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一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模

阅读：86发布：2023-03-04

专利汇可以提供一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于医学检测领域，具体涉及一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模。本发明通过改变不同碳酸钙配比，得到了线性范围为3.775Hu～61.29Hu的CT值，由本发明材料制备得到的体模具有良好的CT值等效特性，同时也具有磁共振弛豫时间等效特性，据此可采用本发明材料有效模拟不同的生物组织。，下面是一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于多种成像模态的体模制备方法，其特征在于，原料包括琼脂糖粉、碳酸钙粉、氯化钠、磁共振造影剂和蒸馏水；通过改变碳酸钙粉的配比，测得不同的CT值，得到碳酸钙不同配比和CT值变化关系；根据所需模拟器官的CT值，计算出各原料的用量，加工即得。
2.根据权利要求1所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，包括以下原料及其配比：琼脂糖粉1％～4％，氯化钠0.05％～1.5％，磁共振造影剂0.1mmol/L～
5.0mmol/L，余量为蒸馏水。
3.根据权利要求1或2所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，所述原料还包括叠氮钠0.02％～0.03％，角叉菜胶0.01％～0.05％。
4.根据权利要求1所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，所述CT值范围为3.775Hu～61.29Hu。
5.根据权利要求1所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，所述磁共振造影剂为钆喷酸葡甲胺、锰福地吡三钠和超顺磁性氧化铁颗粒中的任一种。
6.根据权利要求5所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，所述磁共振造影剂为钆喷酸葡甲胺。
7.根据权利要求1～6任一所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)提取原始数据：读取原始DICOM图像，提取数据，得到要模拟的器官或组织的平均CT值及其三维轮廓；
2)模具制作：使用3d打印方式或传统机械加工方式制作所述要模拟的器官或组织的外轮廓模具；
3)计算配比：根据所述碳酸钙不同配比和CT值变化关系计算模拟所述器官或组织所需原材料的含量；
4)根据配比称量原材料；
5)加热搅拌：将称量好的原材料混合，加热，并对混合液不断搅拌，当加热至溶液变成透明清亮状态时停止加热；
6)成型：将加热后的溶液灌入所述模具中；
7)冷却：室温冷却，待所述模具中的溶液变成凝胶状态，则本发明所提出的体模制备完成；
8)CT扫描验证：在CT设备上扫描上述体模，测量其平均CT值。
8.一种由权利要求1方法制备得到的体模。

说明书全文

一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模

技术领域

[0001] 本发明属于医学检测领域，具体涉及一种适用于多种成像模态体模的制备方法及其体模。

背景技术

[0002] 随着医学成像技术以及电子科技的快速发展，多种类型、大数量的医学成像设备已经投入到了临床应用、科学研究当中，那么医学成像设备的成像测试、质量控制等问题随之而来。就目前而言，医学成像设备在出厂时会配备一些简单的测试体模，然而这些测试体模的功能较为单一，并不能很好的满足临床、科研中的测试及研究需求，而且，这些测试体模适用的成像模态单一，尚不能在多种模态的成像测试中应用(例如，一款体模只适用于CT成像测试，而在MRI成像测试中则不适用)。

[0003] 因此，适用于多种成像模态的体模亟待提出，然而在该种体模的研发问题中，体模材料问题是急需解决的一个重要问题，例如，如何研制一种体模材料能够在多种模态下成像，体模的成像与生物体相对应组织之间的成像等效效果等问题。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明提出了一种适用于多种成像模态体模的制备方法。

[0005] 为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

[0006] 本发明第一个方面，提供一种适用于多种成像模态体模的制备方法，原料包括琼脂糖粉、碳酸钙粉、氯化钠、磁共振造影剂和蒸馏水；通过改变碳酸钙粉的配比，测得不同的CT值，得到碳酸钙不同配比和CT值变化关系；根据所需模拟器官的CT值，计算出各原料的用量，加工即得。

[0007] 进一步，所述体模包括以下原料及其配比：琼脂糖粉1％～4％，氯化钠0.05％～1.5％，磁共振造影剂0.1mmol/L～5.0mmol/L，余量为蒸馏水。

[0008] 进一步，还包括叠氮钠0.02％～0.03％，角叉菜胶0.01％～0.05％。

[0009] 进一步，所述CT值范围为3.775Hu～61.29Hu。

[0010] 进一步，所述磁共振造影剂为钆喷酸葡甲胺、锰福地吡三钠和超顺磁性氧化铁颗粒中的任一种。

[0011] 进一步，所述磁共振造影剂为钆喷酸葡甲胺。

[0012] 进一步，所述的适用于多种成像模态体模的制备方法，具体包括以下步骤：

[0013] 1)提取原始数据：读取原始DICOM图像，提取数据，得到要模拟的器官或组织的平均CT值及其三维轮廓；

[0014] 2)模具制作：使用3d打印方式或传统机械加工方式制作所述要模拟的器官或组织的外轮廓模具；

[0015] 3)计算配比：根据所述碳酸钙不同配比和CT值变化关系计算模拟所述器官或组织所需原材料的含量；

[0016] 4)根据配比称量原材料；

[0017] 5)加热搅拌：将称量好的原材料混合，加热，并对混合液不断搅拌，当加热至溶液变成透明清亮状态时停止加热；

[0018] 6)成型：将加热后的溶液灌入所述模具中；

[0019] 7)冷却：室温冷却，待所述模具中的溶液变成凝胶状态，则本发明所提出的体模制备完成；

[0020] 8)CT扫描验证：在CT设备上扫描上述体模，测量其平均CT值。

[0021] 本发明第二个方面，提供一种由上述方法制备得到的体模。

[0022] 琼脂糖是由半乳糖及其衍生物构成的中性物质，不带电荷，在本发明配方中添加琼脂糖可使材料形成凝胶；不同浓度的碳酸钙可调节材料的CT值，添加本发明浓度范围的氯化钠可有效调节材料的电传导性；添加叠氮钠具有防腐的作用，可以提高体模材料的存放时间；添加角叉菜胶可增加材料粘稠度；在本发明配方中添加磁共振造影剂，可调节材料的弛豫时间。本发明体模材料各成分相互作用，可使体模材料的CT值可调。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0023] 本发明通过改变不同碳酸钙配比，得到了线性范围为3.775Hu～61.29Hu的CT值，由本发明材料制备得到的体模具有良好的CT值等效特性，同时也具有磁共振弛豫时间等效特性，据此可采用本发明材料有效模拟不同的生物组织。附图说明

[0024] 图1不同碳酸钙配比与CT值关系图。

具体实施方式

[0025] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。

[0026] 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件和/或它们的组合。

[0028] 实施例1

[0029] 1.制作测试样本：以1.5％琼脂糖粉，1.0％NaCl，0.2mmol/L的钆喷酸葡甲胺，蒸馏水为基体，改变碳酸钙粉比例，根据表1 选定的多个配比，制作出各配比的样品。

[0030] 样品配制方法：将称量好的原材料混合后，进行加热，并搅拌，加热至溶液变成透明清亮状态时停止，室温下冷却，溶液变成凝胶状态即可。

[0031] 2.CT扫描：利用CT设备对所配制的多个样品进行扫描，并分别获得每个样品对应的CT值。

[0032] 表1的实验数据表明，随着碳酸钙百分比的增加，材料的CT值大致呈现线性。

[0033] 测试得到CT值数据后，可以通过matlab 软件对数据进行拟合，得到线性方程：y＝26.1049*x+13.3497，相关系数R＝0.952，如图1所示。

[0034] 表1不同碳酸钙百分比检测得到的CT值

[0035]

[0036]

[0037] 本发明所配制的材料，同时具有CT值等效特性和MRI弛豫时间等效特性。也就是说，由该材料制作出的体模适用于两种模态成像方式，对于体模所要模拟的真实器官或组织来说，由该材料制作的体模在CT成像时具有与真实器官或组织相近似的CT值，且在磁共振成像时具有与真实器官或组织相近似的弛豫时间。

[0038] 例如，当选择碳酸钙百分比为1.2％，钆喷酸葡甲胺的添加量为0.2mmol/L时，所配制材料的CT值以及磁共振弛豫时间，分别与真实肌肉组织的CT值、弛豫时间近似等效，因此，该配比的材料可用于模拟肌肉组织，由该材料所制作的模拟肌肉组织的体模适用于CT成像和MRI成像。

[0039] 实施例2

[0040] 1)提取原始数据：读取原始DICOM图像，提取数据，得到要模拟的器官或组织的平均CT值及其三维轮廓；

[0041] 2)模具制作：使用3d打印方式或传统机械加工方式制作所述要模拟的器官或组织的外轮廓模具；

[0042] 3)计算配比：根据所述碳酸钙不同配比和CT值变化关系计算模拟所述器官或组织所需原材料的含量；

[0043] 4)根据配比称量原材料；

[0044] 5)加热搅拌：将称量好的原材料混合，加热，并对混合液不断搅拌，当加热至溶液变成透明清亮状态时停止加热；

[0045] 6)成型：将加热后的溶液灌入所述模具中；

[0046] 7)冷却：室温冷却，待所述模具中的溶液变成凝胶状态，则本发明所提出的体模制备完成；

[0047] 8)CT扫描验证：在CT设备上扫描上述体模，测量其平均CT值。

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