一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置

本发明涉及生物弱磁信号检测，特别是指一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置。

背景技术：

1、诊断肠道疾病的方法有超声、腹部x线、ct血管成像、肠镜等。近年来，一种无创、无辐射危害且能反映肠道活动动态的新方法-肠磁图法正在研制中。

2、经胃部消化后的食靡进入肠道，肠壁上的间质细胞受刺激后将发出慢波电节律信号，驱动肠壁夹层内的纵行肌、环行肌按90度相位差循环交错地收缩、舒张，所产生的蠕动将食糜推向肠道末端。其中，伴随着慢波电节律信号，将同时产生极微弱的磁场。利用超高灵敏度磁通传感器实时探测体外磁场，形成动态的肠磁图，将能够诊断出肠电活动及肠道功能的异常。但是，与典型心磁信号约为10-10 t相比，肠磁梯度信号约为10-12 t，低了约100倍。而且这种微弱生物信号的探测，会受到地磁等环境干扰。因此，现有技术无法准确检测到肠磁梯度信号。

技术实现思路

1、本发明提供了一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，以解决现有技术无法准确检测到肠磁梯度信号的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

3、一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，包括：磁聚器、梯度计、调理电路、数据采集系统以及诊床；其中，

4、所述磁聚器位于所述诊床的上方，所述梯度计位于所述磁聚器上方，所述梯度计与所述调理电路电连接，所述调理电路与所述数据采集系统电连接；

5、所述诊床由无磁材料制成，用于安置待进行肠磁图探测的目标体；

6、所述磁聚器用于将目标体肠道活动所产生的磁梯度信号进行聚集放大；所述梯度计用于接收放大后的磁梯度信号，并将接收到的磁梯度信号转换成相应的模拟电压信号；所述调理电路用于对所述模拟电压信号进行预处理；所述数据采集系统用于将预处理后的模拟电压信号转换成相应的数字信号，完成肠磁图探测。

7、进一步地，所述磁聚器包括：磁聚器主体和屏蔽壳；

8、所述屏蔽壳为一端开口，另一端封闭的筒状结构，所述筒状结构的侧壁采用磁导率大于5000的材料制造而成，且所述筒状结构的端面采用无磁材料制造而成；所述屏蔽壳用于屏蔽预设方向的磁噪声；其中，所述屏蔽壳封闭的一端朝向所述梯度计，所述屏蔽壳开口的一端朝向目标体；

9、所述磁聚器主体位于所述屏蔽壳的内部。

10、进一步地，所述磁聚器主体包括：第一主体和第二主体；

11、所述第一主体为圆台型结构，所述第二主体为圆柱型结构；所述第一主体的第一端面与所述第二主体连接，所述第一主体的第二端面朝向目标体，其中，所述第二端面的面积大于第一端面的面积；所述第二主体的一端与所述第一主体连接，另一端与所述屏蔽壳的顶部连接，且所述第一主体和所述第二主体同轴设置。

12、进一步地，所述第一主体与所述第二主体一体成型。

13、进一步地，所述磁聚器采用磁导率大于5000的材料制造而成。

14、进一步地，所述梯度计为squid梯度计。

15、进一步地，所述squid梯度计包括梯度线圈、squid模块、壳体和隔热板；

16、所述壳体由无磁杜瓦材料制成；所述壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和所述外壳体之间形成夹层，所述夹层内形成真空环境；所述壳体内填充液氦；

17、所述梯度线圈、所述squid模块以及所述隔热板均位于所述壳体内部；其中，所述梯度线圈与所述squid模块耦合，所述squid模块与所述调理电路电连接，所述隔热板设置在所述壳体的一端，以隔绝所述壳体外部的温度。

18、进一步地，所述梯度线圈包括：大小相同的第一线圈和第二线圈；所述第一线圈和所述第二线圈平行且同轴设置；且所述磁聚器主体与梯度线圈也同轴设置。

19、进一步地，所述调理电路包括：放大电路和低通滤波电路；

20、所述放大电路用于对所述模拟电压信号进行放大处理，所述低通滤波电路用于对放大后的模拟电压信号进行低通滤波处理。

21、进一步地，所述诊床包括：床架和床板；

22、所述床板与所述床架在纵向以及横向上均滑动连接，以实现xy方向移动。

23、本发明提供的技术方案先用磁聚器定向放大肠磁梯度信号梯度，抑制敏感方向之外的磁噪声；再用抗地磁干扰的squid梯度计接收放大后的肠磁梯度信号，消除地磁干扰，输出与肠磁梯度信号成比例的电压信号，最终利用调理电路和数据采集系统完成肠磁图探测，其带来的有益效果至少包括：

24、1、本发明提供的肠磁图探测装置可以广泛应用于临床肠道疾病无创检查诊断，其中的高灵敏度的squid梯度计不但可以探测微弱的肠道磁场信号(幅值约为10-12t)，还可以抵消地磁干扰。

25、2、本发明提供的强趋向性磁聚器可以屏蔽敏感方向之外的磁噪声，定向聚集磁通，并将磁场约束至squid梯度计的梯度线圈中，提高探测灵敏度。

26、3、本发明的肠磁图探测装置利用磁聚器放大肠磁梯度信号并抵消地磁干扰、屏蔽磁噪声，从而进一步提高了肠磁图探测装置的检测信噪比和灵敏度。

技术特征：

1.一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，包括：磁聚器、梯度计、调理电路、数据采集系统以及诊床；其中，

2.如权利要求1所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述磁聚器包括：磁聚器主体和屏蔽壳；

3.如权利要求2所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述磁聚器主体包括：第一主体和第二主体；

4.如权利要求3所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述第一主体与所述第二主体一体成型。

5.如权利要求2所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述磁聚器主体采用磁导率大于5000的材料制造而成。

6.如权利要求3所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述梯度计为squid梯度计。

7.如权利要求6所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述squid梯度计包括：梯度线圈、squid模块、壳体和隔热板；

8.如权利要求7所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述梯度线圈包括：大小相同的第一线圈和第二线圈；所述第一线圈和所述第二线圈平行且同轴设置；且所述磁聚器主体与梯度线圈也同轴设置。

9.如权利要求1所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述调理电路包括：放大电路和低通滤波电路；

10.如权利要求1所述的强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，其特征在于，所述诊床包括：床架和床板；

技术总结本发明公开了一种强趋向性磁聚器与梯度计相结合的肠磁图探测装置，属于生物弱磁信号检测技术领域，所述装置包括磁聚器、梯度计、调理电路、数据采集系统以及诊床；其中，磁聚器位于诊床上方，梯度计位于磁聚器上方，梯度计、调理电路、数据采集系统依次电连接；诊床由无磁材料制成，用于安置待进行肠磁图探测的目标体；磁聚器用于将目标体肠道活动所产生的磁梯度信号进行聚集放大；梯度计用于接收放大后的磁梯度信号，并将接收到的磁梯度信号转换成相应的模拟电压信号；调理电路用于对模拟电压信号进行预处理；数据采集系统用于将预处理后的模拟电压信号转换成相应的数字信号，完成肠磁图探测。本发明可有效提高肠道磁场检测的信噪比和灵敏度。技术研发人员：张朝晖,赵小燕,张天尧,郭建美,王小雪,孙溥,姚斌,叶延英,潘笑,梁亮受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2025/1/13