基于磁纳米粒子交流磁化强度的在体温度测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于磁纳米粒子交流磁化强度的在体温度测量方法，属于纳米测试技术领域。本发明将磁纳米试剂置放于待测对象处，对磁纳米试剂所在区域施加交流激励磁场，采集交流激励磁场作用下磁纳米试剂的交流磁化强度，检测出交流磁化强度信号中各奇次谐波幅值，最后根据谐波和温度的关系式计算在体温度。本发明通过离散化朗之万函数和傅里叶变换预先建立各奇次谐波分量与在体温度关系式，通过该关系式求解在体温度，求解过程中无需考虑磁纳米粒子浓度信息及其有效磁矩随温度变化情况，便可实现在体温度的准确检测。

主权项

一种在体温度测量系统，包括：第一模块，用于将磁纳米试剂置放于待测对象处；第二模块，用于对磁纳米试剂所在区域施加交流激励磁场；第三模块，用于采集交流激励磁场作用下磁纳米试剂的交流磁化强度信号；第四模块，用于检测交流磁化强度信号的各奇次谐波幅值C₁,C₃,…,C_2n‑1，谐波个数n≥1；第五模块，用于根据各奇次谐波和在体温度的关系式X＝AY计算在体温度T，其中，由各奇次谐波幅值组成列向量$X=\left[\begin{array}{c}{C}_1\\ C_3\\ .\\ .\\ .\\ C_{2n-1}\end{array}\right],$系数矩阵A的定义为：将交流磁化强度采用朗之万函数表达，利用该朗之万函数表达式的泰勒级数展开式推导各奇次谐波幅值的表达式，从而确定系数矩阵其中，M_s为磁纳米粒子有效磁矩，k为波尔兹曼常数，H₀为交流激励磁场幅值，a_u,v为系数矩阵A中第u行第v列元素的系数，u＝1,2,…,n,v＝1,2…,m,m为泰勒级数展开项数，m≥n；在体温度相关列向量Y的表征式为$Y=\left[\begin{array}{c}\frac{N}{T}\\ \frac{N}{T^3}\\ .\\ .\\ .\\ \frac{N}{T^{2m-1}}\end{array}\right],$T为待测对象的在体温度，N为待测对象处的磁纳米浓度。