[发明专利]测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置和方法

权利要求书

1.测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置，其特征在于包括：

主磁场线圈，用于测量区域形成均匀、稳定的主磁场，设置于中空筒形的低温容器中，采用超导线材绕制，所述低温容器设有制冷机系统；

梯度线圈，用于在测量区域形成三维梯度磁场，设置于主磁场线圈的内侧；

射频线圈，用于向测量区域发射射频电磁波和接收来自测量区域的射频电磁波，所述射频电磁波的频率包括硼原子核磁共振激发频率和氢原子核磁共振激发频率；

控制及数据处理系统，用于依据核磁共振检测原理控制所述梯度线圈和射频线圈的工作，依据所接收的硼原子在退激发过程中发出的退激发信号，用已知浓度的标准硼化合物模体给硼原子的退激发信号定标，计算获得硼原子的空间分布图像数据，依据所接收的氢原子在退激发过程中发出的退激发信号，计算氢原子的空间分布图像数据，依据氢原子的空间分布图像数据确定人体解剖图像数据，将硼原子的空间分布图像数据与人体解剖图像数据进行图像配准融合，得到在人体解剖图像下的硼原子浓度的定量图像数据。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于用于绕制所述主磁场线圈的超导线材为二硼化镁超导线材。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述梯度线圈和所述射频线圈在轴向上位于主磁场线圈的中部。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述测量区域为磁场壳体的孔腔内，所述磁场壳体呈筒形，所述主磁场线圈、低温容器、梯度磁场线圈和射频线圈安装在所述磁场壳体内。

5.如权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于所述控制及数据处理系统包括：

谱仪，用于在计算机的控制下生成和输出梯度线圈和射频线圈的频率或波形控制信号，控制所述梯度线圈与梯度磁场状况相关的工作参数，进而控制梯度磁场状况，控制所述射频线圈的工作频率，进而控制射频线圈发射或接收的射频电磁波的频率，其梯度线圈控制信号输出经梯度功率放大器放大后接入梯度线圈的相应控制端，其射频线圈控制信号输出经射频功率放大器放大后接入射频线圈的相应控制端；

梯度功率放大器，用于对谱仪所发出的梯度线圈控制信号进行功率放大；

射频功率放大器，用于对谱仪所发出的射频控制信号进行功率放大；

收发转换器，用于在计算机的控制下生成和输出射频线圈工作方式的控制信号，控制所述射频线圈的工作方式，其控制信号输出接入射频线圈的相应控制端；

计算机，用于控制谱仪和收发转换器的工作，其用于所述控制谱仪和收发转换器工作的控制信号输出端分别接入所述控制谱仪和收发转换器的相应控制端，并接收源自射频线圈的含有空间定位信息的退激发信号并进行相应的计算处理，形成在人体解剖图像下的硼原子浓度的定量图像数据。

6.测量人脑部含硼药物浓度及分布的方法，在恒定的主磁场中，在梯度磁场控制下，使用特定频率的电磁波选择性激发脑部的氢原子或硼原子，用梯度磁场定位受激发原子在退激发过程中发出的退激发信号，依据所获得的退激发信号分别计算得到氢原子和硼原子的空间分布图像数据，依据氢原子的空间分布图像数据形成高分辨率的人体解剖图像数据，用已知浓度的标准硼化合物模体给接收到的硼原子的退激发信号定标，将硼原子的空间分布图像数据与人体解剖图像数据进行图像配准融合，得到在人体解剖图像下的硼原子浓度的定量图像数据。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于用于产生主磁场的磁体为超导线圈，所述超导线圈设置于中空筒形的低温容器中，采用超导线材绕制，所述低温容器设有制冷机系统。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于用于绕制所述主磁场线圈的超导线材为二硼化镁超导线材。

9.如权利要求6-8任一所述的方法，其特征在于用于选择性激发脑部的氢原子和硼原子的电磁波由射频线圈产生，所述射频线圈的工作频率为氢原子及硼原子的共振频率，能够在谱仪的控制下发射及接收该范围的射频电磁波。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于采用所述射频线圈接收氢原子和硼原子的退激发信号，通过收发转换器切换所述射频线圈的发射和接收工作方式。