本實(shí)用新型屬于模型模具領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模。

背景技術(shù)：

廣義的磁共振腦功能成像包含靜息態(tài)/任務(wù)態(tài)腦功能成像，和以彌散張量成像技術(shù)為主的神經(jīng)纖維束示蹤。這兩種反映人腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的成像方式，均需要比正常結(jié)構(gòu)成像大得多的外部梯度場(chǎng)，并需要梯度場(chǎng)在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速方向切換。

這種強(qiáng)大的變化外部磁場(chǎng)，會(huì)造成磁共振主磁場(chǎng)的短時(shí)局部均勻性下降。在圖像上就會(huì)反映在物體變形/圖像變形。這種變形又稱(chēng)磁場(chǎng)不均勻?qū)е碌膸缀位儭４殴舱窆δ艹上竦膸缀位冞h(yuǎn)高于常規(guī)成像，這就使得磁共振功能成像后續(xù)數(shù)據(jù)處理中——功能區(qū)定位和神經(jīng)纖維束繪制帶來(lái)定位錯(cuò)誤，從而得到錯(cuò)誤的功能分析結(jié)果。

如果能夠定量的測(cè)量磁場(chǎng)不均勻?qū)е碌膱D像幾何畸變，則可以在后續(xù)數(shù)據(jù)處理中定量的修正空間位置。對(duì)功能成像數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行修正，確保功能數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

目前的磁共振測(cè)量幾何畸變體?；驕y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)器，均以常規(guī)成像測(cè)試為目的。其測(cè)試幾何畸變的區(qū)域小，無(wú)法測(cè)量大空間范圍(FOV)的磁場(chǎng)畸變。同時(shí)，常規(guī)幾何畸變測(cè)試僅用于單層橫斷面畸變測(cè)試，對(duì)于三維空間的圖像幾何畸變無(wú)法定量描述。而對(duì)于強(qiáng)調(diào)三維空間重建和數(shù)據(jù)分析的功能磁共振來(lái)說(shuō)，無(wú)法定量表示空間幾何畸變程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決無(wú)法定量表示空間幾何畸變程度的現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模。

本實(shí)用新型的一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模，包括：

圓柱形殼體，所述圓柱形殼體內(nèi)部注滿磁共振測(cè)試溶液；

所述圓柱形殼體內(nèi)還設(shè)置有三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)和空腔結(jié)構(gòu)的溢流層，所述溢流層位于三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)的下端，所述溢流層內(nèi)充滿共振測(cè)試溶液，用于測(cè)試磁共振成像時(shí)的信噪比和均勻度數(shù)值；所述三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)為三維空間分布的球體或立方體塊；所述圓柱形殼體內(nèi)還設(shè)有構(gòu)成三維標(biāo)尺的三個(gè)正交的圓柱形長(zhǎng)條，每個(gè)圓柱形長(zhǎng)條上設(shè)置有用來(lái)表征標(biāo)尺位置點(diǎn)的突出點(diǎn)或刻度線。

進(jìn)一步的，所述圓柱形殼體為圓柱形有玻璃殼體。溶液在磁共振掃描時(shí)，所得常規(guī)弛豫時(shí)間近似于人腦組織的弛豫時(shí)間，用于仿真人腦信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述磁共振測(cè)試溶液為純水、無(wú)水硫酸銅或氯化鈉溶液。其產(chǎn)生的有益效果為：液體配比仿真了常規(guī)人體組織的弛豫時(shí)間值，且符合國(guó)際和國(guó)內(nèi)磁共振體模充盈液體標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)一步的，所述球體或立方體塊均為空心封閉結(jié)構(gòu)。其產(chǎn)生的有益效果為：可適用于磁共振常規(guī)頭線圈、體線圈實(shí)用。

進(jìn)一步的，所述球體之間采用尼龍線連接；或立方體塊之間采用尼龍線連接。其產(chǎn)生的有益效果為：尼龍線不產(chǎn)生磁共振信號(hào)，不會(huì)對(duì)體模產(chǎn)生干擾。

進(jìn)一步的，所述球體或立方體塊的質(zhì)心均勻間隔。其產(chǎn)生的有益效果為：可以在體模空間內(nèi)定量的表示磁場(chǎng)空間定位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

①具有三維的方塊網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)，可以在三個(gè)方向上定量測(cè)量幾何畸變程度；

②具有三維條形標(biāo)尺，可以自動(dòng)判斷磁場(chǎng)的幾何畸變方向；

③具有溢流層，可以定量評(píng)價(jià)信噪比，通過(guò)分析掃描體模的掃描圖像，可以在確定圖像的前提下自動(dòng)測(cè)算三維空間的幾何畸變程度，給出定量數(shù)值和場(chǎng)變化圖，并給出三維的修正方案。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1(a)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的俯視圖；

圖1(b)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的側(cè)視圖；

圖1(c)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2(a)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例二的俯視圖；

圖2(b)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例二的側(cè)視圖；

圖3是本實(shí)用新型的測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模的工作方法流程圖。

其中，1、圓柱形殼體；2、球體；3、三維標(biāo)尺；4、溢流層；5、立方體塊。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

實(shí)施例一

圖1(a)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的俯視圖；

圖1(b)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的側(cè)視圖。

本實(shí)施例的測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模，包括：

圓柱形殼體1，所述圓柱形殼體1內(nèi)部注滿磁共振測(cè)試溶液；

所述圓柱形殼體1內(nèi)還設(shè)置有三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)和空腔結(jié)構(gòu)的溢流層4，所述溢流層4位于三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)的下端，所述溢流層4內(nèi)充滿共振測(cè)試溶液，用于測(cè)試磁共振成像時(shí)的信噪比和均勻度數(shù)值；所述三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)為三維空間分布的球體2；所述圓柱形殼體1內(nèi)還設(shè)有構(gòu)成三維標(biāo)尺3的三個(gè)正交的圓柱形長(zhǎng)條，每個(gè)圓柱形長(zhǎng)條上設(shè)置有用來(lái)表征標(biāo)尺位置點(diǎn)的突出點(diǎn)或刻度線。

其中，圓柱形殼體1為圓柱形有玻璃殼體。

圓柱形長(zhǎng)條上設(shè)置有用來(lái)表征標(biāo)尺位置點(diǎn)的突出點(diǎn)為圓形突出點(diǎn)或三角形突出點(diǎn)或其他形狀的突出點(diǎn)。

在具體實(shí)施過(guò)程中，圓柱形殼體的大小可選用：外徑小于等于16cm且高度小于等于13cm，選擇該尺寸的好處是：適用于常規(guī)頭頸聯(lián)合線圈。

以圓柱形殼體的大小為外徑小于等于16cm且高度小于等于13cm為例：

圓柱形殼體內(nèi)設(shè)置三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)和3cm空腔構(gòu)成的溢流層。

其中，溢流層位于三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)的下端，3cm空腔構(gòu)成的溢流層內(nèi)充滿測(cè)試液的純液體空間，可用于測(cè)試磁共振成像時(shí)的信噪比和均勻度數(shù)值。

本實(shí)施例中的磁共振測(cè)試溶液為純水、無(wú)水硫酸銅或氯化鈉溶液。溶液在磁共振掃描時(shí)，所得常規(guī)弛豫時(shí)間近似于人腦組織的弛豫時(shí)間，用于仿真人腦信號(hào)。

三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)具體為三維空間分布的直徑為3mm的球體。球體為空心，ABS塑料，封閉結(jié)構(gòu)。球體之間實(shí)用尼龍線連接。具體網(wǎng)格空間連接如圖1(c)所示?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)充滿于殼體上10cm的三維空間，球體質(zhì)心均勻間隔1.6cm。從殼體長(zhǎng)軸來(lái)看，共8層，每層52個(gè)球體。

三維標(biāo)尺為實(shí)心ABS塑料的圓形長(zhǎng)條，直徑2mm。共三條，空間正交，正交中心偏心于模體一側(cè)。標(biāo)尺上還有微小三角突出，間隔1cm均勻分布，其定點(diǎn)代表標(biāo)尺位置點(diǎn)。

本實(shí)施例①具有三維的方塊網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)，可以在三個(gè)方向上定量測(cè)量幾何畸變程度；

②具有三維條形標(biāo)尺，可以自動(dòng)判斷磁場(chǎng)的幾何畸變方向；

③具有溢流層，可以定量評(píng)價(jià)信噪比。

實(shí)施例二

圖2(a)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的俯視圖；

圖2(b)是一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模結(jié)構(gòu)實(shí)施例一的側(cè)視圖。

本實(shí)施例的測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模，包括：

圓柱形殼體1，所述圓柱形殼體1內(nèi)部注滿磁共振測(cè)試溶液；

所述圓柱形殼體1內(nèi)還設(shè)置有三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)和空腔結(jié)構(gòu)的溢流層4，所述溢流層4位于三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)的下端，所述溢流層4內(nèi)充滿共振測(cè)試溶液，用于測(cè)試磁共振成像時(shí)的信噪比和均勻度數(shù)值；所述三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)為三維空間分布的立方體塊5；所述圓柱形殼體1內(nèi)還設(shè)有構(gòu)成三維標(biāo)尺3的三個(gè)正交的圓柱形長(zhǎng)條，每個(gè)圓柱形長(zhǎng)條上設(shè)置有用來(lái)表征標(biāo)尺位置點(diǎn)的突出點(diǎn)或刻度線。

其中，圓柱形殼體1為圓柱形有玻璃殼體。

圓柱形長(zhǎng)條上設(shè)置有用來(lái)表征標(biāo)尺位置點(diǎn)的突出點(diǎn)為圓形突出點(diǎn)或三角形突出點(diǎn)或其他形狀的突出點(diǎn)。

在具體實(shí)施過(guò)程中，圓柱形殼體的大小可選用：外徑小于等于16cm且高度小于等于13cm，選擇該尺寸的好處是：適用于常規(guī)頭頸聯(lián)合線圈。

以圓柱形殼體的大小為外徑小于等于16cm且高度小于等于13cm為例：

圓柱形殼體內(nèi)設(shè)置三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)和3cm空腔構(gòu)成的溢流層。

其中，溢流層位于三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)的下端，3cm空腔構(gòu)成的溢流層內(nèi)充滿測(cè)試液的純液體空間，可用于測(cè)試磁共振成像時(shí)的信噪比和均勻度數(shù)值。

本實(shí)施例中的磁共振測(cè)試溶液為純水、無(wú)水硫酸銅或氯化鈉溶液。溶液在磁共振掃描時(shí)，所得常規(guī)弛豫時(shí)間近似于人腦組織的弛豫時(shí)間，用于仿真人腦信號(hào)。

三維網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)具體為三維空間分布的直徑為邊長(zhǎng)為3mm的立方體塊。立方體塊為空心，ABS塑料，封閉結(jié)構(gòu)。立方體塊之間實(shí)用尼龍線連接。空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)充滿于殼體上10cm的三維空間，立方體塊的質(zhì)心均勻間隔1.6cm。從殼體長(zhǎng)軸來(lái)看，共8層，每層52個(gè)立方體塊。

三維標(biāo)尺為實(shí)心ABS塑料的圓形長(zhǎng)條，直徑2mm。共三條，空間正交，正交中心偏心于模體一側(cè)。標(biāo)尺上還有微小三角突出，間隔1cm均勻分布，其定點(diǎn)代表標(biāo)尺位置點(diǎn)。

本實(shí)施例①具有三維的方塊網(wǎng)格空間結(jié)構(gòu)，可以在三個(gè)方向上定量測(cè)量幾何畸變程度；

②具有三維條形標(biāo)尺，可以自動(dòng)判斷磁場(chǎng)的幾何畸變方向；

③具有溢流層，可以定量評(píng)價(jià)信噪比。

圖3是本實(shí)用新型的測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模的工作方法流程圖。

如圖3所示，本實(shí)用新型的一種測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模的工作方法，包括：

(1)準(zhǔn)備工作；

首先將測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模靜置一段時(shí)間來(lái)消除磁共振測(cè)試溶液內(nèi)的氣泡；然后將將測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模放置到磁共振設(shè)備掃描區(qū)域內(nèi)且置于磁場(chǎng)中心。

體模使用時(shí)，放置在室溫大于等于20度的房間靜置30分鐘以上，用于消除微小氣泡。然后置如待測(cè)試磁共振標(biāo)準(zhǔn)頭線圈內(nèi)，置于磁場(chǎng)中心。

(2)掃描工作；

采用磁共振設(shè)備對(duì)測(cè)試磁共振功能成像幾何畸變的體模進(jìn)行掃描，得到正中矢、冠和橫斷面圖像。

采用磁共振設(shè)備的推薦功能磁共振成像序列進(jìn)行掃描，如：FSE、GRE-EPI、SE-EPI等快速成像序列。采用大于等于64*64掃描矩陣，220mm的視野，TR大于等于3000ms，TE小于等于100ms。其中，TR：repetition time，重復(fù)時(shí)間；TE：echo time，回波時(shí)間。

(3)圖像分析；

從正中矢、冠和橫斷面圖像檢測(cè)方形或圓形陰影區(qū)域，根據(jù)區(qū)域的質(zhì)心連線，判斷磁場(chǎng)的均勻性和畸變程度。

其中，從正中矢、冠和橫斷面圖像選取高亮圓形區(qū)域，判斷為體模內(nèi)所含溢流層區(qū)域；

根據(jù)體模內(nèi)所含溢流層區(qū)域的圖像，測(cè)量出圖像信噪比和圖像灰度均勻度。

按照上述要求對(duì)圖像進(jìn)行橫斷位容積掃描，掃描范圍覆蓋整個(gè)有機(jī)玻璃殼體。對(duì)上述序列所得DICOM圖像進(jìn)行圖像分析。

當(dāng)磁場(chǎng)均勻時(shí)，磁共振設(shè)備對(duì)體模掃描所獲得的正中矢、冠和橫斷面中，各三維球體或立方體塊將會(huì)顯示出均勻分布的黑色陰影。

當(dāng)磁場(chǎng)均勻時(shí)，在所獲得的正中矢、冠和橫斷面中，各球體或立方體塊的間隔距離不變，球體或立方體塊的質(zhì)心間隔距離不變，質(zhì)心連線為直線。

當(dāng)磁場(chǎng)不均勻時(shí)，對(duì)體模掃描所獲得的正中矢、冠和橫斷面中，三維標(biāo)尺的正交中心會(huì)偏離實(shí)際位置，條形標(biāo)尺長(zhǎng)條陰影將會(huì)變彎成為曲線，此時(shí)，通過(guò)三維標(biāo)尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)特定球體或立方體塊質(zhì)心間的距離與真實(shí)距離比較，得到磁場(chǎng)均勻度的變化程度。

體模內(nèi)所含溢流層在正中矢、冠和橫斷面圖像中為高亮圓形區(qū)域，可用于圖像信噪比和圖像灰度均勻度測(cè)量。具體測(cè)量方法同美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)磁共振可接受的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告(AAPM Report)和中國(guó)磁共振質(zhì)控行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。