[发明专利]动物体温保持装置及医学成像系统

说明书

本发明提供一种动物体温保持装置及具有动物体温保持装置的医学成像系统，动物体温保持装置碳晶加热模块，用于给动物样本加热；温度传感模块，用于与碳晶加热模块连接并检测加热环境下的动物样本温度；反馈控制模块，用于接收温度传感模块检测到的动物样本温度并进行温度调节。本发明的动物体温保持装置通过使用碳晶加热模块，配合温度传感模块，完成了由非金属构成的动物体温保持装置设计，相比传统的利用电阻丝加热等技术，本发明在动物舱的影像FOV中不使用任何金属材质，使得本发明在MRI、PET、CT等活体动物成像检测领域更加适配，避免了由金属物质带来的CT成像伪影，PET衰减校正及MRI中的安全与实验隐患。

技术领域

本发明涉及多模态成像技术领域，尤其涉及一种可用于MRI、PET、CT 影像的动物体温保持装置及具有动物体温保持装置的医学成像系统。

背景技术

在活体动物影像诊断与检测过程(如MRI(Magnetic Resonance Imaging 磁共振成像以下简称MRI)、PET(Positron Emission Computed Tomography正电子发射断层成像，以下简称PET)CT(Computed tomography电子计算机断层扫描，以下简称CT)中，由于动物(多数为大鼠及小鼠)在实验过程中一直处于麻醉状态，体温作为动物的重要生命体征之一，会存在不同程度的不稳定(以下降为主)的状态。体温状态的不稳定会极大影响实验过程中动物的代谢水平以及呼吸频率等其他生命体征，从而对MRI、PET、CT的影像结果造成一定干扰。故需要在检测过程中保持动物体温的恒定，以保证该体征不会对影像结果造成干扰。

在动物影像诊断装置中，常使用一体化的动物舱来解决动物的气体麻醉，利用专用大小的碳纤维舱体(如小鼠碳纤维床体大于7*10.0cm2，大鼠舱体大于 15*25cm2)，配合气体麻醉，体温维持等功能，完成影像诊断中的动物处理工作。在体温维持功能中，有一种使用温度恒定的暖气体进行加热的一体化动物处理系统，利用鼓风装置，将温度恒定(35-40℃)的气体(如异氟醚等)由鼓风机吹入密闭的小动物舱体中，通过舱体的温度传感器进行温度反馈调节，可以一体化的解决气体麻醉和温度问题，舱体由树脂或塑料制成，不含金属成分，CT成像过程中不会产生伪影，支持MRI成像。但由于舱体内的气体交换装置位置关系，会导致舱体内温度不均匀，距离出风口较近的位置温度较高，较远的位置温度较低，舱体内的温度无法均匀恒定，且该类设计大多将温度传感器设置于舱体出风口处，导致传感器反馈的温度并非为试验用动物实时体温，温度易出现误差，影响成像质量与结果。

在动物体温维持方案中，有一种使用金属电阻丝加热的加热垫体温维持仪器，将金属电阻丝包埋在加热垫中，对橡胶(或树脂)加热垫进行加热，在温度检测系统中加入金属肛门温度探针，利用探针获得的动物体温对系统的加热水平进行实时反馈调节，从而保证动物体温恒定。但是，由于其加热原理主要是对于金属电阻丝进行加热，在上述影像系统中，金属丝的存在会对成像质量甚至实验安全造成一定的影响，故该类的动物体温维持方案在MRI、PET、CT的影像检测中并不可用。

与此同时，有一种利用恒温水域保持老鼠体温的恒温水浴毯，利用自动化的进出水系统，接入进出水管道，通过对于水温的监控，自动化调节水温，从而保持老鼠的体温体征稳定。此外还可以利用红外加热灯进行小鼠体温维持，利用辐射传热，电磁波传输能量的方式，保持舱体内的温度，并利用温度探针对舱内的温度进行检测并实时反馈调节。但是，水浴加热体温维持和使用红外加热灯加热的体温维持方案中，在除去常用的加热垫模块，体温探测模块，反馈控制模块外，额外增加体积极大的水泵或是红外线加热灯进行体温维持，而在集成度较高的动物用MRI、PET、CT中，体积可达上百立方厘米甚至更大的水泵或红外加热灯无法一体化集成，无法在系统中进行集成使用，且该类体温维持方案，均利用水温(红外加热)温度进行环境温度反馈调节，而非准确的小鼠体温，易出现误差，影响成像质量与结果。

因此，有必要对现有动物体温保持装置予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容