專利名稱：一種mri磁信號增強器件及其封裝方法
一種MRI磁信號增強器件及其封裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超材料技術領域，具體地涉及超材料技術在MRI成像領域的應用。背景技術：
超材料是指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合材料。通過在材料的關鍵物理尺度上的結構有序設計，可以突破某些表觀自然規(guī)律的限制，從而獲得超出自然界固有的普通性質的超常材料功能。超材料的性質和功能主要來自于其內部的結構而非構成它們的材料，因此，為設計和合成超材料，人們進行了很多研究工作。2000年，加州大學的Smith等人指出周期性排列的金屬線和開環(huán)共振 器(SRR)的復合結構可以實現介電常數ε和磁導率μ同時為負的雙負材料，也稱左手材料。之后他們又通過在印刷電路板(PCB)上制作金屬線和SRR復合結構實現了二維的雙負材料。對于磁場具有響應的金屬線和開環(huán)共振器結構，通常稱之為磁性微結構，具有該類微結構的超材料稱為磁性超材料。磁性超材料由于具有負磁導率的特性，使得其具有極化作用，可以對入射波產生極化影響，因此具有廣泛的應用，如在醫(yī)學成像領域中的磁共振成像(MRI)中，可以增強倏逝波以達到加強成像效果的目的。由于應用到MRI的產品需要滿足醫(yī)學衛(wèi)生等各方面的要求，而現有的負磁導率超材料板既大且薄，容易發(fā)生變形、甚至破裂，根據負磁導率超材料的設計原理，一點小小的形變都有可能導致負磁導率超材料失去效用。因此，在不影響性能的前提下，需要給負磁導率超材料板進行封裝。同時，負磁導率超材料板作為一種附件的形式加入到MRI設備系統(tǒng)里的，要求不能依附MRI設備里的任何部件，且需要能方便地以某種特定的方式放置在病人的受檢部位附近，現有具有負磁導率特性的磁性超材料不能滿足要求。

發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種MRI磁信號增強器件及其封裝方法。本發(fā)明實現發(fā)明目的采用的技術方案是，一種MRI磁信號增強器件，所述MRI磁信號增強器件包括超材料功能板和配重底座，所述超材料功能板為磁性超材料，其外依次包覆有玻璃纖維增強板、柔性發(fā)泡材料層和醫(yī)用涂層，所述磁性超材料固化封裝在所述玻璃纖維增強板內，所述柔性發(fā)泡材料粘覆于所述玻璃纖維增強板的外表面，所述醫(yī)用涂層涂覆于所述柔性發(fā)泡材料的外表面。優(yōu)選地，所述柔性發(fā)泡材料為聚氨酯材料、化學交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。優(yōu)選地，所述所述柔性發(fā)泡材料的外表面還貼覆有一層熱塑性聚氨酯膜，所述醫(yī)用涂層材料涂覆在所述熱塑性聚氨酯膜的外表面。優(yōu)選地，所述醫(yī)用涂層材料為聚四氟乙烯。優(yōu)選地，所述玻璃纖維增強板的厚度為1-2_。
優(yōu)選地，所述超材料功能板的總封裝厚度為6-12mm。本發(fā)明還提供一種MRI磁信號增強器件的封裝方法，包括以下步驟a.將磁性超材料固化在玻璃纖維增強板內，得到具有剛性的封裝板；b.制造一具有配重的底座，將所述封裝板與所述底座進行組合，得到能使所述超材料功能板豎立的器件骨架；c.通過模壓發(fā)泡成型的方法在所述器件骨架的外表面成型一層柔性發(fā)泡材料；d.在所述柔性發(fā)泡材料的外表面涂覆一層醫(yī)用涂層材料，得到MRI磁信號增強器件。所述a步驟的具體步驟為以常溫固化環(huán)氧樹脂膠作為粘結劑，采用上膠模壓工藝方法，將磁性超材料粘結并固化在兩塊玻璃纖維增強板內，常溫固化后得到具有剛性的封裝板。優(yōu)選地，所述常溫固化后還包括一在35_45°C的溫度下進行固化的步驟。所述a步驟的具體步驟還可為以低溫熱熔膠作為粘結劑，采用低溫熱壓工藝方法，將磁性超材料壓合固化在兩塊玻璃纖維增強板內，得到具有剛性的封裝板。通過使用根據本發(fā)明的MRI磁信號增強器件及其封裝方法，具有以下有益效果I、通過步驟a的剛性封裝，可以增加超材料板的機械強度，有利于掩蓋超材料本身的內部結構，消除待測者的緊張心理；2、經實驗證明，垂直于床板放置在病人檢查部位側面是效果較好的一種放置方式，本發(fā)明通過配重底座的設計，能滿足這種放置方式的需求，具有使用方便的優(yōu)點；3、部分病人身體較虛弱，甚至在檢查部位有傷，而增強器件與病人會有一定的身體接觸，為了讓器件觸感舒適且在心理上能給病人一種安全感，本發(fā)明通過步驟c的柔性封裝，能使磁信號增強器件具有很好的使用舒適度；4、通過步驟d中醫(yī)用涂層的封裝，能使本發(fā)明的MRI磁信號增強器件能在醫(yī)療環(huán)境中保持衛(wèi)生，具有抗菌和易于清潔的優(yōu)點。

圖I，MRI磁信號增強器件的結構圖。圖2，封裝材料層的結構示意圖。圖3，另一實施例的封裝材料層的結構示意圖。圖4，MRI磁信號增強器件封裝方法的流程圖。
具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明MRI磁信號增強器件的結構圖參看附圖1，包括超材料功能板I和配重底座2，超材料功能板I為磁性超材料，其外依次包覆有玻璃纖維增強板3、柔性發(fā)泡材料層4和醫(yī)用涂層5，封裝材料層的結構圖參看附圖2，磁性超材料I固化封裝在玻璃纖維增強板3內，柔性發(fā)泡材料4粘覆于玻璃纖維增強板3的外表面，醫(yī)用涂層5涂覆于柔性發(fā)泡材料4的外表面。 本發(fā)明中，柔性發(fā)泡材料4可選擇聚氨酯材料、化學交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物，醫(yī)用涂層材料可選擇聚四氟乙烯。作為另一優(yōu)選實施方式，還可在柔性發(fā)泡材料4的外表面貼覆一層熱塑性聚氨酯膜6，醫(yī)用涂層材料5涂覆在熱塑性聚氨酯膜6的外表面，該實施例封裝結構圖參看附圖3。作為具體實施方式
，玻璃纖維增強板3的厚度為l_2mm，超材料功能板的總封裝厚度為 6_12mm。本發(fā)明MRI磁信號增強器件封裝方法的流程圖參看附圖4，包括以下步驟a.將磁性超材料固化在玻璃纖維增強板內，得到具有剛性的封裝板；b.制造一具有配重的底座，將封裝板與底座進行組合，得到能使超材料功能板豎立的器件骨架； c.通過模壓發(fā)泡成型的方法在器件骨架的外表面成型一層柔性發(fā)泡材料；d.在柔性發(fā)泡材料的外表面涂覆一層醫(yī)用涂層材料，得到MRI磁信號增強器件。該封裝方法的詳細方法是a.剛性封裝，封裝目的是為了增加超材料板剛性、保護超材料功能板的內部結構不受外界破壞和維持超材料功能板的性能穩(wěn)定性，剛性封裝材料選擇不透明(黑色或乳白色)玻璃纖維增強板，可采用以下兩種工藝進行封裝al.選用常溫固化環(huán)氧膠做粘結劑，則采用上膠模壓工藝，即先將一塊超材料功能板和兩塊玻璃纖維增強板浸上一層常溫固化的環(huán)氧膠，再將三塊板子按“玻纖板-超材料板-玻纖板”的順序在磨具內疊好，磨具深度為I. 5_，合模后常溫放置固化或置入40°C左右溫度烘箱固化。a2.選用低溫熱熔膠做粘結劑，則采用低溫熱壓工藝，將超材料功能板、熱熔膠、玻璃纖維增強板按順序疊好在放入熱壓機進行低溫熱壓合，壓合溫度約70-100°C。b.配重底座，為使MRI磁信號增強器件能垂直站立，底座材料材料選用PVC材料，通過打樣一機械加工一開模注塑成型得到配重底座。將配重底座與加了剛性封裝的超材料功能板進行組合，得到器件骨架。c.柔性封裝，封裝目的是保證MRI磁信號增強器件的安全、美觀和舒適性。封裝后總厚度6mm-10. 5mm,封裝材料選擇PU (聚氨酯)，采用模壓發(fā)泡工藝進行封裝。d.表面貼膜和涂層，目的是保證MRI磁信號增強器件抗菌、容易清潔、衛(wèi)生。貼膜材料選用20微米厚TPU(可熱塑性聚氨酯)成品膜，涂層材料為常溫固化聚四氟乙烯漆，通過有膠貼合工藝將TPU成品膜貼在柔性封裝的發(fā)泡材料表面，再在TPU膜上噴涂一層薄薄的聚四氟乙烯漆。通過以上四道封裝工藝過程，就可得到一體化封裝后的MRI磁信號增強器件。在上述實施例中，僅對本發(fā)明進行了示范性描述，但是本領域技術人員在閱讀本專利申請后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進行各種修改。
權利要求
1.一種MRI磁信號增強器件，其特征在于所述MRI磁信號增強器件包括超材料功能板和配重底座，所述超材料功能板為磁性超材料，其外依次包覆有玻璃纖維增強板、柔性發(fā)泡材料層和醫(yī)用涂層，所述磁性超材料固化封裝在所述玻璃纖維增強板內，所述柔性發(fā)泡材料粘覆于所述玻璃纖維增強板的外表面，所述醫(yī)用涂層涂覆于所述柔性發(fā)泡材料的外表面。
2.根據權利要求I所述的MRI磁信號增強器件，其特征在于，所述柔性發(fā)泡材料為聚氨酯材料、化學交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
3.根據權利要求I所述的MRI磁信號增強器件，其特征在于，所述所述柔性發(fā)泡材料的外表面還貼覆有一層熱塑性聚氨酯膜，所述醫(yī)用涂層材料涂覆在所述熱塑性聚氨酯膜的外表面。
4.根據權利要求I至3任一所述的MRI磁信號增強器件，其特征在于，所述醫(yī)用涂層材料為聚四氣乙火布。
5.根據權利要求I所述的MRI磁信號增強器件，其特征在于，所述玻璃纖維增強板的厚度為l_2mm。
6.根據權利要求I所述的MRI磁信號增強器件，其特征在于，所述超材料功能板的總封裝厚度為6-12mm。
7.—種MRI磁信號增強器件的封裝方法，包括以下步驟 a.將磁性超材料固化在玻璃纖維增強板內，得到具有剛性的封裝板； b.制造一具有配重的底座，將所述封裝板與所述底座進行組合，得到能使所述超材料功能板豎立的器件骨架； c.通過模壓發(fā)泡成型的方法在所述器件骨架的外表面成型一層柔性發(fā)泡材料； d.在所述柔性發(fā)泡材料的外表面涂覆一層醫(yī)用涂層材料，得到MRI磁信號增強器件。
8.根據權利要求7所述的MRI磁信號增強器件的封裝方法，其特征在于，所述a步驟的具體步驟為以常溫固化環(huán)氧樹脂膠作為粘結劑，采用上膠模壓工藝方法，將磁性超材料粘結并固化在兩塊玻璃纖維增強板內，常溫固化后得到具有剛性的封裝板。
9.根據權利要求8所述的MRI磁信號增強器件的封裝方法，其特征在于，所述常溫固化后還包括一在35-45°C的溫度下進行固化的步驟。
10.根據權利要求7所述的MRI磁信號增強器件的封裝方法，其特征在于，所述a步驟的具體步驟為以低溫熱熔膠作為粘結劑，采用低溫熱壓工藝方法，將磁性超材料壓合固化在兩塊玻璃纖維增強板內，得到具有剛性的封裝板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種MRI磁信號增強器件及其封裝方法，具有以下有益效果通過剛性封裝，可以增加超材料板的機械強度，有利于掩蓋超材料本身的內部結構，消除待測者的緊張心理；通過配重底座的設計，能滿足這種放置方式的需求，具有使用方便的優(yōu)點；通過步驟c的柔性封裝，能使磁信號增強器件具有很好的使用舒適度；通過步驟d中醫(yī)用涂層的封裝，能使本發(fā)明的MRI磁信號增強器件能在醫(yī)療環(huán)境中保持衛(wèi)生，具有抗菌和易于清潔的優(yōu)點。
文檔編號H01Q15/00GK102683877SQ20121013302
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權日2012年4月28日
發(fā)明者劉若鵬, 楊學龍, 欒琳, 郭潔 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司