一种核自旋断层造影设备的处理装置,其具有用于图形显示交互式用户界面(35)的装置(20)(21),利用该交互式用户界面可通过输入和/或选择参数对所述核自旋断层造影设备进行配置,其特征在于,其具有一测试块卡片(33)形式的图形显示的用户界面,在该卡片上以图形显示所准备的测试块测量的结果,在所述测试块测量中,为了在时间上计划造影剂支持的磁共振血管造影测量,确定动脉造影剂聚积的时间变化曲线(30)。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及如在医学中为检查患者而应用的核自旋断层造影(同义词磁共振断层造影,MRT)。在此,本专利技术特别涉及一种具有对造影剂支持的血管造影MRT测量进行图形计划装置的核自旋断层造影设备。
技术介绍
MRT以核自旋共振的物理现象为基础,它作为成像方法成功地应用在医学和生物物理中已有超过15年的历史。在这种检查方法中,对象被置于稳定的强磁场中。由此对象内原先无规则取向的原子的核自旋被校准。高频源可以将这种“校准”的核自旋激发为确定的振动。该振动在MRT中产生实际的、可由合适的接收线圈接收的测量信号。通过采用梯度线圈产生的非均匀磁场,可以对测量对象在所有三个空间方向上进行空间编码,这一般称为“位置编码”。在MRT中数据的拍摄是在所谓的k-域(同义词频域)中进行的。在所谓的图像空间中的MRT图像借助傅立叶变换与k-域中的MRT数据相关联。借助所有三个空间方向的梯度在k-域上实现对对象的位置编码。在此,区分层选择(确定对象中的拍摄层,通常是Z轴)、频率编码(确定该层中的一个方向,通常为x轴)和相位编码(确定该层中的第二维,通常为y轴)。此外,通过沿z轴的相位编码可以将所选择的层再细分为其它层。因此,首先要选择一个要激励的层,例如在z方向上,可能的话在z方向进行相位编码。通过相位编码和频率编码的组合,借助两个已经提到的正交梯度场对该断层中的位置信息进行编码,在该在z方向激励层的例子中,梯度场同样由已提到的x方向和y方向的梯度线圈产生。为了测量待检查对象的整个断层,为相位编码梯度(例如Gy)的不同值重复成像序列(例如梯度回波序列,FLASH)N次。在此,各激励高频脉冲之间的时间间隔称为重复时间TR。核共振信号(例如梯度回波信号)在每个序列通路中都通过以Δt发出脉冲的ADC(模拟数字转换器),以相等间隔的时间间距Δt在具有读出梯度Gx的条件下同样扫描、数字化和存储N次。通过这种方式,可以获得逐行产生的具有N×N个数据点的数矩阵(k域中的矩阵或k矩阵)。由该数据组,可以通过傅立叶变换直接再现所观察断层的具有N×N个像素分辨率的MR图像(N×N个点的对称矩阵只是个例子,还可以产生非对称矩阵)。由于物理学的原因,在k矩阵中心区域的值主要包含有关对比度的信息,而k矩阵边缘区域的值主要包含有关变换后MRT图像分辨率的信息。通过上述方式,可以在所有方向拍摄人体的断层图像。作为医学诊断中断层图像方法的MRT首先作为“非侵入”检查方法而与众不同。然而,特别是在血管造影拍摄中(即拍摄人体中的血管,特别是在供血器官中),自然MR成像的对比度受到限制,但是通过使用造影剂可显著减小这种限制。磁共振断层造影中造影剂的作用通常以对对比度起决定作用的参数的影响为基础,例如纵向或横向驰豫时间T1或T2。在医疗应用中,采用了三价钆Gd3+,该元素具有缩短T1的作用。通过化合在所谓的螯合络合物(DTPA,二乙撑三胺五乙酸)中,钆失去其毒性,因而Gd-DTPA一般可以应用于静脉内。选择直接导向心脏的静脉,心脏将造影剂最终分布到整个动脉系统中。对于常用序列(T1加权自旋回波序列、梯度回波序列等),加速的T1驰豫起到增强MR信号的作用,也就是在MR图像中对所涉及的组织有更为明亮的显示。通过这种方式,可以对例如头部、颈部、心脏或肾脏血管测量出清晰和对比度强的图像。一种这类在磁共振断层造影中用造影剂支持的方法一般称为“对比度增强的血管造影”(英语Contrast Enhanced MR Angiography,CE MRA)。造影剂支持的血管拍摄的质量主要取决于对描述测量特性的顺序步骤(Abfolgeschritt)的时间协调,这一般称为时序或造影剂时序。起决定作用的顺序步骤是注射造影剂,测量持续时间以及测量k域矩阵的中部。为了获得尽可能好的拍摄对比度,要力争在测量k矩阵中部区域期间,在待拍摄的感兴趣区域中具有最大的造影剂浓度。由于这个原因,根据现有技术的对比度增强的血管造影是按以下方式进行的1.首先,拍摄不同层的概貌图像(英语Localizer),以便粗略确定感兴趣的血管系统的位置,并从中推导出最佳的拍摄断层。2.进行所谓的测试块测量(Test-Bolus-Messung),从中可获得感兴趣区域(英语Region of Interest,ROI)中造影剂聚积的时间变化曲线。为此,在时刻T2(图2),将很小剂量的造影剂(大约2ml)注入静脉,接着(一般是每秒)测量位于ROI中的动脉的MR强度。在采用分析软件的条件下,可以显示出ROI中造影剂30的强度特性,如图2所示。从开始注射造影剂的时刻T2到造影剂聚积到足够浓度(A,B-通常是最大值的75-80%)的时刻T3,一般称为过渡时间(英语Bolus Arrival Time,BAT)。使用者接着在BAT的基础上,计算相对于注入时刻T2或Tinj的时间延迟(英语Delay)T4,即实际测量过程(例如各自旋回波序列或梯度回波序列)在此之后应该开始的时刻。为了计算延迟时间(图2),使用者此时采用与区域相关的经验值或可信公式。可能采用的公式为延迟=BAT-TA/4延迟=BAT+Tinj/2-TA/2延迟=BAT-TTC+15%TA等。在此,TA为所采用的序列的总测量时间(英语Acquisition Time,TA)T4到T6,TTC(英语Time To Center)为序列开始后的时间T5,此时测量k矩阵的中间行。如图2所示,延迟T2到T4在理想情况下这样选择或计算,即,使TA位于聚积的最大范围(A和B之间的时间)内,此外在时间TTC(T5)之后在ROI中的造影剂浓度最大时测量k矩阵的中间行。也就是说,测试块测量用于测量准备或时间计划,以便优化前视场(Vorfeld)中实际CE MRA测量的对比度。3.在测试块测量之后进行前对比度测量(Pre-Kontrstmessung),即不使用造影剂的MR测量。在这样的没有注射造影剂的自然拍摄中,拍摄了ROI中不感兴趣的、但在随后的造影剂拍摄(后对比度测量)中同样会被拍摄的组织。通过随后在图像平面上减去前对比度测量和后对比度测量,可以在CE MRA方法的最后一步中计算出该组织。4.在前对比度测量的最后,人工地使造影剂聚积为更高的剂量(约20ml)。5.在计算或设定延迟时间之后,自动进行后对比度测量,即起始并运行所选择或设定的MR序列。6.在CE MRA的最后一步,在图像平面上用后处理(英语Post-prozessing)的形式减去前对比度测量和后对比度测量所拍摄的图像。如在上述步骤1到6中所述和此时进行的那样,CE MRA测量的特征是极度确定的变化过程。测量过程的时间计划主要根据严格的公式进行,而无需考虑其它生理因素。这可能导致测量不是在最佳时刻进行。如果测量开始得太早,则包含对比度信息的k矩阵中心区域将在ROI中的造影剂聚积还未达到最佳的时刻被测量。其结果是,由于以使测量无法使用的边缘振荡(Kanten-Oszillation)(Gibbs抖动)形式出现的伪影,使图像质量很差。如果测量开始得太迟,则可能发生以下现象,即,已经在血管系统的静脉部分出现的造影剂聚积会导致图像中静脉与动脉的叠加,因此这样的图像同样无法使用。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题是,本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:威廉·霍格,格哈特·劳布,
申请(专利权)人:西门子公司,
类型:发明
国别省市:
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