專利名稱：用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核磁共振分析裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置。
背景技術(shù)：
鑒于核磁共振技術(shù)在化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)研究、以及臨床醫(yī)學(xué)、藥物開(kāi)發(fā)中的廣泛應(yīng)用，各種高分辨核磁共振分析技術(shù)成為生化研究中的重要工具。想要獲得高質(zhì)量的核磁共振譜圖，核磁共振轉(zhuǎn)子適配器的變溫性能、旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性等參數(shù)顯得非常重要。尤其是想要獲得高分辨的核磁共振譜圖，需要使用變溫范圍較大的轉(zhuǎn)子適配器(-200至200°C)和使樣品旋轉(zhuǎn)(大于20 rpm)，此時(shí)需要保證樣品試管在旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。目前常見(jiàn)的轉(zhuǎn)子適配器，其材料的磁化率和質(zhì)量分布等相關(guān)參數(shù)均不滿足在較大溫度范圍內(nèi)使用的需求，并且在高轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)子適配器的穩(wěn)定性較差，使得進(jìn)行高分辨核磁共振實(shí)驗(yàn)的過(guò)程變的非常復(fù)雜。另一方面，想要獲得高質(zhì)量的核磁共振譜圖，核磁共振射頻線圈的承載功率、射頻磁場(chǎng)的均勻性等參數(shù)顯得非常重要。尤其是想要獲得高分辨的核磁共振譜圖，經(jīng)常需要使用承載功率較高的射頻線圈(大于20kHz)，此時(shí)對(duì)于射頻線圈的幾何形狀和空間結(jié)構(gòu)就提出了更高的要求。目前常見(jiàn)的射頻線圈，如螺線管型射頻線圈，以及海姆霍茲型射頻線圈，其能夠施加的射頻場(chǎng)的最大強(qiáng)度為l(Tl5kHz，不滿足施加更高功率的射頻場(chǎng)的需求，使得進(jìn)行高分辨核磁共振實(shí)驗(yàn)變得難以進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，此核磁共振分析裝置具有較高的品質(zhì)因數(shù)，實(shí)現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場(chǎng)分布，大大提高了測(cè)量的精度和靈敏度；且增強(qiáng)樣品旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，從而提高了旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)的核磁共振數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)該設(shè)計(jì)也減小了上樣時(shí)的卡殼率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，包括:
頻率計(jì)，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)；
射頻振蕩器，根據(jù)來(lái)自所述頻率計(jì)的射頻脈沖信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來(lái)自射頻線圈的樣品反饋信號(hào)；
射頻線圈，根據(jù)來(lái)自所述射頻振蕩器的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場(chǎng)，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級(jí)的樣品反饋信號(hào)，所述射頻線圈包括偶數(shù)個(gè)矩形子線圈，此矩形子線圈的一側(cè)長(zhǎng)邊延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線，與此長(zhǎng)邊相鄰的短邊折彎后延伸形成第二傳輸線，若干個(gè)矩形子線圈并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈；
調(diào)制接收器，連接到所述射頻振蕩器，用于提取來(lái)自射頻振蕩器的樣品反饋信號(hào)；
用于承載待檢測(cè)樣品的樣品管位于所述射頻線圈軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件上； 第一磁體和第二磁體分別位于所述樣品管兩側(cè)，用于給此樣品管內(nèi)的樣品提供靜磁場(chǎng)。上述技術(shù)方案中的進(jìn)一步改進(jìn)方案如下:
1.上述方案中，所述若干個(gè)第二傳輸線另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈連接。2.上述方案中，所述第一磁體和第二磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度為f 1.2特斯拉。3.上述方案中，所述矩形子線圈數(shù)目為6個(gè)，相鄰矩形子線圈間隔為60度 4.上述方案中，所述體柱、上緊固體、下緊固體和柱冠體材質(zhì)為聚四氟乙烯。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
1.本發(fā)明核磁共振裝置，其適用于脈沖信號(hào)的發(fā)射和接收，可用于高分辨核磁共振實(shí)驗(yàn)的研究；該裝置結(jié)構(gòu)緊密，具有較高的品質(zhì)因數(shù)，可承載的射頻功率為30kHz，射頻磁場(chǎng)的均勻度為4.6%。實(shí)現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場(chǎng)分布，大大提高了測(cè)量的精度和靈敏度。2.本發(fā)明核磁共振裝置中采用了六組導(dǎo)線，與傳統(tǒng)一組導(dǎo)線構(gòu)成的螺線管型線圈和由兩組導(dǎo)線構(gòu)成的亥姆霍茲線圈相比，結(jié)構(gòu)更加精細(xì)，能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的射頻場(chǎng)。3.本發(fā)明的線圈裝置實(shí)現(xiàn)了高功率，在一個(gè)線圈內(nèi)具有六個(gè)子線圈，總的射頻功率分散到六個(gè)子線圈。在每個(gè)子線圈最大功率不變的情況下，提高了總功率，因此提高了成像的分辨率。4.本發(fā)明的線圈裝置提高了射頻磁場(chǎng)的均勻度，采用了六個(gè)子線圈，利用其各自的射頻磁場(chǎng)在空間重疊處的相互補(bǔ)償，提高了單個(gè)線圈磁場(chǎng)的空間均勻度，改善了單個(gè)線圈的磁場(chǎng)分布。5.本發(fā)明的線圈裝置安裝方便，可以直接用來(lái)替換原有的線圈，而不需改動(dòng)其他的硬件，與傳統(tǒng)的線圈相比，該線圈在形狀有了很大的變化，基于形狀的改變，結(jié)合上述的說(shuō)明，該線圈具有以下的特點(diǎn):(1)提高了線圈的射頻功率；(2)提高了線圈的磁場(chǎng)均勻度；
(3)安裝和使用方便。


附圖1為本發(fā)明核磁共振分析儀原理示意 附圖2為本發(fā)明射頻線圈中矩形子線圈結(jié)構(gòu)示意 附圖3為本發(fā)明射頻線圈局部示意 附圖4為本發(fā)明射頻線圈結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中:1、頻率計(jì)；2、射頻振蕩器；3、射頻線圈；4、調(diào)制接收器；5、樣品管；
6、轉(zhuǎn)子固定件；7、矩形子線圈；8、長(zhǎng)邊；9、第一傳輸線；10、短邊；11、第二傳輸線；12、第一磁體；13、第二磁體；14、閉環(huán)線圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例:一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，如附圖廣4所示，包括:
頻率計(jì)1，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)；
射頻振蕩器2，根據(jù)來(lái)自所述頻率計(jì)的射頻脈沖信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來(lái)自射頻線圈的樣品反饋信號(hào)；
射頻線圈3，根據(jù)來(lái)自所述射頻振蕩器2的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場(chǎng)，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級(jí)的樣品反饋信號(hào)，所述射頻線圈3包括偶數(shù)個(gè)矩形子線圈7，此矩形子線圈7的一側(cè)長(zhǎng)邊8延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線9，與此長(zhǎng)邊8相鄰的短邊10折彎后延伸形成第二傳輸線11，若干個(gè)矩形子線圈7并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈3 ；調(diào)制接收器4，連接到所述射頻振蕩器2，用于提取來(lái)自射頻振蕩器2的樣品反饋信號(hào)；用于承載待檢測(cè)樣品的樣品管5位于所述射頻線圈3軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件6上；
第一磁體12和第二磁體13分別位于所述樣品管5兩側(cè)，用于給此樣品管5內(nèi)的樣品提供靜磁場(chǎng)。上述若干個(gè)第二傳輸線11另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈14連接；上述矩形子線圈數(shù)目為6個(gè)，相鄰矩形子線圈間隔為60度。上述第一磁體12和第二磁體13的磁場(chǎng)強(qiáng)度為f 1.2特斯拉；上述轉(zhuǎn)子固定件6材質(zhì)為聚四氟乙烯。采用上述用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置時(shí)，其適用于脈沖信號(hào)的發(fā)射和接收，可用于高分辨核磁共振實(shí)驗(yàn)的研究；該裝置結(jié)構(gòu)緊密，具有較高的品質(zhì)因數(shù)，可承載的射頻功率為30kHz，射頻磁場(chǎng)的均勻度為4.6%。實(shí)現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場(chǎng)分布，大大提高了測(cè)量的精度和靈敏度；其次，核磁共振裝置中采用了六組導(dǎo)線，與傳統(tǒng)一組導(dǎo)線構(gòu)成的螺線管型線圈和由兩組導(dǎo)線構(gòu)成的亥姆霍茲線圈相比，結(jié)構(gòu)更加精細(xì)，能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的射頻場(chǎng)；再次，線圈裝置實(shí)現(xiàn)了高功率。在一個(gè)線圈內(nèi)具有六個(gè)子線圈，總的射頻功率分散到六個(gè)子線圈。在每個(gè)子線圈最大功率不變的情況下，提高了總功率，因此提高了成像的分辨率；再次，核磁共振裝置提高了射頻磁場(chǎng)的均勻度，采用了六個(gè)子線圈，利用其各自的射頻磁場(chǎng)在空間重疊處的相互補(bǔ)償，提高了單個(gè)線圈磁場(chǎng)的空間均勻度，改善了單個(gè)線圈的磁場(chǎng)分布。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，其特征在于:包括: 頻率計(jì)(I )，用于產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)； 射頻振蕩器(2)，根據(jù)來(lái)自所述頻率計(jì)的射頻脈沖信號(hào)而產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖電流，并接收來(lái)自射頻線圈的樣品反饋信號(hào)； 射頻線圈(3 )，根據(jù)來(lái)自所述射頻振蕩器(2 )的脈沖電流產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級(jí)的樣品反饋信號(hào)，所述射頻線圈(3)包括偶數(shù)個(gè)矩形子線圈(7)，此矩形子線圈(7)的一側(cè)長(zhǎng)邊(8)延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線(9)，與此長(zhǎng)邊(8)相鄰的短邊(10)折彎后延伸形成第二傳輸線(11)，若干個(gè)矩形子線圈(7)并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈(3)； 調(diào)制接收器(4)，連接到所述射頻振蕩器(2)，用于提取來(lái)自射頻振蕩器(2)的樣品反饋信號(hào)； 用于承載待檢測(cè)樣品的樣品管(5)位于所述射頻線圈(3)軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件(6)上； 第一磁體(12)和第二磁體(13)分別位于所述樣品管(5)兩側(cè)，用于給此樣品管(5)內(nèi)的樣品提供靜磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述若干個(gè)第二傳輸線(11)另一端折彎后經(jīng)一閉環(huán)線圈(14)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述第一磁體(12)和第二磁體(13)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為f 1.2特斯拉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述矩形子線圈(7)數(shù)目為6個(gè)，相鄰矩形子線圈(7)間隔為60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振分析裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子固定件(6)材質(zhì)為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于生物醫(yī)藥的核磁共振裝置，包括頻率計(jì)；射頻振蕩器；射頻線圈，根據(jù)來(lái)自所述射頻振蕩器的脈沖電流產(chǎn)品交變電磁場(chǎng)，并感應(yīng)生成表征樣品核自旋能級(jí)的樣品反饋信號(hào)，所述射頻線圈包括偶數(shù)個(gè)矩形子線圈，此矩形子線圈的一側(cè)長(zhǎng)邊延伸后形成一位于軸心的第一傳輸線，與此長(zhǎng)邊相鄰的短邊折彎后延伸形成第二傳輸線，若干個(gè)矩形子線圈并聯(lián)且等間隔排列形成所述射頻線圈；調(diào)制接收器，連接到所述射頻振蕩器；樣品管位于所述射頻線圈軸心線上并位于其正下方，此樣品管安裝于一轉(zhuǎn)子固定件上；第一磁體和第二磁體分別位于所述樣品管兩側(cè)。本發(fā)明具有較高的品質(zhì)因數(shù)，實(shí)現(xiàn)了高功率激發(fā)和良好的射頻磁場(chǎng)分布，大大提高了測(cè)量的精度和靈敏度；且增強(qiáng)樣品旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，也減小了上樣時(shí)的卡殼率。
文檔編號(hào)G01N24/08GK103207199SQ20131006881
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者楊曉冬, 劉小龍, 張?jiān)?申請(qǐng)人:楊曉冬, 劉小龍, 張?jiān)? 魏達(dá)秀