[发明专利]一种超高分辨率的磁共振成像方法及装置

权利要求书

1.一种磁共振成像方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

将被检样品放置于磁场梯度源与纳米超导量子干涉器件的作用范围内，采用静磁场源对被检样品施加静磁场，采用射频源对所述被检样品施加核磁共振射频脉冲以激发所述被检样品使其发生核磁共振信号；

采用所述纳米超导量子干涉器件与被检样品直接耦合以探测所述被检样品产生的核磁共振波谱信号；利用所述纳米超导量子干涉器件探测被检样品产生的核磁共振波谱信号的方法为：对所述纳米超导量子干涉器件输入预设电流脉冲使其偏置在工作点，若所述被检样品的核磁共振信号耦合到所述纳米超导量子干涉器件将会引起磁通变化，使所述纳米超导量子干涉器件偏离工作点，利用可编程逻辑电路进行PID反馈逻辑运算，并控制电流源通过反馈线圈在所述纳米超导量子干涉器件上加一个反馈磁通信号，将所述纳米超导量子干涉器件固定回工作点上，通过测量反馈回路的反馈量，得到被检样品的核磁共振波谱信号；

根据探测得到的核磁共振波谱信号与所述磁场梯度源产生的梯度磁场的空间分布信息建立被检样品的图像。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：采用射频源激发被检样品的方法为：采用连续射频源，利用混频器或调制器和一个基频信号相结合形成脉冲射频信号，所述脉冲射频信号，作为核磁共振激发脉冲组合，在射频源终端产生射频磁场，激发所述被检样品。

3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：通过扫描磁场或者扫描射频磁场的频率进行定位，即时获得共振区域内的核磁共振波谱信号。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：所述磁场梯度源产生的磁场梯度为0.05～5mT/nm。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：所述纳米超导量子干涉器件与被检样品之间的距离小于100nm。

6.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：所述磁场梯度源由电流通过纳米导线得到，所述纳米导线的宽度为100nm～1μm。

7.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：所述磁场梯度源为纳米磁体，所述纳米磁体的端部尺寸为100nm～1μm。

8.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于：所述磁场梯度源产生二维梯度磁场或三维梯度磁场。

9.一种磁共振成像装置，其特征在于，包括：

静磁场源，在被检样品所在空间形成静磁场；

射频源，用于激发被检样品的核磁共振信号；

磁场梯度源，在被检样品所在空间形成梯度磁场；

探测器，所述探测器为纳米超导量子干涉器件，通过对所述纳米超导量子干涉器件输入预设电流脉冲使其偏置在工作点，若所述被检样品的核磁共振信号耦合到所述纳米超导量子干涉器件将会引起磁通变化，使所述纳米超导量子干涉器件偏离工作点，利用可编程逻辑电路进行PID反馈逻辑运算，并控制电流源通过反馈线圈在所述纳米超导量子干涉器件上加一个反馈磁通信号，将所述纳米超导量子干涉器件固定回工作点上，通过测量反馈回路的反馈量，得到被检样品的核磁共振波谱信号；

图像形成装置，用于根据所述探测器探测得到的核磁共振波谱信号构建被检样品图像。

10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于：所述磁场梯度源为纳米导线或纳米磁体。

11.根据权利要求10所述的磁共振成像装置，其特征在于：所述磁场梯度源为纳米导线，所述磁场梯度源、射频源及探测器集成于同一芯片上。

12.根据权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于：所述纳米超导量子干涉器件的超导环面积小于1μm²。