[发明专利]一种基于磁共振电阻抗成像的脑部肿瘤检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学成像领域，特别涉及一种基于磁共振电阻抗成像的脑部肿瘤检测系统。

背景技术

电阻抗断层成像技术是一种无创、精确的功能性成像方式，可用于脑部肿瘤的检测。专利^[1] 将头部模型进行分层处理，根据空间分布先验信息，降低颅骨伪影，突出显示颅腔内的目标，具有速度快、对人体无损伤等优点。此外，由第四军医大学改进的颅脑电阻抗成像监护系统^[2]，通过对电极结构的改进与遴选提升了电极的抗噪能力,增强了电极操作的便捷性，并完善了系统的各功能模块。天津大学在电阻抗系统的研究成果—EIT_TJU系统^[3-4]采用新型的高速信号处理器DSP提高信号采集速度和处理速度，使采集速度达到32电极34.25幅/秒，推动了EIT技术在临床应用数据采集中的发展。但以上电阻抗成像系统及其成像方法均无法避免传统电阻抗成像的病态性，从而影响图像分辨率，精度较差。

磁共振电阻抗成像作为电阻抗成像的一种新的测量方法，其思想于1992年被多伦多大学的Zhang所提出，但MREIT系统的概念则是由韩国的E J Woo课题组于1994年首次提出^[5]。磁共振电阻抗成像的基本原理如图1所示，磁共振成像是利用人体组织中的氢原子核在磁场中受到射频脉冲激发而产生的磁共振信号，通过计算机重建，获得人体不同层面图像的成像技术。若向置于磁共振系统中的人体注入特定的电流，则该电流产生的周围磁场将影响磁共振信号。

参考文献。

[1]一种基于分层重构的脑部电阻抗断层成像方法，公开（公告）号：CN102961137A，公开（公告）日：2013.03.13。

[2]徐世伟. 颅脑电阻抗成像监护系统的应用改进及转危期图像监护实验研究[D].第四军医大学,2011。

[3]曲志刚. 生物电阻抗成像数字化系统设计[D].天津大学,2005。

[4]何永勃. 电阻抗（ECT/ERT）双模态层析成像技术研究[D].天津大学,2006。

[5]Woo E J.,Lee S Yeo, Mun C W.Impedance tomography using internal current density distribution measured by nuclear magnetic resonance.SPIE Mathematical Methods in Medical Imaging III. 1994, 2299:377-385。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于磁共振电阻抗成像的脑部肿瘤检测系统，解决了背景技术中存在的图像分辨率低、精度不高的问题，详见下文描述。

一种基于磁共振电阻抗成像的脑部肿瘤检测系统，包括刺激源模块、信息采集模块、软件控制模块与图像重建模块，其中：所述刺激源模块将若干个电极固定于所述成像体上，通过固定电极向所述成像体注入一定频率的安全电流；所述信息采集模块主要由基于PCI总线的数据采集卡组成，所述数据采集卡用于采集成像体脑部因注入的激励电流而产生的磁场强度；所述软件控制模块用于控制所述刺激源模块电流的强度、频率等参数以及磁场强度的采集过程，再将所述采集模块得到的磁场数据传送至所述图像重建模块；所述图像重建模块根据电阻抗图像重建算法获得脑部肿瘤电阻抗分布的图像。

所述刺激源具体为：电压源或电流源。

所述刺激源具体为：单一频率或多个频率的电流源。

所述刺激源具体为：单一频率或多个频率的电压源。

所述信息采集模块由基于PCI总线的数据采集卡组成。

所述系统具体为脑部肿瘤检测椅情况下，在进行脑部肿瘤检测时，所述成像体端坐在检测椅上，将所述激励电极置于所述成像体身上，将所述数据采集卡通过一定形状的支架与检测椅连接，固定于所述成像体的脑部周围，由所述控制模块对激励与采集过程进行控制，并由图像重建模块获得所述成像体在坐姿状态下的脑部肿瘤图像情况。

所述系统具体为脑部肿瘤检测床情况下，在进行脑部肿瘤检测时，所述成像体平卧于检测床上，将所述激励电极置于所述成像体身上，将所述数据采集卡通过一定形状的支架与检测床连接，固定于所述成像体的脑部周围，由所述控制模块对激励与采集过程进行控制，并由图像重建模块获得所述成像体在卧姿状态下的脑部肿瘤图像情况。

所述图像重建模块根据电阻抗图像的重建算法，重建脑部肿瘤电阻抗分布的图像。