具有自适应图像质量的动态磁共振成像(MRI)制造技术

技术编号:5460095 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种磁共振成像(MRI)装置(10),包括:一个或多个发射线圈(12),其用于生成在其中放置对象(14)的静态磁场;以及探头(16),其用于插入到所述对象(14)中,并在所述对象(14)中移动。所述探头(16)包括以两个环形线圈和成像线圈(24)的形式的跟踪元件(26,28)。处理器件(22)用于接收来自环形线圈(26,28)以及来自成像线圈(24)的空间编码信号。解码来自所述环形线圈(26,28)的跟踪信号以确定所述探头(16)在图像体积内的相对位置,并对应于所述探头(16)的相对位置调节要显示的图像。解码来自所述成像线圈(24)的图像信号以生成用于显示的图像,并基于从所述跟踪元件(26,38)接收到的跟踪信号的连续集合以及从所述成像线圈(24)接收到的空间编码信号的连续集合随着所述探头(16)在所述对象(14)内移动,动态更新要显示的所述图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及磁共振成像(MRI),并且更特别地涉及具有自适应图像质量的基于导管的MRI系统,特别地但是非必要地,专门适合于血管内MR成像。
技术介绍
众所周知,使用磁共振成像(MRI)进行介入式处理,诸如引导导管形式的医疗设备通过脉管到达对象体内的靶。在典型的MRI系统中,对象被置于MRI扫描器的射频线圈之内,并且扫描器的线圈生成非常强的静态磁场(例如,0.5特斯拉),所述静态磁场引起磁场内的对象的(一个或多个)部分中的氢核将其自身与场对齐。该主磁场之后由三个叠加的梯度进行修改,每个磁场针对x、y、z方向的每个,从而提供之后可以被用于信号定位的场的空间调制。因此,场梯度在主磁场的方向上沿z轴施加,从而使得质子(即,氢核)的窄的平面在频带内共振。在氢核的偶极子获取不同相位期间沿x轴使相位编码梯度在短时间内激活。之后,在激活接收器线圈以记录所得信号的同时沿y轴激活频率编码梯度以对偶极子的位置进行频率编码。一旦收集到成像切片/体积的足够数量的空间编码样本,对数据应用2D或3D傅里叶变换(FT)算法以便重建所述图像切片/体积。参照附图的图1,已知使用基于导管的谐振电路用于MRI成像。在所示出的设备中,谐振电路100被安装于导管尖端,所述电路物理上连接到MRI扫描器系统的放大器/接收器硬件。以对置螺线管的形式的成像线圈102被提供在导管的远端并连接到谐振电路100。由于如上所述地由主磁场的三个叠加梯度的修改,氢核的磁矩以与局部磁场强度成比例的频率旋转,这引起在射频成像线圈102中感生电流。表示这些感生电流的信号经由谐振电路100传输到MRI扫描器的图像重建模块,从而,图像切片/体积可以以上述方式进行重建,并且之后进行显示。这样的基于导管的成像方法在例如美国专利No.7,180,296中进行描述。如本领域技术人员将公知的,基于导管的电路中的(一个或多个)电感器的大小和形状决定在其中可以检测到MRI的空间区域的大小和形状。例如,具有3.5mm直径的对置螺线管电感器(诸如被用于上面给定示例中的对置螺线管传感器),将能够对定位于约1.5cm的螺线管绕组之间的空隙内的区域进行成像(其中,该区域的半径垂直于导管的主轴)。该对置螺线管电感器配置生成空间敏感曲线,所述空间敏感曲线很好地适合于成像应用,这是由于其“外向型”,即:其敏感度在线圈内部较低,而在线圈外的区域较高。然而,本领域技术人员将已知生成不同空间敏感度图案的其他适当的电感器配置。还已知的是使用基于导管的谐振电路用于有源跟踪,即:测量/监测导管尖端的3D定位和取向。在这种情况下,并回过头来再次参照附图的图1,谐振电路100被安装于导管尖端并连接到MRI扫描器系统的放大器/接收器硬件,并且在导管的远端提供电感器。尽管当基于导管的谐振电路用于有源跟踪时图1的对置螺线管102可以被用于跟踪(而不是成像),但是希望使用具有更高压缩空间灵敏度曲线的电感器,从而可以以更高的精确度确-->定线圈的定位。例如,美国专利No.6,687,530描述了用于使用磁共振跟踪小线圈的方法和系统。在传统的MRI系统中,对于操作性执行介入而言使用计算机鼠标或键盘结合图形用户界面来调节成像定位和采集参数(例如,切片位置、切片厚度、尖端角度/取向、带宽、分辨率、TE、TR(时间分辨率)、视场等)通常是必要的。这可能是麻烦的并且使得该类型的系统不适合用于血管内MR引导的处理。美国专利申请No.US2005/0054913描述了基于自适应跟踪系统的输出自动调节采集参数的方法。系统使用实时跟踪技术来连续地维持导管尖端的3D位置、其取向、插入速度以及诸如呼吸率、心率等的生理参数的组合;并且使用设备位置和取向信息来自动调节用于实时成像的扫描平面。插入速度可以被用于实时地自动调节预先指定的采集参数。然而,在图像采集期间导管线圈仍然需要是固定的,这是由于重建图像所需的MRI数据的每个连续相位编码位必须包括相同的解剖结构。在图像采集期间的移动通过引入模糊和伪影确定地影响图像质量。因此,本专利技术的目的为提供改进的基于导管的MRI成像系统,所述成像系统减轻上述问题并使得图像数据在导管移动期间被有效地收集和重建。
技术实现思路
根据本专利技术,提供了磁共振成像(MRI)装置,包括:-一个或多个发射线圈,其用于生成可在其中放置对象的静态磁场;-探头,其用于插入所述对象并在所述对象中移动,所述探头包括跟踪元件;-成像线圈;-处理器件,其用于接收来自所述跟踪元件的跟踪信号以及来自所述成像线圈的空间编码图像信号,解码来自所述跟踪元件的所述跟踪信号以确定所述探头在图像体积内的相对位置,并对应于所述探头的所述相对位置相应地调节要显示的图像,解码来自所述成像线圈的所述图像信号以生成用于显示的图像,并基于从所述跟踪元件接收到的跟踪信号以及从所述成像线圈接收到的空间编码信号随着所述探头在所述对象内的移动,动态更新要显示的所述图像。因此,不仅仅根据从跟踪元件接收到的信号调节所显示的图像的视场(FoV),而且可以根据探头在对象中移动的速度而控制分辨率。如果探头快速移动,图像质量将会相对低(测量图像(survey image))即:信噪比和分辨率将相对低,而如果探头移动更慢些,处理器件可以使用从成像线圈(和跟踪元件)接收到的另外的信号动态更新所显示的图像,从而增加了分辨率。本专利技术扩展到用于磁共振成像(MRI)系统的图像处理模块,所述系统包括:一个或多个发射线圈,其用于生成可以在其中放置对象的静态磁场;成像线圈和探头,其用于插入所述对象中并且在所述对象中移动,所述探头包括跟踪元件,所述图像处理模块被布置为并且被配置为接收来自所述成像线圈的空间编码信号并跟踪来自所述跟踪元件的信号,解码来自所述跟踪元件的所述信号以确定所述探头在图像体积内的相对位置,并对应于所述探头的相对位置相应地调节要显示的图像,解码来自所述成像线圈的所述信号以生成用于显示的图像,并基于跟踪以及分别从所述跟踪元件以及所述成像线圈接收到的空间编码-->信号随着所述探头在所述对象中移动动态地更新所述要显示的图像。本专利技术还扩展到一种用于使用包括成像线圈的磁共振成像(MRI)系统来生成用于显示对象内的图像切片或体积的图像的方法,所述方法包括将对象定位于静态磁场内,对所述磁场进行空间编码,在所述对象中移动探头,所述探头包括跟踪元件,并且收集来自所述跟踪元件的跟踪信号以及来自在所述探头内或所述探头上提供的所述成像线圈的空间编码信号,解码从所述跟踪元件接收到的所述信号,使用从所述跟踪元件收集的所述信号确定所述探头的图像体积内的相对定位,并对应于所述探头的相对位置相应地调节要显示的所述图像,解码来自所述成像线圈的所述空间编码信号以生成用于显示的图像,并基于分别从所述跟踪元件以及所述成像线圈接收到的跟踪以及空间编码信号随着所述探头在所述对象中移动动态地更新所述要显示的所述图像。在一个示例性实施例中,可以在探头内或探头上提供成像线圈。然而,这并不是必须的。在优选实施例中,对来自所述跟踪元件和成像线圈的信号进行并行收集或接收。然而,认识到,在一些实施例中,在跟踪模式和成像模式之间交替变化可能是有利的(即:顺序地而非并行地执行探头在图像体积内的定位以及更新图像)。优选地,所述跟踪元本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磁共振成像(MRI)装置(10),包括:-一个或多个发射线圈(12),其用于生成在其中放置对象(14)的静态磁场;-探头(16),其用于插入到所述对象(14)中,并在所述对象(14)中移动,所述探头(16)包括跟踪元件(26,28);-成像线圈(24);-处理器件(22),其用于接收来自所述跟踪元件(26,28)的跟踪信号以及来自所述成像线圈(24)的空间编码图像信号,解码来自所述跟踪元件(26,28)的所述跟踪信号以确定所述探头(16)在图像体积内的相对位置,并对应于所述探头(16)的所述相对位置相应地调节要显示的图像,解码来自所述成像线圈(24)的所述图像信号以生成用于显示的图像,并基于从所述跟踪元件(26,38)接收的跟踪信号以及从所述成像线圈(24)接收的空间编码信号随着所述探头(16)在所述对象(14)内移动,动态更新要显示的所述图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-18 61/014,4651.一种磁共振成像(MRI)装置(10),包括:-一个或多个发射线圈(12),其用于生成在其中放置对象(14)的静态磁场;-探头(16),其用于插入到所述对象(14)中,并在所述对象(14)中移动,所述探头(16)包括跟踪元件(26,28);-成像线圈(24);-处理器件(22),其用于接收来自所述跟踪元件(26,28)的跟踪信号以及来自所述成像线圈(24)的空间编码图像信号,解码来自所述跟踪元件(26,28)的所述跟踪信号以确定所述探头(16)在图像体积内的相对位置,并对应于所述探头(16)的所述相对位置相应地调节要显示的图像,解码来自所述成像线圈(24)的所述图像信号以生成用于显示的图像,并基于从所述跟踪元件(26,38)接收的跟踪信号以及从所述成像线圈(24)接收的空间编码信号随着所述探头(16)在所述对象(14)内移动,动态更新要显示的所述图像。2.根据权利要求1所述的装置,其中,在所述探头(16)内或所述探头(16)上提供所述成像线圈(24)。3.根据权利要求1所述的装置,其中,来自所述跟踪元件(26,28)的所述跟踪信号和来自所述成像线圈(24)的所述空间编码图像信号由所述处理器件(22)并行地接收。4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述跟踪元件包括位于所述探头(16)内或所述探头(16)上的一个或多个线圈(26,28),并且所述跟踪信号包括由此接收的空间编码信号。5.根据权利要求2所述的装置,其中,所述成像线圈(24)定位在所述探头(16)内或所述探头(16)上的两个跟踪元件(26,28)之间。6.根据权利要求5所述的装置,其中,所述跟踪元件(26,28)和所述成像线圈经由分立的相应接收通道连接到所述处理器件。7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述成像线圈(24)包括对置螺线管成像线圈,并且所述跟踪元件包括相应的环形线圈。8.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:DR埃尔戈特
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL

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