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公开(公告)号：CN115778354B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310070548.2
申请日：2023-02-07
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515
摘要： 本发明属于磁粒子成像技术领域，具体涉及一种基于径向‑笛卡尔轨迹扫描的人体尺度闭孔式MPI装置、方法，旨在解决现有磁粒子成像设备孔径较小，无法对大尺寸目标对象进行成像的问题。本发明装置包括：梯度模块，用于产生静态梯度磁场；旋转扫描模块，用于构建旋转的均匀交变磁场，以控制无场点沿成像孔径向做平移往复运动、沿成像孔轴向做旋转运动；激励模块，用于构建均匀交变磁场；感应模块，用于采集磁粒子的非线性磁化响应信号；补偿模块，用于补偿第一圆筒形线圈对第二圆筒形线圈的耦合信号。本发明实现了大尺寸目标对象的MPI成像，并具有结构简单、空间利用率高、功耗低等优点。
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公开(公告)号：CN115778355B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202310106145.9
申请日：2023-02-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515 , A61B5/00
摘要： 本发明属于磁粒子成像领域，具体涉及了一种基于无场线旋转的手持式磁粒子成像系统及成像方法，旨在解决现有磁粒子成像设备便携性差、成像孔径受限、使用情况有局限性的问题。本发明包括：梯度模块用于构建无场线梯度磁场；冷却模块用于对梯度模块进行冷却；激励模块用于对无场线的区域的磁粒子进行激励；探测模块用于接收磁粒子激励响应信号及抵消接收线圈直接感应的激励信号；旋转模块控制梯度模块与冷却模块绕激励线圈轴线旋转；控制与信号处理模块控制各个模块按需工作，对接收到的磁粒子感应信号进行处理；图像重建模块将磁粒子分布情况重建为二维图像。本发明实现了手持式磁粒子成像需求，可高灵活性的在感兴趣区域表面实现二维磁粒子成像。
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公开(公告)号：CN115813366A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310066315.5
申请日：2023-02-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515
摘要： 本发明属于磁纳米粒子成像技术领域，具体涉及一种多线圈手持式磁粒子成像装置、方法及电子设备，旨在解决现有磁粒子成像设备体积大、结构复杂、无法专门检测局部区域导致成像精度差的问题。本发明装置包括：处理装置、控制装置、成像装置、梯度与扫描模块、激励与校正模块、检测模块；梯度与扫描模块，包括第一环形线圈对、第二环形线圈对；激励与校正模块，包括一个激励与校正环形线圈；检测模块，包括一个检测环形线圈。本发明将成像区域聚焦于特定部位，提升了磁粒子成像的精度，并且装置具有体积小，结构简单，功耗低的特点。
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公开(公告)号：CN115251878A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210918189.7
申请日：2022-08-01
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515 , G01R35/00
摘要： 本发明属于传感器技术领域，具体涉及了一种基于霍尔原件阵列的磁场自由区域检测及标定系统、方法，旨在解决现有基于霍尔元件的磁场测定系统，检测能力有限、灵活性低，数据映射关系不准确的问题。本发明包括：霍尔元件阵列进行待测定空间定位及采集磁场信号；磁场区域扫描平台，固定并驱动霍尔元件阵列进行旋转和平移，遍历采集磁场信号；支架用于固定磁场区域扫描平台，并进行姿态调整；数据采集与预处理模块，对阵列中的霍尔元件检测信号进行收集、滤波、放大和模数转换；磁场自由区域标定模块，进行检测磁场强度区分和磁场自由区域标定。本发明能够较为精准且量化地标定磁场区域中磁场自由线空间位置，且可根据实际应用场景进行测量边界拓展。
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公开(公告)号：CN115236572A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210906924.2
申请日：2022-07-29
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明属于磁粒子成像技术领域，具体涉及了一种基于笛卡尔轨迹扫描的磁粒子成像检测系统及方法，旨在解决现有MPI检测系统不能有效滤除基于笛卡尔轨迹扫描的磁粒子成像接收信号频谱中的无用信号，也不能有效放大有用信号的问题。本发明包括：差分接收线圈，感应扫描过程的原始信号，并进行高频噪声的补偿；无源滤波器模块，将信号中的基波分量、低频段谐波和高频段谐波滤除；前置放大器模块进行信号放大；低/带通滤波器模块，将放大信号中的高频噪声和低频噪声滤除；信号采集模块，采集信号并存储。本发明可以滤除原始接收信号中的基波分量、低频段谐波以及高频噪声，并对有用的磁纳米粒子响应信号高倍放大，进而为图像重建提供高质量原始数据。
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公开(公告)号：CN114533016A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210428813.5
申请日：2022-04-22
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515
摘要： 本发明属于磁纳米粒子成像领域，具体涉及了一种基于梯形波激励的多色定量磁纳米粒子成像方法及系统，旨在解决现有技术无法实现多色定量磁粒子成像的问题。本发明包括：利用梯形波激励下，种SPIO的磁滞效应与磁滞惯性增长差异，构建任意含量的种SPIO标准品组成的待检测样品的种SPIO质量的方程组；求解方程组，获得位置处待检测样品的质量分布；对质量分布进行重排、颜色赋予和图像融合，实现多种粒子在MPI中的多色定量成像。本发明弥补了现有技术MPI研究中无法对多种SPIO实现定量计算的不足，拓宽了MPI的功能，实现多色定量成像，使得MPI在医疗领域有更大的应用潜能。
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公开(公告)号：CN114246574A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111653029.6
申请日：2021-12-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515 , G06T11/00
摘要： 本发明属于生物医学成像技术领域，具体涉及一种基于谐波正交投影的磁粒子成像方法、系统、设备，旨在解决现有的磁粒子成像方法无法实现在高驱动磁场和低梯度磁场条件下的快速高分辨率成像的问题。本发明方法包括：采集磁粒子时域信号；将扫描磁场的合成扫描路径进行网格离散化；对采集到的磁粒子时域信号进行时频域变换；将瞬时谐波分量投影至对应的离散网格上，获得不同频率的谐波正交投影图像；构建小样本先验谐波正交投影图像，进而构造不同频率的投影卷积核；利用投影卷积核对谐波正交投影图像进行反卷积，得到磁粒子的空间分布图像。本发明提升了磁粒子成像的空间分辨率，实现了强激励磁场条件下的磁粒子的空间分布快速高分辨率成像。
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公开(公告)号：CN113808234A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111311433.5
申请日：2021-11-08
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06T11/00 , A61B5/0515
摘要： 本发明公开了一种基于欠采样的快速磁粒子成像重建方法，包括：获取MPI欠采样电压信号，获取全采样MPI图像，对信号和图像实施非线性归一化，训练神经网络，预测磁粒子浓度分布。本发明的方法直接使电压信号映射到图像域，并且在几毫秒内就可以重建，从对大量数据集进行的广泛评估表明，本发明的方法可以将欠采样的电压信号重建全采样高分辨率MPI图像，具有较好的抗噪能力和抗伪影能力；具有良好的泛化能力，并且重建图像质量更高，重建速度更快，提高了磁粒子成像系统的成像潜力，克服了MPI设备由于采集时间过长而引入大量噪声的问题。
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公开(公告)号：CN113616181A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202111090418.2
申请日：2021-09-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515 , A61B5/00
摘要： 本发明公开了一种多模态光学和磁纳米粒子成像融合的脑检测系统，包括扫描仪、控制模块、信号接收模块，扫描仪包括驱动线圈、选择线圈及接收线圈，选择线圈设置于接收线圈的两端，用于构建静态梯度磁场即选择场，驱动除无场点附近的粒子之外的所有磁纳米粒子达到饱和；驱动线圈设置于接收线圈外侧用于构建正弦激励磁场即驱动场；接收线圈用于采集电压信号；控制模块用于控制电流使驱动线圈施加均匀的振荡磁场，无场点附近的粒子被驱动穿过感兴趣的物体，改变粒子磁化强度，从而在接收线圈中感应出电压信号，经过信号接收模块处理后采用X空间MPI进行图像重建。本发明有效提高了实验效率和分析效率，可用于单核细胞及T细胞的细胞外陷阱成像分析。
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公开(公告)号：CN115153488B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202210806255.1
申请日：2022-07-08
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0515
摘要： 本发明属于磁纳米粒子成像领域，具体涉及了一种基于磁场调制的脉冲磁纳米粒子成像系统及方法，旨在解决现有技术中脉冲MPI无法实现高灵敏度、大视野成像的问题。本发明包括：驱动电路调制设定电流波形，结合磁场调制线圈组的电流采样反馈，驱动磁场调制线圈组产生设定时变磁场；发射线圈在信号处理电路发出的脉冲信号驱动下产生脉冲激励磁场，接收线圈和信号处理电路接收待成像物二维成像扫描过程的实时电压感应信号；驱动电机驱动带有线圈组的固定支架在平移轨道上沿设定路径移动，获取待成像物三维成像扫描过程的实时电压感应信号；图像重建模块进行二维/三维MPI图像重建。本发明实现脉冲MPI的高灵敏度、高分辨率成像，且成像视野大。
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