前提下，檢測層需要8個SQUID磁強計。其中，檢測層支架中心的三個正交方向上各放置I個SQUID磁強計，構成中心三軸磁強計。根據5個獨立的一階梯度，放置周圍的5個SQUID磁強計。
[0053]具體地，在上述實施例中，Gxx= Bx1-BxO ；Gyx = Byl-ByO ;Gzx = Bz1-BzO ；Gzy =Bd-BzO^zzzBzS-BzCLBxiKByiKBzO分別為檢測層支架的中心三軸磁強計沿XYZ方向的磁場輸出；Bxl為中心三軸磁強計沿X方向放置的X方向磁強計的磁場輸出；ByI為中心三軸磁強計沿X方向放置的Y方向磁強計的磁場輸出；Bzl、Bz2、Bz3分別為中心三軸磁強計沿XYZ方向放置的Z方向磁強計的磁場輸出。
[0054]參考層SQUID磁強計3包括三個SQUID磁強計，設置在參考層支架13的三個正交方向上，構成三軸磁強計，用于加強環境噪聲的抑制。
[0055]因此，上述實施例中，可獲得磁場的三個均勻分量，即分別利用參考層的三軸磁強計補償中心的BxO、ByO、BzO。通過增加參考層的三軸補償，抑制五個一階梯度的環境噪聲，實現一階梯度信號的檢測。
[0056]參照圖2，本發明的全張量心磁圖儀探頭的制造方法包括以下步驟:
[0057]步驟S1、確定需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，得到檢測層SQUID磁強計中SQUID磁強計的數量。
[0058]其中，所需的均勻分量為2-3個。
[0059]在本發明的一個實施例中，根據梯度的全張量特性，可自由選擇5個獨立的一階梯度及所需的均勾分量，如5個一階梯度611，671，621，627，622及所需的三個均勾分量81，8丫，Bz。此種情況下，不考慮冗余設計的前提下，檢測層需要8個SQUID磁強計。
[0060]步驟S2、搭建全張量探頭支架，其中全張量探頭支架包括檢測層支架、參考層支架及中間連接桿，檢測層支架設置在中間連接桿的底端，參考層支架設置在中間連接桿的頂端。
[0061 ]為保證梯度及均勻磁場的可靠檢測，中間連接桿的長度，即參考層與檢測層之間的距離，應確保參考層檢測的信號量遠小于檢測層。
[0062]檢測層支架的總體大小，根據檢測層同法向相鄰SQUID磁強計之間的距離，即基線長度來確定。
[0063]步驟S3、根據需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，將檢測層SQUID磁強計設置在檢測層支架上，合成五個獨立的一階梯度及所需的均勻分量;將參考層SQUID磁強計設置在參考層支架上，構成三軸磁強計。
[0064]具體地，在上述實施例中，根據需要檢測5個一階梯度Gxx，Gyx，Gzx，Gzy，Gzz及所需的3個均勻分量Bx，By，Bz，在檢測層支架中心的三個正交方向上各放置I個SQUID磁強計，構成中心三軸磁強計;再根據5個獨立的一階梯度，放置周圍的5個SQUID磁強計，以合成5個獨立的一階梯度及所需的均勾分量。其中，Gxx = Bxl-BxO;Gyx = Byl-ByO;Gzx = Bzl-BzO;Gzy = Bz2-BzO; Gzz = BzS-BzOc3BxO、By0、Bz0分別為檢測層支架的中心三軸磁強計沿XYZ方向的磁場輸出；B XI為中心三軸磁強計沿X方向放置的X方向磁強計的磁場輸出；B y I為中心三軸磁強計沿X方向放置的Y方向磁強計的磁場輸出；Bz 1、Bz2、Bz3分別為中心三軸磁強計沿XYZ方向放置的Z方向磁強計的磁場輸出。然后，將參考層SQUID磁強計的三個SQUID磁強計設置在參考層支架的三個正交方向上，構成三軸磁強計，以加強環境噪聲的抑制。
[0065]因此，上述實施例中，可獲得磁場的3個均勻分量，即分別利用參考層的三軸磁強計補償中心的Bx0、By0、Bz0。通過增加參考層的三軸補償，抑制5個一階梯度的環境噪聲，實現一階梯度信號的檢測。
[0066]本發明的全張量心磁圖儀探頭的制造方法中，根據需要獲取的五個獨立的一階梯度及所需的均勻分量，設計和搭建全張量探頭支架，安裝設定的SQUID磁強計，通過檢測層和參考層的組合，獲取全張量一階梯度及均勻分量。相對于傳統的單梯度心磁檢測，本方法可獲取心磁圖儀的全張量一階梯度，同時獲得均勻分量。
[0067]綜上所述，本發明的全張量心磁圖儀探頭及其制造方法通過SQUID磁強計自由組合的方式能夠獲取5個獨立的一階梯度;通過引入額外的參考層，有效地抑制了 5個獨立一階梯度的噪聲；能夠獲取磁場的2?3個均勻分量;能夠獲取更多的心磁圖的磁場及電活動信息。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0068]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種全張量心磁圖儀探頭，其特征在于:包括全張量探頭支架、檢測層SQUID磁強計和參考層SQUID磁強計； 所述全張量探頭支架包括檢測層支架、參考層支架及中間連接桿，所述檢測層支架設置在所述中間連接桿的底端，所述參考層支架設置在所述中間連接桿的頂端； 所述檢測層SQUID磁強計包括若干個SQUID磁強計，設置在所述檢測層支架上，用于合成五個獨立的一階梯度及所需的均勻分量； 所述參考層SQUID磁強計包括三個SQUID磁強計，設置在所述參考層支架的三個正交方向上，構成三軸磁強計。2.根據權利要求1所述的全張量心磁圖儀探頭，其特征在于:所述全張量探頭支架采用陶瓷、石英或玻璃鋼制成。3.根據權利要求1所述的全張量心磁圖儀探頭，其特征在于:所述檢測層SQUID磁強計中磁強計的個數為7-12個。4.根據權利要求1所述的全張量心磁圖儀探頭，其特征在于:設置所述檢測層SQUID磁強計中的SQUID磁強計時，包括以下步驟: .1)確定需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，得到SQUID磁強計的數量和組合方式； .2)根據五個獨立的一階梯度分量，在檢測層支架的中心正交方向上固定中心磁強計； . 3)根據各方向的梯度量和基線長度固定剩余的SQUID磁強計，其中，基線長度是指檢測層SQUID磁強計中同法向相鄰SQUID磁強計之間的距離。5.根據權利要求1所述的全張量心磁圖儀探頭，其特征在于:所需的均勻分量為2-3個。6.一種全張量心磁圖儀探頭的制造方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟S1、確定需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，得到檢測層SQUID磁強計中SQUID磁強計的數量； 步驟S2、搭建全張量探頭支架;所述全張量探頭支架包括檢測層支架、參考層支架及中間連接桿，所述檢測層支架設置在中間連接桿的底端，所述參考層支架設置在中間連接桿的頂端； 步驟S3、根據需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，將檢測層SQUID磁強計設置在所述檢測層支架上，合成五個獨立的一階梯度及所需的均勻分量；將參考層SQUID磁強計設置在所述參考層支架上，構成三軸磁強計。7.根據權利要求6所述的全張量心磁圖儀探頭的制造方法，其特征在于:所述全張量探頭支架采用陶瓷、石英或玻璃鋼制成。8.根據權利要求6所述的全張量心磁圖儀探頭的制造方法，其特征在于:所述檢測層SQUID磁強計中磁強計的個數為7-12個。9.根據權利要求6所述的全張量心磁圖儀探頭的制造方法，其特征在于:所述步驟S3中，設置所述檢測層SQUID磁強計中的SQUID磁強計時，包括以下步驟: .1)確定需要檢測的五個獨立一階梯度分量及所需的均勻分量，得到SQUID磁強計的數量和組合方式； .2)根據五個獨立的一階梯度分量，在檢測層支架的中心正交方向上固定中心磁強計； .3)根據各方向的梯度量和基線長度固定剩余的SQUID磁強計，其中，基線長度是指檢測層SQUID磁強計中同法向相鄰SQUID磁強計之間的距離。10.根據權利要求6所述的全張量心磁圖儀探頭的制造方法，其特征在于:所需的均勻分量為2-3個。
【專利摘要】本發明提供一種全張量心磁圖儀探頭及其制造方法，包括全張量探頭支架、檢測層SQUID磁強計和參考層SQUID磁強計；所述全張量探頭支架包括檢測層支架、參考層支架及中間連接桿，所述檢測層支架設置在所述中間連接桿的底端，所述參考層支架設置在所述中間連接桿的頂端；所述檢測層SQUID磁強計包括若干個SQUID磁強計，設置在所述檢測層支架上，用于合成五個獨立的一階梯度及所需的均勻分量；所述參考層SQUID磁強計包括三個SQUID磁強計，設置在所述參考層支架的三個正交方向上，構成三軸磁強計。本發明的全張量心磁圖儀探頭及其制造方法能夠獲取5個獨立的一階梯度和磁場的2~3個均勻分量，有效地抑制了5個獨立一階梯度的噪聲，從而獲取更多的心磁圖的磁場及電活動信息。
【IPC分類】A61B5/04
【公開號】CN105640538
【申請號】
【發明人】張樹林, 邱隆清, 張朝祥, 謝曉明
【申請人】中國科學院上海微系統與信息技術研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月1日