基于非即时分析的ＭＲＩ－ＣＥＳＴ诊断技术制造技术

提出了一种用于分析身体部分的ＭＲＩ－ＣＥＳＴ领域的方案，其中所述身体部分包括提供与所述身体部分的体基质磁化转移的ＣＥＳＴ试剂。一种相应的诊断系统（１００）包括：提供输入图的输入装置（５０５－５５０），所述输入图包括各自针对身体部分的相应位置的多个输入元素；每个输入元素指示所述位置的磁响应的频谱，所述频谱包括在造影剂的共振试剂频率（偏离体基质的共振体频率的试剂频率）下和在偏离体频率与试剂相反的参考频率下的磁响应。所述系统还包括用于计算一组选定位置中每一个位置的试剂值和参考值的计算装置（５５５，５６３）；在包括所述试剂频率的非即时频率试剂范围中根据选定位置的磁响应计算试剂值，并且在包括参考频率的非即时频率参考范围中根据选定位置的磁响应计算参考值（所述参考范围关于所述体频率与试剂范围对称）。随后提供用于计算每个选定位置的参数值的比较装置（５６５）；根据选定位置的试剂值和参考值之间的比较计算参数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据本专利技术的一个或多个实施例的方案涉及医疗设备领域。更具体地，该方案涉 及化学交换饱和转移(CEST)型的磁共振成像(MRI)领域。
技术介绍
MRI是一种完善的技术(在医疗应用设备的领域中)，其允许以基本无创的方式分 析患者的身体部分。一般而言，MRI基于高磁场对身体部分的施加。当身体部分根据它的 特性以不同方式对磁场作出反应时，通过该测量身体部分的磁响应，就可能导出关于该身 体部分的形态和/或生理信息(例如，用于相应图像的显示)。为此，在标准MRI技术中将磁脉冲施加于身体部分从而改变它的磁化。身体部分 的磁化然后根据相应特性以不同弛豫时间返回到它的平衡条件。所以，当其返回平衡条件 时身体部分的磁化的量度可以用于表示它的特性。优选地，还向患者施与改变特定靶区的 驰豫时间的造影剂(例如钆络合物)从而突显该靶区。MRI-CEST技术改为利用能够通过化学交换将它的饱和磁化转移到水的CEST造影 剂(例如，顺磁镧系络合物)。在该情况下，该饱和转移的量度可以用于表示带有CEST试 剂的靶区。为此，在CEST试剂的共振频率下的饱和脉冲被施加于身体部分，从而通过消除 它的磁化来饱和CEST试剂；饱和转移然后导致水磁化的相应减小。所以，可以通过比较 在CEST试剂的共振频率下的身体部分的磁化和表示身体部分单独(即，没有CEST试剂) 的磁化的参考值来测量饱和转移；由于身体部分单独的磁响应围绕水的共振频率是基本 对称的，因此参考值可以在相对于水的共振频率与CEST试剂的共振频率相反的参考频率 下由身体部分的磁化限定。例如，在“Ward KM, Aletras AH, Balaban RS. A new class of contrast agents for MRI based on protonchemical exchange dependent saturation transfer (CEST). J MagnReson. 2000 ；143(1) :79-87"(其全部公开内容被引用于此作为参 考)中描述了 MRI-CEST技术。MRI-CEST技术允许选择性地启用CEST试剂(借助于在相应共振频率下的CEST试 剂的饱和脉冲)；所以，也有可能获得表示相同身体部分中的更多CEST试剂的图像。而且， 直接从身体部分的磁响应获得预期信息而不需要像(标准)MRI技术中那样比较采集图像 和没有任何造影剂的背景图像。业已报导了关于MRI-CEST技术的可能应用的若干研究；例如，MRI-CEST技术被提 出用于PH测量，细胞标记，诸如葡萄糖、乳酸和锌之类的诊断标志物的成像，酶活性的可视 化和基因表达的监测。然而，MRI-CEST技术仍然具有使它的实际利用面临挑战的一些缺陷。特别地，在 CEST试剂的共振频率太接近水的共振频率的情况下，由于溢出效应(导致不利磁化扩散) 可能在饱和转移的测量中出现误差。另一个误差源是身体部分的磁响应中的任何不对称 (由身体部分中的自然磁化转移导致)。而且，更多的误差源自CEST试剂的共振频率与水 的共振频率的实际偏移相对于它的理论值的差异(由身体部分的异质性导致)。另外的误差可以是由于非最佳勻场和调谐、信号衰减、磁场的不均勻性和由于身体部分的不随意运 动导致的移位和变形。所以，本领域中已知的MRI-CEST技术提供了用于靶区检测的较差信噪比(CNR)。 所有以上因素限制了 MRI-CEST技术的精度(可能有靶区的误测)及其灵敏度(导致靶区 的漏测)。
技术实现思路
一般而言，根据本专利技术的一个或多个实施例的方案基于应用非即时分析的思想。特别地，本专利技术的一个方面提出了一种用于分析身体部分的MRI-CEST诊断系统， 所述身体部分包括提供与身体部分的体基质(bulk substrate)磁化转移(例如饱和转移) 的CEST试剂。所述系统包括提供输入图的输入装置，所述输入图包括多个输入元素，每一 个元素分别针对身体部分的相应位置；每个输入元素指示所述位置的磁响应的频谱，所述 频谱包括在造影剂的共振试剂频率下(所述试剂频率偏离体基质的共振体频率)和在偏离 体频率与试剂相反的参考频率下的磁响应。所述系统还包括计算装置，用于计算一组选定 位置集合中的每一个的试剂值(例如，指示当CEST试剂饱和时的体磁化)和参考值(例如， 指示未饱和CEST试剂的体磁化)；在包括试剂频率的非即时频率试剂范围中根据选定位置 的磁响应计算试剂值，并且在包括参考频率的非即时频率参考范围中根据选定位置的磁响 应计算参考值(所述参考范围关于体频率与试剂范围对称)。比较装置然后被提供用于计 算每个选定位置的参数值；根据选定位置的试剂值和参考值之间的比较计算参数值。在本专利技术的一个实施例中，试剂频率范围和参考频率范围围绕体频率分别从不同 于试剂频率的第一试剂限度扩展到第二试剂限度，和从不同于参考频率的第一参考限度扩 展到第二参考限度。在本专利技术的一个实施例中，第一试剂限度和第一参考限度由体频率组成。在本专利技术的一个实施例中，试剂范围以试剂频率为中心并且参考范围以参考频率 为中心。在本专利技术的一个实施例中，计算装置包括用于在试剂范围中根据选定位置的磁响 应的积分计算试剂值和用于在参考范围中根据选定位置的磁响应的积分计算参考值的装置。在本专利技术的一个实施例中，计算装置包括在试剂范围中根据选定位置的磁响应的 积分的补余(complement)计算试剂值和用于在参考范围中根据选定位置的磁响应的积分 的补余计算参考值的装置。在本专利技术的一个实施例中，组合装置包括用于根据中间值计算参数值的装置；中 间值基于参考值和试剂值之间的第一比率。在本专利技术的一个实施例中，组合装置包括用于将参数值设置为一减去中间值的装置。在本专利技术的一个实施例中，组合装置包括用于将中间值设置为第一比率的装置。在本专利技术的一个实施例中，组合装置包括用于根据第一比率与在参考频率下的选 定位置的磁响应和在试剂频率下的选定位置的磁响应之间的第二比率的组合计算中间值。在本专利技术的一个实施例中，组合装置包括用于将中间值设置为第一比率和第二比率的乘积的装置。在本专利技术的一个实施例中，输入装置包括用于估计每个选定位置的中心频率的估 计装置(所述中心频率提供选定位置的磁响应的最小值)，和用于将每个选定位置的体频 率设置为选定位置的中心频率的校正装置。在本专利技术的一个实施例中，每个输入元素包括在频率的工作范围(所述工作范围 包括体频率、试剂频率和参考频率)中相应位置的多个磁响应的样本阵列；估计装置于是 包括用于关联模型函数和每个选定位置的样本阵列的装置，和用于将每个选定位置的中心 频率设置为相应模型函数的最小值的装置。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括用于通过将相应参数值赋予每个选定 位置来创建参数图像的装置，和用于显示参数图像的装置。根据本专利技术的一个实施例的方案的另一个方面提出了一种相应的后处理方法。特 别地，提出了一种将用于分析身体部分的信息的处理方法，所述身体部分包括提供与身体 部分的体基质磁化转移的CEST试剂。所述方法开始于提供输入图的步骤，所述输入图包括 多个输入元素，每一个元素分别针对身体部分的相应位置；每个输入元素指示所述位置的 磁响应的频谱，所述频谱包括在造影剂的共振试剂频率下(所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于分析身体部分的ＭＲＩ－ＣＥＳＴ诊断系统（１００），其中所述身体部分包括提供与所述身体部分的体基质磁化转移的ＣＥＳＴ试剂，所述系统包括：提供输入图的输入装置（５０５－５５０），所述输入图包括各自针对身体部分的相应位置的多个输入元素，每个输入元素指示所述位置的磁响应的频谱，所述频谱包括在造影剂的共振试剂频率下和在偏离体频率与试剂相反的参考频率下的磁响应，其中所述试剂频率偏离体基质的共振体频率；用于计算一组选定位置中每一个位置的试剂值和参考值的计算装置（５５５，５６３），其中根据选定位置在包括所述试剂频率的非即时频率试剂范围中的磁响应计算试剂值，并且根据选定位置在包括参考频率的非即时频率参考范围中的磁响应计算参考值，所述参考范围关于所述体频率与试剂范围对称；以及用于计算每个选定位置的参数值的比较装置（５６５），其中根据选定位置的试剂值和参考值之间的比较计算参数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·艾米，
申请(专利权)人：伯拉考成像股份公司，
类型：发明
国别省市：IT