数（apparent diffusion coefficient ；ADC）和各项异性值(fractional anisotropy；FA)仿真真实脑白质纤维中的氢质子参数，脑白质纤维束示踪成像(diffusion tensor tractography；DTT)中仿真脑白质纤维形态。

常见人脑白质中上述参数值和本体模的仿真值见表1。

表1  磁共振弥散张量成像质量控制综合测试体模体模同实际脑白质束的平均弥散系数ADC、各项异性FA、仿真直径值比较表

小型台式磁共振质量控制综合测试体模，体模包括外壳和测试层；测试区安装在外壳内并固定在外壳上；所述的测试区包括人脑仿真测试区、纤维束测试区、基本成像质量测试区。

外壳内、测试区中，充满磁共振专用测试溶液，具体为五水硫酸铜、氯化纳与蒸馏水，或五水硫酸铜、氯化镍与蒸馏水。

纤维束测试区包含不同直径、不同空间密度、不同排列方向的憎水尼龙纤维束（如聚酰胺纤维polyamide fiber）。纤维束测试层分为三个测试组。测试区外观见图一。

第一测试组为的两纤维束组。每组纤维束组中各纤维束一字平行排列，等间距放置；体模水平、垂直方向各一组。