[实用新型]超声可视化纳米磁调控装置

说明书

本实用新型提供了一种超声可视化纳米磁调控装置，所述装置包括控制计算机、功率放大器、水冷机、磁控线圈和三维超声探头，其中磁控线圈包括极化线圈和驱动梯度线圈。本实用新型的磁调控装置整合了三维实时超声技术，利用三维超声探头可以提供磁性纳米粒子精确的运动状态，实从而可以现对体内、体外样品的实时监测和引导。同时，三维超声技术可以让操作者更容易理解组织结构或病变的相对位置，及其与周围结构的关系。此外，本实用新型的磁调控装置超声图像分辨力高，可观测微小磁性纳米粒子的运动，有益于磁调控临床应用的推广。

技术领域

本实用新型涉及一种超声实时引导下磁性纳米材料的控制装置，属于磁性材料的控制领域。

背景技术

磁性颗粒尤其是磁性纳米粒子是近年来发展迅速且极具应用价值的新型材料，在现代科学的众多领域如生物医药、磁流体、催化作用、核磁共振成像、数据储存和环境保护等得到越来越广泛的应用。磁性纳米粒子具有磁导向性，因而在磁场环境下具有靶向性。在外加磁场的作用下，磁性纳米粒子可以定向移动，方便定位和靶向目标区域。

磁性纳米粒子携带药物后，在磁调控的作用下，能够很好的聚集于靶向位置，从而有助于当前一些重大疾病的治疗，并实现重大的技术突破，如肿瘤疾病的治疗。如何控制携带药物的磁性纳米粒子准确的到达病灶处，并释放药物是磁调控技术的关键。无论是在体内还是在体外，磁性纳米粒子的运动状态非常复杂，对其进行实时的监控是非常必要的。此外，如果携带药物的磁性纳米粒子通过血液循环在除了目标部位之外的正常组织中，并且扩散，就会产生药物副作用，特别是药效剧烈的药物如抗癌药物，其对正常组织细胞也有杀伤作用。现有的磁调控技术无法做到对磁性纳米粒子运动的实时监控和引导，从而影响定位的精确性，因此需要一种简单可行的实时监测和引导磁性纳米粒子的装置。

现有磁调控设备主要利用高清摄像头、磁共振设备或小动物荧光活体成像仪进行引导，但这三种方法目前均有缺陷，不适用于临床的应用。利用高清摄像头进行引导，存在分辨力不够，且只能用于体外样品实验的问题。利用磁共振设备进行引导，由于磁调控线圈无法放在磁共振设备内，所以只能在调控结束后利用磁共振设备对样本进行扫查，无法做到实时引导，而且磁共振设备的价格昂贵。利用小动物荧光活体成像仪进行引导，需要将荧光剂吸附到磁性材料上，且要放置在暗室中，使得实验条件变得苛刻并且增加了实验的时间。

中国专利CN110180076A公开了一种空间内磁颗粒调控聚集系统，包括电源模块、通断控制模块和磁控装置，该系统只能够高度可控地实现磁颗粒的聚集，但是无法实现实时监测和引导磁性纳米粒子的运动。本实用新型提供一种超声可视化的纳米磁调控装置，可以实现实时监测和引导磁性纳米粒子的运动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供了一种利用三维超声技术实时监测和引导磁性纳米粒子的运动，并且高度可控的磁调控装置。

本实用新型的磁调控装置包括控制计算机(1)、功率放大器(2)、水冷机(3)、磁控线圈(4)和三维超声探头(5)。

所述磁控线圈(4)包括极化线圈(401)和驱动梯度线圈(402)，所述驱动梯度线圈(402)分布在所述极化线圈(401)的内部。

优选地，所述磁控线圈(4)包括三组正交的极化线圈(401)和驱动梯度线圈(402)，所述极化线圈(401)为正方形，所述驱动梯度线圈(402)为圆筒形。运行时，三组极化线圈(401)通直流电，并产生静态背景磁场，三组驱动梯度线圈(402)可以在一定频率范围内运行，并产生梯度背景磁场。

优选地，所述极化线圈(401)最外层的线圈的尺寸为600mm×600mm。

优选地，所述驱动梯度线圈(402)的内孔直径为60mm。

优选地，所述极化线圈(401)的电流为0～20A，所述驱动梯度线圈(402)的电流为0～90A。