确定特异性吸收率的方法及为此的组合医学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定作为对由射线产生元件给出的电磁场的吸收的度量的在组织中的特异性吸收率的空间分布的方法，其中，使用至少一个借助热声计算机断层造影装置获取的测量信息来确定特异性吸收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定作为对由射线产生元件给出的电磁场的吸收的 度量的在组织中的特异性吸收率的空间分布的方法。
技术介绍
磁共振测量中的基本问题是信噪比，也称为SNR。为了提高磁共振测量的 SNR, —种可能性是提高基本磁场的磁场强度Bo。但在较高的场强下也要求待 入射的HF脉冲的更长的持续时间或更高的功率，以达到特定的磁化的翻转角 (Flipwinkd)。这意味着在其它图像拍摄参数相同的情况下，在较高的场强下 必须向检查对象射入更高的能量，以利用特定的测量序列来实施测量。该问题 尤其是还取决于所采用的脉冲，因此基于自旋回波的序列由于再聚焦脉沖而引 起特别的问题。除了要入射的HF能量外，随着场强的增高问题会不断增大，即与HF能 量接触的组织的介电特性不再是可忽略的。因此无法从通过高频线圈入射到组 织中的HF能量导出整个组织的加热。更确切地说，组织中的个别位置会由于 其介电特性以及传导性而比其它位置加热得多。作为对生物组织中电磁场吸收的度量，定义了特异性吸收率。由于电磁场 与组织的相互作用，组织根据其介电特性而被加热。因此对特异性吸收率(也 筒称为SAR)的准确了解使得能够对电磁场与组织间的相互作用进行计算并由 此对检查对象的加热进行预测。为此例如IEC (国际电工委员会)将局部的以 及全身的SAR用作调节参数。根据现有技术无法准确确定特异性吸收率，为此 采用规避解法(Umgehungsloesungen )。为了避免该问题公知还全局计算组织的特异性吸收率，但将其边界值设置 得尽可能低，以使就是可能的加热峰值也不会在组织中造成损坏。对借助MR 热成像的检查对象的加热的控制也是问题，因为一方面加热要到若干摄氏度后 才能被采集到，另 一方面通过部分容积效应恰好平均局部温度峰值。3还公知有，采用在相同的信息内容下在实施时需要较少HF能量的脉沖序 列。作为例子仍可引用自旋回波序列的情况。对于快速自旋回波序列公知的是，代替从SAR的角度看有问题的180°再聚焦脉冲而采用具有较小翻转角的脉沖 来进行再聚焦，在此通过对选择的翻转角序列的良好选择使对比度保持不变。
技术实现思路
因此本专利技术要解决的技术问题是，提出一种确定特异性吸收率的方法，特 别是还可以用于场强高于约1.5T的磁共振测量。本专利技术的技术问题通过一种本文开始所述类型的方法来解决，其中使用至 少一个借助热声计算机断层造影装置获取的、用于确定特异性吸收率的测量信 息。热声(thermoakustische)计算机断层造影是一种成像方法，其中，借助短 热脉沖对检查对象进行加热并使被加热的组织膨胀，在此，发射一个或多个声 波。然后借助适当的装置来检测这些声波。然后从这些数据中计算出图像，在 此，再现类似于公知的X射线计算机断层造影方法地进行。参见Kruger等人的 Thermoacoustic CT: Imaging Principles, Proc. SP正Vol. 3916, P. 150-159， 2000。 数据或从中计算出的图像给出关于组织的传导性的信息。因此代替可视化声波压力的空间分布，按照本专利技术采用热声计算机断层造影装置来确定特异性吸收率。特别具有优点的是，作为至少一个测量信息可以采用由所述热声计算机断层造影装置采集的热膨胀系数的空间分布。从借助热声计算机断层造影装置获 取的测量数据可以借助多个后处理步骤来确定热膨胀系数及其空间分布。在此 试样的热膨胀系数与加热的空间分布之间的关系由下式表示(公式1 ):其中，Pr(t)表示热膨胀系数，P为膨胀系数，p为组织密度，T(r，，t，)为位置r，处的温度。优选作为其它信息可以考虑至少一个膨胀系数。在从热声计算机断层造影 装置的测量数据中能够容易地反算出图像时，还需要其它信息来确切地量化特 异性吸收率。 一种从测量信息推断出特异性吸收率的可能性是，根据公式l来考虑图像拍摄区域内或加热区域内的不同组织的膨胀系数，以确定组织的能量 吸收。例如，可以通过其它成像装置采集组织的至少一个膨胀系数。因此该其 它成像装置必定提供附加的信息，利用这些信息可以确定膨胀系数。特别具有优点的是，作为必要时的附加其它信息可以引入至少一个由磁共 振装置获取的参数图和/或至少一幅由磁共振装置拍摄的图像。在此参数图被理解为能够量化特定参数的图像数据组的系列。这例如可以是T，弛豫时间、T2 弛豫时间、扩散系数、灌注系数，以及其它磁共振断层造影中公知的参数。此 外，这些图像数据还可以包含附加的光谱学信息，由此能够例如量化水和脂肪。 这样的信息例如可以借助化学位移成像获得。另 一方面部分地根本没有必要为 了量化而拍摄完全的图像系列，因为已在一个图像数据组中达到了某种程度的 参数加权。例如可以通过在自旋回波数据组中选择足够长的回波时间来实现T2 加权以及在FLASH数据组中实现T/加权。因此，仅从一个数据组就可以实现 对组织分布的推断。作为必要时的附加其它信息可以考虑由用于磁共振测量的 高频线圏产生的磁场S,+的空间分布。因此，^f兹共振装置可以用来确定被激励的 RF场。由此产生的校正信息可以用于进一步改善对特异性吸收率的量化。为了进一步改善对特异性吸收率的确定，作为必要时的附加其它信息还可 以确定关于散射和/或声速和/或组织的吸收的空间分布的信息。关于影响声传 播的参数的信息越多，就能够越准确地确定特异性吸收率。特别具有优点的是，可以利用适用于磁共振成像的高频线圈来施加实施热 声计算机断层造影所需的热脉冲。为了使得扩散效应能够忽略不计，这样的热 脉冲的持续时间位于微秒范围内，例如500纳秒。尽管用于磁共振成像的典型 的HF脉沖位于毫秒范围内，但高频线图同样也可以产生更短的脉冲。由于基 于十年来的研究已经公知多种型号的线圏的品质和工作原理，因此实际的做法 是可以采用公知的线圏和脉沖设计。优选可以利用与所采用的进行^f兹共振测量 的谐振频率基本相等的频率来施加热脉冲。其所带来的优点是，可以采用与在 磁共振测量时相同的频谱来确定特异性吸收率，由此，就通过热声计算机断层 造影确定的特异性吸收率到通过高频线圏给出的HF脉冲的作用的可转换性来 说，不再需要依赖于频率的校正。替代地，还可以利用与所采用的进行质子磁共振测量的谐振频率不同但相 应于另一种核的谐振频率的频率来施加热脉冲。该方式给出的优点是，借助于 磁共振断层造影的测量和借助于热声计算机断层造影的测量可以同时进行且彼此独立。这样，在频率选择时在必要时可以使用现有的双谐振线圏，在此，一 个谐振频率用于磁共振成像，第二谐振频率用于热声计算机断层造影。^磁共振 测量的重复时间通常提供了充足的等待时间，在此时间中可以进行在另 一谐振 频率上的测量而不会影响本来的磁共振测量的结果。 此外本专利技术还涉及一种组合的医学设备。以下结合附图和实施例对本专利技术的其它优点、特征和细节进行描述。其中示出附图说明图1示出本专利技术的组合医学设备的原理图2示出组合检测单元的截面图3示出本专利技术方法的步骤；图4示出按照本专利技术方法的SAR确定的应用；图5示出按照本专利技术方法的SAR确定的另一种应用。具体实施例方式图1示出的组合医学设备l除了磁共振设备2还包括热声计算机断层造影 装置。组合检测单元3用于获取数据，数据借助于公共的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定作为对由射线产生元件给出的电磁场的吸收的度量的在组织中的特异性吸收率的空间分布的方法，其特征在于，使用至少一个借助热声计算机断层造影装置获取的测量信息来确定特异性吸收率。

【技术特征摘要】
DE 2008-9-17 102008047646.31.一种用于确定作为对由射线产生元件给出的电磁场的吸收的度量的在组织中的特异性吸收率的空间分布的方法，其特征在于，使用至少一个借助热声计算机断层造影装置获取的测量信息来确定特异性吸收率。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为至少一个测量信息采 用由所述热声计算机断层造影装置采集的热膨胀系数的空间分布。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为其它信息考虑至 少一个膨胀系数。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个膨胀系数是 通过其它成像装置采集的。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，作为必要时的 附加其它信息引入至少一个由磁共振装置获取的参数图和/或至少一幅由磁共 振装置拍摄的图像。6. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克格罗斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]