[发明专利]一种全张量心磁图仪探头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探头及其制造方法，特别是涉及一种全张量心磁图仪探头及其制造方法。

背景技术

人体生命活动背后隐藏着丰富的电磁信息。心磁图是一种通过检测人体心脏电活动产生的空间磁场而进行成像分析的新型心脏疾病诊断方法。与传统的心电图类似，心磁图反映了心脏的电生理活动，是一种功能成像方法。由于完全无创、无辐射、无接触、受体液及骨骼等的影响较小，且能响应环形涡旋电流，心磁图包含很多传统心电图无法体现的电生理信息，从而呈现出更好的灵敏度和早期诊断能力。临床研究显示，心磁图在冠心病、心肌缺血等方面具有良好的应用潜力，因而具有极高的临床研究和应用价值。

心磁图临床价值的体现直接依赖于心磁信号的检测及其数据解读。为了在强的背景磁场中检测微弱的心磁，基于超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device，SQUID)梯度计的梯度磁场检测方法得到了广泛的使用。其中，SQUID作为磁传感器，扫描人体心脏上方平面内一定区域内多点心磁信号，对心脏进行磁信息成像。

基于磁场的三维矢量特性，心磁的梯度是一个9分量张量，其中包含5个独立的梯度。从信号检测的角度看，更多的心磁数据势必会带来更多可供分析的信息。然而，目前心磁检测发展的一个主流方向是基于单个SQUID梯度磁场分量的多通道集成技术。该技术通过多点扫描或同步测量的方式获得覆盖人体胸腔上方一定平面区域内的心磁图数据。

针对心磁数据的解读，目前主要有两类，即测量平面的成像和反演体内成像。其中，一个重要的处理方式是通过磁场数据获取心脏的电活动信息。以现有的轴向梯度数据为例，其计算和反演只能考虑电流的水平分量，势必会丢失电流的垂直分量。考虑到磁场及电流的三维矢量特性，如何更加全面地获得心磁图的磁场及电活动信息仍然是目前心磁图仪及其临床面临的一个主要问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全张量心磁图仪探头及其制造方法，利用SQUID磁强计合成一阶梯度计，除了全张量一阶梯度，还能够获取磁场的2～3个均匀分量，在有效抑制一阶梯度噪声的同时，能够获取更多的心磁图的磁场及电活动信息，实用性强。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种全张量心磁图仪探头，包括全张量探头支架、检测层SQUID磁强计和参考层SQUID磁强计；所述全张量探头支架包括检测层支架、参考层支架及中间连接杆，所述检测层支架设置在所述中间连接杆的底端，所述参考层支架设置在所述中间连接杆的顶端；所述检测层SQUID磁强计包括若干个SQUID磁强计，设置在所述检测层支架上，用于合成五个独立的一阶梯度及所需的均匀分量；所述参考层SQUID磁强计包括三个SQUID磁强计，设置在所述参考层支架的三个正交方向上，构成三轴磁强计。

根据上述的全张量心磁图仪探头，其中：所述全张量探头支架采用陶瓷、石英或玻璃钢制成。

根据上述的全张量心磁图仪探头，其中：所述检测层SQUID磁强计中磁强计的个数为7-12个。

根据上述的全张量心磁图仪探头，其中：设置所述检测层SQUID磁强计中的SQUID磁强计时，包括以下步骤：

1)确定需要检测的五个独立一阶梯度分量及所需的均匀分量，得到SQUID磁强计的数量和组合方式；

2)根据五个独立的一阶梯度分量，在检测层支架的中心正交方向上固定中心磁强计；

3)根据各方向的梯度量和基线长度固定剩余的SQUID磁强计，其中，基线长度是指检测层SQUID磁强计中同法向相邻SQUID磁强计之间的距离。

根据上述的全张量心磁图仪探头，其中：所需的均匀分量为2-3个。

同时，本发明还提供一种全张量心磁图仪探头的制造方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定需要检测的五个独立一阶梯度分量及所需的均匀分量，得到检测层SQUID磁强计中SQUID磁强计的数量；

步骤S2、搭建全张量探头支架；所述全张量探头支架包括检测层支架、参考层支架及中间连接杆，所述检测层支架设置在中间连接杆的底端，所述参考层支架设置在中间连接杆的顶端；

步骤S3、根据需要检测的五个独立一阶梯度分量及所需的均匀分量，将检测层SQUID磁强计设置在所述检测层支架上，合成五个独立的一阶梯度及所需的均匀分量；将参考层SQUID磁强计设置在所述参考层支架上，构成三轴磁强计。

根据上述的全张量心磁图仪探头的制造方法，其中：所述全张量探头支架采用陶瓷、石英或玻璃钢制成。