[发明专利]用于生物组织检测的磁感应分子成像方法及系统

权利要求书

1.一种用于生物组织检测的磁感应分子成像系统，其特征在于，包括：检测床、磁性纳米粒子装置、磁场发生装置、信号收发装置、磁场信号采集装置和计算机设备；

所述的检测床，用于承载待测生物体；

所述的磁性纳米粒子装置，包括缓释装置，所述的缓释装置内填充磁性纳米粒子，在对待测生物体进行测量时，所述缓释装置向所述检测床的待测区域发送磁性纳米粒子；

所述的磁场发生装置，包括电磁波发生模块和亥姆霍兹线圈模块，所述电磁波发生模块用于产生并向所述的信号收发装置传输电磁波，所述亥姆霍兹线圈模块用于对待测区域产生激励磁场；

所述的信号收发装置，包括含有N个传感器阵列的扫描仪，N为自然数，所述的传感器阵列与待测器官之间的距离远远大于一个工作波长，所述传感器用于接收所述磁场发生装置传输的电磁波；

所述的磁场信号采集装置，包括数据采集卡，所述数据采集卡用于采集传感器阵列上每个传感器探测到的待测区域的基于磁性纳米粒子的散射电场信息和散射磁场信息，并向所述计算机设备发送所述散射电场信息和散射磁场信息；

所述的计算机设备，根据所述散射电场信息和所述散射磁场信息解析所述待测器官内部组织结构状态并形成图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的缓释装置为纤维管，所述纤维管上下两端由支架定位装置固定，所述的支架定位装置包括与纤维管端部固定连接的定位壳。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述亥姆霍兹线圈模块为两个，分别置于传感器阵列的两端。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的传感器阵列由柱状传感器阵列实现，所有传感器以所述检测床位轴心、围绕目标区域呈圆环状均匀分布且处于同一高度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁性纳米粒子为四氧化三铁。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述系统实现的用于生物组织检测的磁感应分子成像方法，其特征在于，包括：

S1、待测生物体平躺在检测床上，将待测器官暴露在待测区域；

S2、磁性纳米粒子装置按照预先设置发送定量的磁性纳米粒子到所述待测区域；

S3、磁场发生装置发射不间断的特定频率的时间谐波电磁波信号并传输到信号收发装置的传感器阵列，调整亥姆霍兹线圈的扫描位置，以使亥姆霍兹线圈对检测床的待测区域产生激励磁场；

S4、信号收发装置的传感器阵列探测检测床的所述待测区域的时间谐波电磁波信号；

S5、磁场信号采集装置通过数据采集卡采集传感器阵列上每个传感器探测到的待测区域的基于磁性纳米粒子的散射电场和散射磁场信息：

S6、计算机根据所述散射电场和散射磁场信息解析所述待测器官内部组织结构状态并形成图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算机根据所述散射电场和散射磁场信息解析所述待测器官内部组织结构状态并形成图像包括：所述计算机基于生物组织的介电属性和电导率分布的幅值和相位以及内部组织的磁化率强度信息通过傅里叶逆变换处理方式构建目标物的二维图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算机基于生物组织的介电属性和电导率分布的幅值和相位以及内部组织的磁化率强度信息通过傅里叶逆变换处理方式构建目标物的二维图像包括：通过对任意两个传感器采集到的可见度函数信号进行二维傅里叶逆变换，得到目标物的二维重构图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可见度函数的获取过程包括：

提取任意两个传感器探测到的包含磁性纳米粒子的待测区域的磁性纳米粒子的散射磁场信息；

比较两个传感器探测到的散射磁场信息的差异性从而获得两个传感器的可见度函数。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可见度函数的获取过程还包括：

提取所有传感器探测到的待测区域的磁性纳米粒子的磁化信息和散射电场信息；

一一比较任意两个传感器探测到的信息差异获取包含相位延迟和/或振幅差异信息的可见度函数之和，即为总可见度函数。