测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置，主要包括主磁场线圈、梯度线圈、射频线圈和控制系统，所述主磁场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；所述梯度线圈设置于主磁场线圈的内侧；所述射频线圈设置于在所述梯度线圈的内侧；所述控制系统能够装载用于控制其他部分运行和进行数据处理的软件，设有分别用于控制所述梯度线圈和射频线圈的控制信号输出端。本实用新型专利技术能够装载相关软件，在软件的支持下，实时获得较为精确的测量数据，进而通过相应的数据处理得到在人体解剖图像下的硼原子浓度的定量图像数据，以便为制定BNCT治疗计划或其他应用提供相关的基础数据。治疗计划或其他应用提供相关的基础数据。治疗计划或其他应用提供相关的基础数据。

【技术实现步骤摘要】
测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置


[0001]本技术涉及测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置，可用于在硼中子俘获放疗（BCNT）治疗前获得含硼（
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B）药物在身体内的分布和浓度信息，为制定治疗计划（TPS）提供相关的基础数据，也可以用于其他目的下的含硼药物分布和浓度信息监测。

技术介绍

[0002]BNCT可以对肿瘤进行微米量级的精确治疗，所以必须在治疗前确定荷硼药物在治疗靶区的分布及浓度，并与治疗计划的期望分布进行比对，以实现对肿瘤的高效治疗并保护正常组织。BNCT治疗前如得不到硼药物的定量分布信息，会导致治疗剂量的不定性，影响治疗效果并给正常组织带来不必要的损伤。
[0003]目前用于获得含硼药物分布和浓度信息的方法，除了基于血液中含硼药物浓度测量的方法，主要还有两种方式：一是对含硼药物进行放射性标记，采用放射性设备（如SPECT、PET等）进行放射线测量，以放射性的分布代表含硼药物的分布；二是对含硼药物进行磁共振敏感元素标记，采用磁共振等进行测量，以磁共振信号强度分布代表含硼药物的分布。
[0004]其中，基于血液中含硼药物浓度测量的方法有两个缺点：一是测量时间长，测量获得的含硼药物浓度不能代表治疗时的含硼药物浓度；二是病灶区域的浓度是基于肿瘤血液比为定值的假设推算的，但实际上肿瘤血液比随患者个体变化，随肿瘤种类/位置变化，随肿瘤内位置的变化而变化，随时间变化，统一假设为一固定数值的方法太过粗放。因此这种传统方法已经开始逐渐被新的方法所替代。
[0005]基于放射性标记含硼药物的方法存在以下几个问题：（1）放射性标记含硼药物的可得性；（2）放射性标记含硼药物在总含硼药物内比例的确定性；（3）增加药物成本；（4）放射性药物给患者带来的额外的剂量；（5）核医学方法的空间分辨率较低；(6)均未通过药品监管部门审批。
[0006]基于MRI敏感元素标记含硼药物的方法存在以下几个问题：（1）MRI敏感元素标记含硼药物的可得性；（2）增加药物成本。
[0007]上述问题实质性妨碍了这些方法的实际应用及应用效果。

技术实现思路

[0008]为克服现有技术的上述缺陷，本技术提供了用于测量人脑部含硼药物浓度及分布的硬件系统，该硬件系统能够装载相关软件，在软件的支持下，实时获得较为精确的测量数据，并便于实际应用。
[0009]本技术的技术方案是：测量人脑部含硼药物浓度及分布的装置，包括：
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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，设置于在所述梯度线圈的内侧；
[0013]控制系统，能够装载用于控制其他部分运行和进行数据处理的软件，设有分别用于控制所述梯度线圈和射频线圈的控制信号输出端，用于控制所述梯度线圈和射频线圈的控制信号输出端分别接入所述梯度线圈和射频相关的相应控制端；
[0014]检查床，用于承载被检查者，设有床身和支承在所述床身下面的行走支架，所述行走支架的底部设有行走轮，所述床身的前部设有左右两个立式的护板，所述护板所在的平面垂直于左右方向，所述护板与所述床身通过横向导轨或轨道滑动连接。
[0015]用于绕制所述主磁场线圈的超导线材优选为二硼化镁超导线材。
[0016]所述梯度线圈和所述射频线圈优选在轴向上位于主磁场线圈的中部。
[0017]所述测量区域可以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。
[0018]所述射频线圈为氢硼双核素射频线圈，工作的频率范围为氢原子及硼原子的共振频率。
[0019]可以设有已知浓度的标准硼化合物模体，所述标准硼化合物模体位于测量区域内，可以呈小球状或其它形状，可以设置用于安装所述标准硼化合物模体的装置，通过支架使小球位于所述测量区域内，与被检测的人体一起进行检测。所述支架可以固定在任何位置的任意固定件上，例如，磁场壳体，也可以戴在被检测者的头上（做成能够戴在头上的形状）。检测过程中获得标准硼化合物模体的退激发信号，进而依据浓度与退激发信号强度之间的关系，对人体中各部分（体素）下硼浓度进行定标。
[0020]可以依据现有技术设有配套的检查床及检查床移动系统，被检测者仰卧在检测床上，能够随检查床的移动，使被检测者的头部移入磁场壳体的孔腔中部或从磁场壳体的孔腔中部移出。
[0021]所述控制系统可以包括：
[0022]谱仪，能够在外部控制下或依据人工输入生成分别用于控制所述梯度线圈和射频线圈工作频率的控制信号，其梯度线圈的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，其射频线圈的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；
[0023]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；
[0024]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；
[0025]收发转换器，能够在外部控制下或依据人工输入生成用于控制所述射频线圈工作模式的控制信号，其控制信号输出接入射频线圈的相应控制端；
[0026]计算机，能够装载用于控制其他部分运行和进行数据处理的软件，设有用于控制所述谱仪和收发转换器工作的控制信号输出端，用于控制所述谱仪和收发转换器工作的控制信号输出端分别接入所述谱仪和收发转换器的相应控制端。
[0027]本技术作为硬件架构，能够在相关软件的支持下，利用核磁共振检测原理测量人脑部含硼药物浓度及分布。可以采用下列工作方式：在恒定的主磁场下，使用特定频率的电磁波选择性激发脑部的氢原子（1H）和硼原子（
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B），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。
[0028]所述射频线圈同时用于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，所接收的退激发信号可以经由收发转换器所在链路传至所述计算机。
[0029]本技术的有益效果是：能够在软件的支持下，采用磁共振原理定位和检测硼和氢原子在退激发过程发出的信号，这些信号可以用于计算获得精确定位的人体内硼分布图像，因此无需对含硼药物进行放射性标记，避免了引入放射线物质对人体造成的损伤，同时也不需要引入MRI敏感元素进行标记，彻底消除了现实中放射性标记含硼药物和MRI敏感元素标记含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，设置于在所述梯度线圈的内侧；控制系统，能够装载用于控制其他部分运行和进行数据处理的软件，设有分别用于控制所述梯度线圈和射频线圈的控制信号输出端，所述用于控制所述梯度线圈和射频线圈的控制信号输出端分别接入所述梯度线圈和射频相关的相应控制端；检查床，用于承载被检查者，设有床身和支承在所述床身下面的行走支架，所述行走支架的底部设有行走轮，所述床身的前部设有左右两个立式的护板，所述护板所在的平面垂直于左右方向，所述护板与所述床身通过横向导轨或轨道滑动连接。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文田，包尚联，
申请(专利权)人：北京惠康得医疗科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：