專利名稱：Mri用體模及mri系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測iH/"F信號的磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging )用體模、MRI系統(tǒng)、以及4吏用所述MRI系統(tǒng)的 ^/"F信號的計(jì)量參數(shù)的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging )裝置是通過 向放置于靜磁場中的測量對象照射特定頻率的高頻磁場而感應(yīng)磁共 振現(xiàn)象、以獲取測量對象的理化信息的裝置。MRI裝置主要可以利用 水分子中的氫原子核的磁共振現(xiàn)象，將根據(jù)生物組織不同而不同的氫 原子核的密度分布、松弛時(shí)間之差等形成圖像。由此，可以使組織性 狀的差異形成圖像，取得高的疾病診斷效果。廣泛普及的靜磁場強(qiáng)度 為1.5特斯拉以下的MRI裝置主要將水分子的氫原子核的密度分布、 以及反映松弛時(shí)間的濃度分布等形成圖像，與此相對，在靜磁場強(qiáng)度 為上述靜磁場強(qiáng)度以上、尤其是靜磁場強(qiáng)度為3特斯拉以上的MRI 裝置中，可以是能夠利用13C、 19F、 "P等多核素的原子核的磁共振頻 率根據(jù)分子的化學(xué)鍵不同而錯開(化學(xué)移位)來將磁共振信號分離以 計(jì)量各分子種類的濃度、松弛時(shí)間等為基礎(chǔ)的多核素MRI。
19F不存在于是原生的活體中，活體內(nèi)的19F成分全部來源于外 界。因此，即使在多核素MRI中，尤其是，H/"F-MRI,可非侵襲 地檢測活體內(nèi)的醫(yī)藥品等外來的化學(xué)物質(zhì)。因?yàn)榉蜞奏ゎ惢衔锏?在其化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有^f艮多含有19F的抗癌劑，所以'H/"F-MRI不但能 進(jìn)行主要著眼于現(xiàn)有的固態(tài)癌組織的形態(tài)掌握的癌圖像診斷，而且同 時(shí)可以進(jìn)行新的抗癌劑分布的監(jiān)控，故iH/"F - MRI裝置在臨床中的 意義重大。關(guān)于力/"F-MRI裝置，尤其是在利用造影劑的圖像診斷檢查、 即造影MRI檢查中發(fā)揮其作用。在111-MRI中，以常規(guī)磁體為主要 成分的MRI用造影劑已經(jīng)有多種正在上市或者研發(fā)；而在"F-MRI 中，雖然作為"F-MRI檢查用的專用造影劑還沒有上市，但是，具有 通過將上述氟尿嗜啶類抗癌劑或含有全氟化碳的化合物投入活體從 而檢測活體中的"F成分的研究實(shí)驗(yàn)(非專利文獻(xiàn)1 5)。
另一方面，在臨床上，為了維持MRI裝置良好的狀態(tài)，利用體 模的定期S/N比檢查等的信號接收、信號處理性能的動作確認(rèn)是必須 的。作為體模所含有的物質(zhì)，通常，使用氯化鎳水溶液或硫酸鎳水溶 液的例子較多。
非專利文獻(xiàn) 1: Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine、 14巻、1834項(xiàng)、2006年發(fā)行
非專利文獻(xiàn)2: Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine、 14巻、3094項(xiàng)、2006年發(fā)行
非專利文獻(xiàn)3: Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine、 11巻、2497項(xiàng)、2004年發(fā)行
非專利文獻(xiàn)4: "T夕'凈^ 4 :y夕 k乂大爻義 汀》 '〉 》誌、46巻、864項(xiàng)、2001年發(fā)行
非專利文獻(xiàn)5 : 0《久^ 4 y—;f 4 :f ,，、〉'才口 '-一誌、20 巻、504項(xiàng)、1985年發(fā)行
如果僅僅實(shí)施非造影MRI，則可以使用含有氯化鎳水溶液或硫 酸鎳水溶液、硫酸銅水溶液的體模進(jìn)行MRI裝置的動作確認(rèn)，但是， 如果也進(jìn)行造影- MRI、造影19F - MRI，則不使用包含這些造影 劑的體模進(jìn)行動作確認(rèn)就難以進(jìn)行原來的動作確認(rèn)。實(shí)際上，使用于 造影^ - MRI、造影19F - MRI的造影劑即全氟化碳或超順磁性三氧 化二鐵粒子是疏水性的，且其水溶液與不含有這些化合物的水溶液相 比比重大，所以沉淀在體模容器內(nèi)的下層。
即，為了制作含有全氟化碳、超順磁性三氧化二鐵粒子的MRI 用體模，需要對作為疏水性物質(zhì)的這些物質(zhì)進(jìn)行可溶化處理。為了簡便地進(jìn)行可溶化處理，優(yōu)選泡狀化，但是，因?yàn)楹腥?、超?磁性三氧化二鐵粒子的嚢泡比重高，所以不能長期地均勻分散在水溶
液中，難以利用于MRI用體模。因此，難以實(shí)現(xiàn)含有造影劑且保持 穩(wěn)定的均勻度的體模。
另外，因?yàn)椴淮嬖谶@樣的體模，所以難以獲取穩(wěn)定的磁共振信號，
從而也難以穩(wěn)定地進(jìn)行MRI系統(tǒng)的計(jì)量參數(shù)的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于實(shí)現(xiàn)MRI系統(tǒng)，該MRI系統(tǒng)以 長期穩(wěn)定且均勻分散的狀態(tài)含有包括全氟化碳或超順磁性三氧化二 鐵粒子的嚢泡。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于實(shí)現(xiàn)MRI系統(tǒng)， 該MRI系統(tǒng)通過使用上述MRI用體模，從而可以穩(wěn)定地調(diào)整計(jì)量參 數(shù)。
為解決上述問題，在本發(fā)明中，在化學(xué)地形成所謂的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)而 得到的高分子化合物溶液中，混合含有全氟化碳或超順磁性三氧化二 鐵粒子中的任意一種的嚢泡，而凝膠化并固定。由此，能夠以長期穩(wěn) 定且均勻分散的狀態(tài)保持所述嚢泡，可實(shí)現(xiàn)用于檢測^/"F信號的 MRI用體模。另外，通過利用所述體模，可以實(shí)現(xiàn)能算出作為^/"F -MRI裝置的性能確認(rèn)手段的S/N比的MRI系統(tǒng)。
即，本發(fā)明涉及一種MRI用體模，其包括含有嚢泡的凝膠，該 囊泡含有全氟化碳和超順磁性三氧化二鐵粒子中的至少一種。
在本發(fā)明的MRI用體模中，所述全氟化碳可選自全氟-n-戊烷、 全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠-5-醚中的任意一種。另外，因?yàn)樵诒０返哪z化過程中產(chǎn)生極其輕 度的發(fā)熱，所以，優(yōu)選使用沸點(diǎn)為50。C以上的全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠-5-醚中的任意一種，更 優(yōu)選使用沸點(diǎn)為100。C以上的全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠 國5-醚。
另外，作為上述超順磁性三氧化二鐵粒子可以使用三氧化二鐵或檸檬酸鐵銨。
在本發(fā)明的MRI用體模中，構(gòu)成所述嚢泡的殼體的主要成分優(yōu) 選類脂物。作為類脂物的例子，可以使用以下任意一種物質(zhì)或其兩種 以上的多種組合L-a-磷脂酰膽堿、膽固醇、L-a-二月桂酰磷脂酰膽 堿、L-a-二月桂酰磷脂酰乙醇胺、L-a-二棕櫚酰磷脂酰甘油鈉鹽、L-a-單肉豆蔻酰磷脂酰膽堿、L-a-二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿、L-a-二肉豆蔻 酰磷脂酰乙醇胺、L-a-二肉豆蔻酰磷脂酰甘油銨鹽、L-a-二肉豆蔻酰 磷脂酰甘油鈉鹽、L-a-二肉豆蔻酰磷脂酸鈉、L-a-二油酰磷脂酰膽堿、 L-a-二油酰磷脂酰乙醇胺、L-a-二油酰磷脂酰甘油鈉鹽、L-a-單棕櫚 酰磷脂酰膽堿、L-a-二棕櫚酰磷脂酰膽堿、L-a-二棕櫚酰磷脂酰乙醇 胺、L-a-二棕櫚酰磷脂酰甘油銨鹽、L-a-二棕櫚酰磷脂酰甘油鈉鹽、 L-a-二棕櫚酰磷脂酸鈉、L-a-硬脂酰磷脂酰膽堿、L-a-二硬脂酰磷脂 酰膽堿、L-a-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、L-a-二硬脂酰磷脂酰甘油鈉鹽、 L-a-二硬脂酰磷脂酰甘油銨鹽、L-a-二硬脂酰磷脂酸鈉、L-a-二芥酰 磷脂酰膽堿、l-棕櫚酰-2-油酰磷脂酰膽堿、p-油酰-Y-棕櫚酰-L-a-磷脂 酰乙醇胺、p-油酰個棕櫚酰-L-a-磷脂酰磷脂酰甘油鈉鹽、鞘磷脂、硬 脂酰胺。
在本發(fā)明的MRI用體模中，所述凝膠由化學(xué)地形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的 高分子化合物構(gòu)成，可以使用聚乙烯醇、瓊脂糖、明膠，優(yōu)選由包括 丙烯酰胺、雙丙烯酰胺、過石克酸銨、N，N，N，，N，-四甲基乙二胺的混合 液構(gòu)成的物質(zhì)，尤其優(yōu)選由丙烯酰胺凝膠構(gòu)成。
作為本發(fā)明的一個實(shí)施方式，可以列舉包括含有嚢泡的丙烯酰胺 凝膠的MRI用體模，該嚢泡含有全氟-n-辛烷和磷脂酰膽堿。
作為本發(fā)明的其他實(shí)施方式，可以列舉包括含有嚢泡的丙烯酰胺 凝膠的MRI用體模，該嚢泡含有三氧化二鐵和磷脂酰膽堿。
本發(fā)明的體模適用于照射靜磁場強(qiáng)度為1.5特斯拉以上的磁場 的、用于檢測'H/"F信號的MRI裝置，尤其適用于照射靜磁場強(qiáng)度 為3.0特斯拉以上的磁場的、用于檢測"H/"F信號的MRI裝置。
本發(fā)明還提供一種MRI系統(tǒng)，具有本發(fā)明的MRI用體模；磁場照射部，向所述體模施加磁場；信號接收部，從所述體模獲取磁信 號；存儲部，用于存儲關(guān)于所述磁信號的信息；以及信號處理部，該 信號處理部從所述存儲部讀取信息，并進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的信號處理。
本發(fā)明還提供一種采用本發(fā)明的MRI體模的、JH/"F信號的計(jì) 量參數(shù)的調(diào)整方法，作為要調(diào)整的計(jì)量參數(shù)例如可列舉RF的施加 強(qiáng)度、回波時(shí)間、反復(fù)時(shí)間、回波鏈長、FOV、基體尺寸、求積次數(shù)、 帶寬、以及層面厚度。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種最適合于^/"F信號檢測的磁共振成 <象(MRI: Magnetic Resonance Imaging)用體才莫。另外，還可提供 使用上述體模的、可以實(shí)現(xiàn)^嚴(yán)F信號的接收性能和處理性能的維護(hù) 手段的MRI系統(tǒng)。


圖1是上述用于檢測^/"F信號的MRI用體模的實(shí)例，1是含 有丙烯酰胺凝膠的用于檢測^嚴(yán)F信號的MRI用體模；2是包括丙 烯酰胺凝膠的用于檢測iH/"F信號的MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠 包括含有最終濃度為0.05。/。的全氟-n-辛烷的嚢泡；3是包括丙烯酰胺 凝膠的用于檢測"H/"F信號的MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠包括含 有最終濃度為0.1%的全氟-11-辛烷的囊泡；4是包括丙烯酰胺凝膠的 用于檢測，H/"F信號的MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠包括含有最終 濃度為0.5。/。的全氟-n-辛烷的嚢泡；5是包括丙烯酰胺凝膠的用于檢 測1H/19F信號的MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠包括含有最終濃度為 1.0%的全氟-11-辛烷的嚢泡；6是包括丙烯酰胺凝膠的用于檢測iH/"F 信號的MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠包括含有最終濃度為5.0%的全 氟-n-辛烷的嚢泡；7是包括丙烯酰胺凝膠的用于檢測^/"F信號的 MRI用體模，該丙烯酰胺凝膠包括含有最終濃度為10%的全氟-11-辛 烷的嚢泡。
圖2是本發(fā)明的MRI系統(tǒng)的實(shí)例的示意圖。IO是體模，11是靜 磁場產(chǎn)生磁鐵，12合成器，13是調(diào)制裝置，14是高頻磁場線圏，15是傾斜磁場電源裝置，16是傾斜磁場產(chǎn)生線圏，17是放大器；18是 AD轉(zhuǎn)換器，19是數(shù)據(jù)處理裝置，20是存儲部，21是信號處理部， 22是顯示裝置，23是控制裝置。
圖3是實(shí)施例1的脈沖序列示意圖。l是激勵高頻磁場脈沖，2 是反轉(zhuǎn)高頻磁場脈沖，3是相位編碼傾斜磁場脈沖，4是重繞傾斜磁 場脈沖，5是讀出傾斜磁場脈沖，6是層面傾斜磁場脈沖，7是數(shù)據(jù)獲 取。
圖4是本發(fā)明的體模的矢狀面的H/"F-MRI攝像。1是含有丙 烯酰胺凝膠的用于檢測^嚴(yán)F信號的MRI體模的矢狀面的1H-MRI 攝像，該丙烯酰胺凝膠包括含有10%全氟-11-辛烷的嚢泡；2是含有丙 烯酰胺凝膠的用于檢測'H/"F信號的MRI體模的矢狀面的19F-MRI 攝像，該丙烯酰胺凝膠包括含有10。/。全氟-n-辛烷的嚢泡。
圖5是本發(fā)明的體模的橫截面的"F-MRI攝像。1是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測iH/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0.05。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；2是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0,1%全氟-11-辛烷的囊泡；3是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0,5。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；4是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的橫截面的19F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠含有包含1.0 %全氟-n-辛烷的囊泡；5是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測，H/"F信號的MRI體模的橫截面的'H/"F-MRI攝 像，該丙烯酰胺凝膠包括含有5.0%全氟-11-辛烷的嚢泡；6是含有丙 烯酰胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的橫截面的19F-MRI 攝像，該丙烯酰胺凝膠包括含有10%全氟-11-辛烷的嚢泡。
圖6針對圖5所示S/N比，將層面厚度穩(wěn)定為4mm、攝像時(shí)間 穩(wěn)定為6400秒時(shí)的值描繪成曲線得到的圖。
圖7是用于檢測^嚴(yán)F信號的MRI用體模的實(shí)例。l是含有丙 烯酰胺凝膠的用于檢測LH/"F信號的MRI體模的橫截面的iH-MRI攝像，該丙烯酰胺凝膠含有不包含三氧化二鐵的嚢泡；2是含有丙烯 酰胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的橫截面的^-MRI攝 像，該丙烯酰胺凝膠包括含有0.0025%三氧化二鐵的囊泡。
具體實(shí)施例方式
下面，通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于 這些實(shí)施例。 實(shí)施例1
在本實(shí)施例中，對用于檢測iH/19F信號的磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging)用體模進(jìn)行說明，該體才莫使化學(xué)形成 綱目結(jié)構(gòu)的高分子凝膠化并封入含有全氟化碳的嚢泡，使其能夠均勻 分散。圖1是上述用于檢測'H/"F信號的MRI用體模的一例。
首先，對作為全氟化碳的含有全氟-n-辛烷的嚢泡的制造方法進(jìn) 行描述。將溶解于氯仿的L-a-磷脂酰膽堿(20mg/mL) 6.667mL、和 溶解于氯仿的膽甾醇(20mg/mL) 1.757mL混合，在30。C的反應(yīng)溫度 下將該混合溶液減壓干燥10分鐘。向干燥物添加磷酸緩沖溶液15mL， 使用超聲波均化器在冰冷下均化10分鐘。向得到的均化物添加全氟 -n-辛烷3.0mL，使用均化器在水冷下進(jìn)行10秒鐘常壓乳化，接著， 使用高壓均化器在冰冷下和25kPSI 3分鐘的條件下進(jìn)行高壓乳化，得 到含有20。/。全氟-n-辛烷的嚢泡。
接著，對包括含有全氟-n-辛垸的囊泡的體模的制造方法進(jìn)行描 述。分別調(diào)制含有20%全氟-11-辛烷的嚢泡7.35mL，在含有20%全 氟-n-辛烷的嚢泡3.675mL中添加磷酸緩沖溶液3.675mL得到總量為 7.35mL的混合液，在含有20%全氟-11-辛烷的嚢泡0.735mL中添加磷 酸緩沖溶液6.615mL得到總量為7.35mL的混合液，在含有20%全氟 -n-辛烷的嚢泡0.3675mL中添加磷酸緩沖溶液6.9825mL得到總量為 7.35mL的混合液，在含有20。/。全氟-n-辛烷的嚢泡0.0735mL中添加 磷酸緩沖溶液7.2765mL得到總量為7.35mL的混合液，在含有20% 全氟-n-辛烷的嚢泡0.03675mL中添加磷酸緩沖溶液7.31325mL得到總量為7.35mL的混合液。對于上述任意一種濃度的嚢泡7.35mL,混 合含有38.5%丙烯酰胺和1.5%雙丙烯酰胺的40%丙烯酰胺溶液 3.75mL、以及純化水3.75mL并攪拌。繼續(xù)地在這些溶液中混合10 %過石危酸銨溶液0.15mL和N，N， N，，N，-四甲基乙二胺0.015mL后，快 速攪拌，將混合液轉(zhuǎn)移到20mL的玻璃小瓶容器中，靜置30分鐘。 這樣，在20mL的玻璃小瓶容器中調(diào)制成含有嚢泡的丙烯酰胺凝膠， 該嚢泡含有最終濃度為10%、 5%、 1%、 0.5%、 0.1%、 0.05 %的全 氟-n-辛烷；但以不進(jìn)入空氣的方式，在各容器內(nèi)的凝膠體上層疊純化 水來施加密封栓，從而制造圖1所示的體模(圖1的1、 2、 3、 4、 5、 6、 7)。另外，在此記載的化合物組的濃度、量僅為一例，并不限定 于該記載。
接著，圖2表示本發(fā)明的MRI系統(tǒng)例的實(shí)例的示意圖。在圖2 中，IO是包括含有全氟化碳、超順磁性三氧化二鐵粒子中至少一種的 嚢泡和凝膠的體模；11是作為磁場照射部的靜磁場產(chǎn)生磁鐵；12是 用于產(chǎn)生高頻的合成器；13是用于對通過所述合成器12產(chǎn)生的高頻 進(jìn)行波形整形和功率放大的調(diào)制裝置；14是作為信號接收部的高頻磁 場線圏；15是向傾斜磁場線圏16提供電源的傾斜磁場電源裝置；16 是用于產(chǎn)生傾斜磁場的作為磁場照射部的傾斜磁場產(chǎn)生線圏；17是用 于放大由所述高頻磁場線圏14檢測到的磁共振信號的放大器；18是 對從所述放大器17發(fā)送的磁共振信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器；19 是用于進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)處理裝置；20是用于存儲關(guān)于通過所述數(shù) 據(jù)處理裝置19處理后的磁共振信號的信息的存儲部；21是信號處理 部，其從所述存儲部20讀取所述磁共振信息，與所述信號接收部14 獲取并從所述數(shù)據(jù)處理裝置19發(fā)送的磁共振信息進(jìn)行比較；22是用 于顯示所述信號處理部21的處理結(jié)果的顯示裝置；23是對各磁場的 產(chǎn)生時(shí)序和強(qiáng)度進(jìn)行控制的控制裝置。另外，也可以使用固定夾具以 將體模10固定在正確的位置上。
接著記載本裝置的動作的概況。通過調(diào)制裝置13對由合成器12 產(chǎn)生的高頻進(jìn)行波形整形和功率放大，向高頻磁場線圏14提供電流，由此產(chǎn)生激發(fā)體模10的核自旋的高頻磁場脈沖。由傾斜磁場電源裝 置15提供電流的傾斜磁場產(chǎn)生線圏16產(chǎn)生傾斜磁場，對來自體模IO 的磁共振信號進(jìn)行調(diào)制。該調(diào)制信號由高頻磁場線圏14接收，在由 放大器17放大、由AD轉(zhuǎn)換器18進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后輸入給數(shù)據(jù)處理裝 置19。在由數(shù)據(jù)處理裝置19進(jìn)行運(yùn)算后將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送給存儲部20 和信號處理部21。在存儲部20，將由數(shù)據(jù)處理裝置19發(fā)送的關(guān)于磁 共振信號的信息進(jìn)行存儲。信號處理部21從存儲部20讀取關(guān)于磁共 振信號的信息，并與由信號接收部14獲取并從數(shù)據(jù)處理裝置19發(fā)送 的磁共振信號進(jìn)行比較。顯示裝置22顯示信號處理部21的處理結(jié)果。 另外，控制裝置23進(jìn)行控制，使得各裝置以預(yù)先編程的時(shí)序、強(qiáng)度 動作。
圖3是本實(shí)施例的脈沖序列的示意圖。在施加z方向的層面傾斜 磁場脈沖6的同時(shí)施加激發(fā)高頻磁場脈沖1，在z方向的預(yù)定的層面 內(nèi)感應(yīng)核磁共振現(xiàn)象。接著，通過在施加z方向的層面傾斜磁場脈沖 6的同時(shí)施加反轉(zhuǎn)高頻/f茲場脈沖2，從而使z方向的層面內(nèi)的磁化反 轉(zhuǎn)。從所選擇的層面內(nèi)產(chǎn)生的回波在施加x方向的相位編碼傾斜磁場 脈沖3并調(diào)制后，施加y方向的讀出傾斜磁場脈沖5，并進(jìn)行數(shù)據(jù)獲 取7。另外，在施加下一個反轉(zhuǎn)高頻磁場脈沖2和層面傾斜磁場脈沖 6之前，施加用于將施加了相位編碼傾斜磁場脈沖3的相位編碼復(fù)原 的重繞傾斜磁場脈沖4。成像的脈沖序列除了上述方法外，還可以使 用回波平面成像法(-弋一大》'才:/' 7 4 -少夕久誌CIO巻L55-L58項(xiàng)1977年發(fā)行)等。另外，還可以轉(zhuǎn)換x方向、y方向、z方向 變更攝影剖面，或者可進(jìn)行如下變更在z方向上施加相位編碼傾斜 磁場脈沖而得到三維空間信息。本發(fā)明的方法當(dāng)然也可以適用于一維 空間信息(輪廓)的攝影。
接著，對本發(fā)明的用于檢測^/"F信號的MRI體模及利用了該 裝置的^/"F-MRI加以記載。圖4是關(guān)于圖1所示的一部分體模、 按照圖2所示的MRI系統(tǒng)的動作得到的矢狀面的'H/"F-MRI攝像。 在圖4中，1是含有丙烯酰胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI體模的矢狀面的^-MRI攝像，該丙烯酰胺凝膠包括含有10%全氟-11-辛烷的嚢泡；2是含有丙烯酰胺凝膠的用于檢測^/"F信號的MRI 體模的矢狀面的"F-MRI攝像，該丙烯酰胺凝膠包括含有10%全氟-11-辛烷的嚢泡。從圖4中可確認(rèn)在體模容器中，攝像l中來自于凝膠 部分的^成分、和來自于重疊在凝膠部分上的純化水的^成分可均 勻地分散在容器內(nèi)。還可以確認(rèn)在攝像2中僅來自于凝膠部分的19F 成分可均勻地分散在容器內(nèi)。另外，例如在使用靜磁場強(qiáng)度為3特斯 拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像1的主要的攝像參數(shù)為序列為快 速自旋回波法，TR/TE為4000/25msec，回波鏈長為8， FOV為 100mmxl00mm，基體尺寸為128x128，求積次數(shù)為8,帶寬為85kHz， 層面厚度為3mm。例如在使用靜磁場強(qiáng)度為3特斯拉的MRI裝置時(shí)， 用于實(shí)現(xiàn)攝像2的主要攝像參數(shù)為序列為快速自旋回波法，TR/TE 為4000/25msec，回波鏈長為8, FOV為lOOmmxlOOmm，基體尺寸 為128x128，求積次數(shù)為8，帶寬為12kHz，層面厚度為3mm。
圖5是關(guān)于圖1所示的一部分體模、按照圖2所示的MRI系統(tǒng) 的動作得到的橫截面的"F-MRI攝像。在圖5中，1是含有丙烯酰胺 凝膠的用于檢測^嚴(yán)F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0.05。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；2是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測力/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0.1。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；3是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測111/1、信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有0.5。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；4是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測^嚴(yán)F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有1.0%全氟-11-辛烷的嚢泡；5是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測巾/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有5.0。/。全氟-n-辛烷的嚢泡；6是含有丙烯酰 胺凝膠的用于檢測'H/"F信號的MRI體模的橫截面的"F-MRI攝像， 該丙烯酰胺凝膠包括含有10%全氟-11-辛烷的嚢泡。例如在使用靜磁 場強(qiáng)度為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像1的主要的攝像參數(shù)為序列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec,回波間隔為12 msec,回波鏈長為32, FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32， 求積次數(shù)為1600，帶寬為6kHz，層面厚度為4mm。例如在使用靜磁 場強(qiáng)度為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像2的主要攝像參數(shù) 為序列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec,回波間隔為12msec, 回波鏈長為32， FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32，求積 次數(shù)為64，帶寬為6kHz,層面厚度為4mm。例如在使用靜磁場強(qiáng)度 為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像3的主要的攝像參數(shù)為 序列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec，回波間隔為12 msec, 回波鏈長為32， FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32，求積 次數(shù)為16,頻帶寬度為6kHz，層面厚度為4mm。例如在使用靜磁場 強(qiáng)度為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像4的主要攝像參數(shù)為 序列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec，回波間隔為12 msec, 回波鏈長為32， FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32，求積 次數(shù)為4,帶寬為6kHz，層面厚度為4mm。例如在使用靜磁場強(qiáng)度 為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像5的主要的攝像參數(shù)為 序列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec，回波間隔為12 msec， 回波鏈長為32， FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32，求積 次數(shù)為4,帶寬為6kHz，層面厚度為4mm。例如在使用靜磁場強(qiáng)度 為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像6的主要攝像參數(shù)為序 列為快速自旋法，TR/TE為4000/24msec，回波間隔為12 msec,回 波鏈長為32， FOV為100mmxl00mm，基體尺寸為32x32，求積次 數(shù)為1，頻帶寬度為6kHz，層面厚度為2mm。
在此，為了穩(wěn)定地獲得"F的信號，期望在體模內(nèi)均勻分散"F。 當(dāng)不均勻分散時(shí)，根據(jù)層面位置，信號強(qiáng)度隨著時(shí)間變化而變化。另 外，通過濃度變化，T2或T1變化，得到與以往使用的計(jì)量參數(shù)的調(diào) 整值不同的圖像對比度，有時(shí)需要再次進(jìn)行調(diào)整。作為在此所說的計(jì) 量參數(shù)，包括RF的施加強(qiáng)度、回波時(shí)間TE、反復(fù)時(shí)間TR、 RF線 圏的調(diào)諧用微調(diào)電容器的值等。這些信號強(qiáng)度的變化和調(diào)整值的變化可通過在體模內(nèi)均勻分散"F而得到防止。
從該19F-MRI攝像計(jì)算的S/N比，按照圖2所示的MRI系統(tǒng)的 動作求得1是5.83， 2是7.93， 3是9.02, 4是19.4, 5是43.6， 6 是70.2。另外，S/N比是通過體模攝像的關(guān)心區(qū)域內(nèi)的各像素的平均 信號值除以同一關(guān)心區(qū)域內(nèi)的各像素的標(biāo)準(zhǔn)偏差而求得的。此時(shí)，圖 2所示的MRI系統(tǒng)執(zhí)行如下一系列動作在存儲部20中存儲從數(shù)據(jù) 處理裝置19發(fā)送的關(guān)于磁共振信號的信息；信號處理部21從存儲部 20讀取關(guān)于磁共振信號的信息，與由信號接收部14取得并從數(shù)據(jù)處 理裝置19發(fā)送的磁共振信號比較，但是在存儲部20中記錄著作為以 前進(jìn)行的相同動作的結(jié)果而得到的S/N比，在信號處理部21中可以 與每天的S/N比相比較對照，即，通過本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)每天的19F-MRI 裝置的"F-信號接收性能和信號處理性能等的維護(hù)手段。
圖6表示關(guān)于從圖5所示的一部分體模的橫截面的19F-MRI攝 像計(jì)算的S/N比，將層面厚度固定為4mm、攝像時(shí)間固定為6400秒 時(shí)的值描繪成雙對數(shù)曲線的圖，其中橫軸為含有全氟-n-辛烷的嚢泡的 濃度的對數(shù)，縱軸為S/N比的對數(shù)。另外，此時(shí)計(jì)算的各曲線值的相 關(guān)系數(shù)—為0.9931。根據(jù)圖6所示的結(jié)果可以確認(rèn)本發(fā)明的MRI 用體模非常適合作為"F-MRI裝置的"F-信號接收性能和信號處理性 能等的維護(hù)手段。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，對用于檢測^/"F信號的磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging)用體才莫進(jìn)行"i兌明，其4吏化學(xué)地形成網(wǎng) 眼結(jié)構(gòu)的高分子凝膠化并密封含有超順磁性三氧化二鐵粒子的嚢泡， 使其可均勻分散。
首先，對含有三氧化二鐵作為超順磁性三氧化二鐵粒子的嚢泡的 制造方法進(jìn)行描述。將溶解于三氯甲烷的L-a-磷脂酰膽堿(20mg/mL) 6.667mL、和溶解于三氯甲烷的膽甾醇(20mg/mL ) 1.757mL混合， 在30。C的反應(yīng)溫度下將該混合溶液減壓干燥10分鐘。向干燥物添加 磷酸緩沖溶液15mL,使用超聲波均化器在水冷下均化IO分鐘。向得到的均化物添加三氧化二鐵3.0mL，使用均化器在水冷下進(jìn)行10秒 常壓乳化，接著，使用高壓均化器在冰冷下和25kPSI 3分鐘的條件下 進(jìn)行高壓乳化，得到含有0.005%三氧化二鐵的嚢泡。
接著，對含有嚢泡的體模的制造方法進(jìn)行描述，該嚢泡含有三氧 化二鐵。調(diào)制含有0.005 %三氧化二鐵的嚢泡7.35mL。對于該嚢泡 7.35mL，混合含有38.5%丙烯酰胺和1.5%雙丙烯酰胺的40%丙烯酰 胺溶液3.75mL、以及純化水3.75 mL并攪拌。繼續(xù)地在該溶液中混 合10%過硫酸銨溶液0.15mL和N，N， N，,N，-四甲基乙二胺0.015mL 后，快速攪拌，將混合液轉(zhuǎn)移到20mL的玻璃小瓶容器中，靜置30 分鐘。由此，在20mL的玻璃小瓶容器內(nèi)制成包括含有最終濃度為 0.0025%三氧化二鐵的嚢泡的丙烯酰胺凝膠，但是，為了不進(jìn)入空氣， 還在容器內(nèi)的凝膠體上重疊純化水以施加密封栓，由此制造體模。另 外，在此記載的化合物組的濃度、量僅為一例，并不限定于該記載。
圖7表示對上述體模、按照圖2所示的MRI系統(tǒng)的動作得到的 橫截面的iH-MRI攝像。在圖7中，1是含有丙烯酰胺凝膠的用于檢 測tH/"F信號的MRI體模的橫截面的力-MRI攝像，該丙烯酰胺凝 膠含有不包含三氧化二鐵的嚢泡；2是含有丙烯酰胺凝膠的用于檢測 ^/"F信號的MRI體模的橫截面的^-MRI攝像，該丙烯酰胺凝膠含 有包含0.0025%三氧化二鐵的嚢泡。例如在使用靜磁場強(qiáng)度為3特斯 拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像1的主要的攝像參數(shù)為序列為梯 度回波法，TR/TE為50/10msec, FOV為100mmxl00mm,基體尺寸 為128x128，求積次數(shù)為1，帶寬為33.9kHz，層面厚度為5mm。例 如在使用靜磁場強(qiáng)度為3特斯拉的MRI裝置時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)攝像2的 主要攝像參數(shù)為序列為梯度回波法，TR/TE為50/10msec， FOV為 100mmxl00mm，基體尺寸為128x128，求積次數(shù)為1,頻帶寬度為 33.9kHz，層面厚度為5mm。由該^-MRI攝像計(jì)算出的S/N比按照 圖2所示的MRI系統(tǒng)的動作求得1為182， 2為39.7。 S/N比是通 過體模攝像的關(guān)心區(qū)域內(nèi)的各像素的平均信號值除以相同關(guān)心區(qū)域 內(nèi)的各像素的標(biāo)準(zhǔn)偏差而求得的。此時(shí)，圖2所示的MRI系統(tǒng)執(zhí)行如下一系列動作在存儲部20中存儲從數(shù)據(jù)處理裝置19發(fā)送的關(guān)于 磁共振信號的信息；信號處理部21從存儲部20讀取關(guān)于磁共振信號 的信息并與由信號接收部14取得并從數(shù)據(jù)處理裝置19發(fā)送的磁共振 信號比較。但是，在存儲部20中記錄作為以前進(jìn)行的相同動作的結(jié) 果而得到的S/N比，在信號處理部21中可以與每天的S/N比相比較 對照。即，通過本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)每天的力-MRI裝置的111-信號接收 性能和信號處理性能等的維護(hù)手段。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的體模在用于檢測^/"F信號的MRI系統(tǒng)的計(jì)量參數(shù)的 調(diào)整和確認(rèn)上有用，可利用于需要進(jìn)行MRI診斷的醫(yī)療、醫(yī)用器材 領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種MRI用體模，包括含有囊泡的凝膠，該囊泡含有全氟化碳和超順磁性三氧化二鐵粒子中的至少一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所述全氟化碳是從包 括全氟-n-戊烷、全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁 胺以及全氟-15-冠-5-醚的組中選擇的任意一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所述超順磁性三氧化 二鐵粒子是三氧化二鐵或檸檬酸鐵銨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所述嚢泡的殼由類脂 物構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所述凝膠是丙烯酰胺凝膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，其包括含有嚢泡的丙 烯酰胺凝膠，該嚢泡含有全氟-n-辛烷和磷脂酰膽堿。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，其包括含有嚢泡的丙 烯酰胺凝膠，該嚢泡含有三氧化二鐵和磷脂酰膽堿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所迷MRI的靜磁場強(qiáng) 度大于等于1.5特斯拉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MRI用體模，所述MRI的靜磁場強(qiáng) 度大于等于3.0特斯拉。
10. —種MRI系統(tǒng)，具有MRI用體模，包括含有嚢泡的凝膠，該囊泡含有全氟化碳和超順磁性三氧化二鐵粒子中的至少 一種； 磁場照射部，向所述體才莫施加磁場； 信號接收部，從所述體模獲取磁信號； 存儲部，用于存儲關(guān)于所述磁信號的信息；以及 信號處理部，該信號處理部從所述存儲部讀取信息，并進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的信號處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的MRI系統(tǒng)，所述全氟化碳是從包括 全氟-n-戊烷、全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁胺 以及全氟-15-冠-5-醚的組中選擇的任意一種。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的MRI系統(tǒng)，所述超順磁性三氧化二 鐵粒子是三氧化二鐵或檸檬酸鐵銨。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的MRI系統(tǒng)，所述嚢泡的殼由類脂物構(gòu)成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的MRI系統(tǒng)，所述凝膠是丙烯酰胺凝膠。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的MRI系統(tǒng)，包括含有嚢泡的丙烯酰 胺凝膠，該嚢泡含有全氟-n-辛烷和磷脂酰膽堿。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所迷的MRI系統(tǒng)，包括含有嚢泡的丙烯酰 胺凝膠，該嚢泡含有三氧化二鐵和磷脂酰膽堿。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10~ 16的任一項(xiàng)所述的MRI系統(tǒng)，所迷磁場 照射部照射靜磁場強(qiáng)度大于等于1.5特斯拉的磁場。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10~ 16的任一項(xiàng)所述的MRI系統(tǒng)，所述磁場 照射部照射靜磁場強(qiáng)度大于等于3.0特斯拉的磁場。
19. 一種調(diào)整MRI裝置的1H/19F信號的測量參數(shù)的方法，該方 法利用了權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的MRI體模。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，所述1H/19F信號的測量參數(shù) 是從RF的施加強(qiáng)度、回波時(shí)間、反復(fù)時(shí)間、回波鏈長、FOV、基體 尺寸、求積次數(shù)、帶寬、以及層面厚度中選擇的一個以上。
全文摘要
可穩(wěn)定且均勻分散囊泡的用于檢測¹H/¹⁹F信號的磁共振成像(MRIMagnetic Resonance Imaging)用體模、以及使用所述體模的¹H/¹⁹F信號的計(jì)量參數(shù)的調(diào)整和性能確認(rèn)。包括含有囊泡的凝膠的MRI用體模以及具有所述體模的MRI系統(tǒng)，其中囊泡含有全氟化碳和超順磁性三氧化二鐵粒子中的至少一種。
文檔編號G01R33/28GK101314048SQ20081000586
公開日2008年12月3日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者五月女悅久, 大竹陽介, 尾藤良孝, 平田宏司 申請人:株式會社日立制作所