利用導(dǎo)航器測(cè)量磁共振流變換能器振動(dòng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振流變，具體而言涉及使用導(dǎo)航器來(lái)測(cè)量描述換能器振動(dòng)的數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振流變是一種成像方法，其中使用磁共振斷層攝影用于表征組織的機(jī)械性質(zhì)。為此目的，驅(qū)動(dòng)組織在成像期間機(jī)械振動(dòng)，導(dǎo)致造成成像對(duì)比度的特定效果。低頻機(jī)械波被耦合到組織中并經(jīng)由磁共振序列而可視化，磁共振序列被相位鎖定到機(jī)械激勵(lì)。觸診被轉(zhuǎn)換成評(píng)估客觀絕對(duì)物理量，其診斷值能夠被量化。
[0003]該信息能夠用于基于其粘彈性質(zhì)區(qū)分組織，S卩，健康、惡性等，并例如為癌癥診斷帶來(lái)特異性的顯著提升。已經(jīng)提出并且論證了若干種向組織采用機(jī)械振動(dòng)的不同換能器，即，電磁設(shè)計(jì)，其利用了 MR掃描器內(nèi)部的BO場(chǎng)。為臨床應(yīng)用提出了壓電驅(qū)動(dòng)的換能器或氣動(dòng)設(shè)計(jì)。美國(guó)專利申請(qǐng)US2011/025333公開了一種位于MRI掃描器遠(yuǎn)程的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器在受檢者體內(nèi)產(chǎn)生切變波以執(zhí)行MR彈性成像。
[0004]通過(guò)將機(jī)械振蕩器附著到患者上接近感興趣成像區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)組織的振蕩。振蕩可以基于在靜態(tài)BO磁場(chǎng)中振蕩的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，如交流電驅(qū)動(dòng)的線圈。然而，它可以基于以受控方式按照所需方式產(chǎn)生組織機(jī)械振蕩的任何其他原理(流體動(dòng)力、壓電、氣動(dòng)……致動(dòng)器)。
[0005]通過(guò)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?hào)，振蕩器在體內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械波。當(dāng)前，基于經(jīng)驗(yàn)(例如，通過(guò)設(shè)置經(jīng)過(guò)提到的機(jī)電振蕩器線圈的電流)手動(dòng)地調(diào)節(jié)振蕩的幅值。饋電和線圈導(dǎo)體的電阻的變化引起電流漂移，并且從而引起振蕩器振幅漂移。對(duì)電阻基本線圈和補(bǔ)償線圈進(jìn)行不同程度的加熱導(dǎo)致BO補(bǔ)償?shù)氖?zhǔn)，導(dǎo)致BO漂移和BO偽影。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了獨(dú)立權(quán)利要求中的醫(yī)學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在從屬權(quán)利要求中給出了實(shí)施例。
[0007]在執(zhí)行磁共振流變時(shí)，流變裝置通常不關(guān)聯(lián)到成像試驗(yàn)(定時(shí))中或適于特定患者(耦合于機(jī)械振蕩器和組織之間的身體大小)，在振蕩器設(shè)置、實(shí)現(xiàn)的機(jī)械幅度和成像結(jié)果之間沒(méi)有反饋。在開始成像試驗(yàn)之前以及在整個(gè)測(cè)量序列之后停止之前，手動(dòng)地打開振蕩。本發(fā)明的實(shí)施例可以通過(guò)利用以空間編碼脈沖序列采集的導(dǎo)航器產(chǎn)生描述換能器振動(dòng)的數(shù)據(jù)來(lái)解決這些和其他問(wèn)題。
[0008]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要認(rèn)識(shí)到，可以將本發(fā)明的各方面實(shí)現(xiàn)為設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各方面可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合了軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式，在這里可以其全部被統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的各方面可以采取實(shí)現(xiàn)于其上具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0009]可以利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。這里使用的“計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”涵蓋可以存儲(chǔ)可由計(jì)算裝置的處理器執(zhí)行的指令的任何有形存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以被稱為計(jì)算機(jī)可讀非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)也可以被稱為有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)也能夠存儲(chǔ)能夠由計(jì)算設(shè)備的處理器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的范例包括，但不限于:軟盤、磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)硬盤、閃速存儲(chǔ)器、USB拇指驅(qū)動(dòng)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、光盤、磁光盤和處理器的寄存器。光盤的范例包括高密度磁盤(⑶)和數(shù)字多用盤(DVD)，例如⑶-ROM、⑶-RWXD-R、DVD-ROM、DVD-Rff或DVD-R盤。術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還指能夠由計(jì)算機(jī)裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或通信鏈路訪問(wèn)的各種類型的記錄介質(zhì)。例如，可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器、通過(guò)因特網(wǎng)或通過(guò)局域網(wǎng)檢索數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以使用任何適當(dāng)介質(zhì)來(lái)傳輸，包括，但不限于無(wú)線、有線、光纖電纜、RF等，或以上介質(zhì)的任何適當(dāng)組合。
[0010]計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以包括例如在基帶中或作為載波一部分的其中具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的傳播數(shù)據(jù)信號(hào)。這種傳播信號(hào)可以采取各種形式的任一種，包括但不限于電磁、光學(xué)或其任意適當(dāng)組合。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以是任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其不是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，并且可以傳送、傳播或傳輸由執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用的程序。
[0011]“計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器”或“存儲(chǔ)器”是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的范例。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器是可以直接由處理器訪問(wèn)的任何存儲(chǔ)器?！坝?jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)器”或“外部存儲(chǔ)器”是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的另一范例。計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)器是任何非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)器也可以是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，或反之亦然。
[0012]本文使用的“處理器”涵蓋能夠執(zhí)行程序或機(jī)器可執(zhí)行指令或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的電子部件。對(duì)包括“處理器”的計(jì)算裝置的引用應(yīng)當(dāng)被解釋為可能包含超過(guò)一個(gè)處理器或處理核。例如，處理器可以是多核處理器。處理器也可以指單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之內(nèi)或分布于多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的處理器的集合。術(shù)語(yǔ)計(jì)算裝置應(yīng)當(dāng)還被解釋為可能指均包括一個(gè)或多個(gè)處理器的計(jì)算裝置的集合或網(wǎng)絡(luò)?？梢杂煽赡芪挥谕挥?jì)算裝置之內(nèi)或甚至可以分布于多個(gè)計(jì)算裝置間的多個(gè)處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼。
[0013]計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以包括機(jī)器可執(zhí)行指令或程序，其令處理器執(zhí)行本發(fā)明的一方面。可以利用一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的任意組合編寫用于執(zhí)行本發(fā)明各方面的操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼，包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言(諸如Java、Smalltalk、C++等)和常規(guī)的過(guò)程程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(諸如“C”程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或類似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言)并被編譯成機(jī)器可執(zhí)行指令。在一些情況下，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以是高級(jí)語(yǔ)言的形式或預(yù)編譯形式，并且可以結(jié)合在工作中生成機(jī)器可執(zhí)行指令的解釋程序來(lái)使用。
[0014]計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以完全在用戶的計(jì)算機(jī)上、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上、作為獨(dú)立的軟件包、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上以及部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上、或完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任何類型的網(wǎng)絡(luò)被連接到用戶的計(jì)算機(jī)，包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)，或者可以形成通往外部計(jì)算機(jī)的連接(例如，使用因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商通過(guò)因特網(wǎng))。
[0015]參考根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖、圖示和/或方框圖描述本發(fā)明的各方面。應(yīng)當(dāng)理解，在適用時(shí)，能夠由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼形式的計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)施流程圖、圖示和/或方框圖的每個(gè)方框或部分方框。進(jìn)一步要理解，在并非相互排斥時(shí)，可以組合不同流程圖、圖示和/或方框圖中的方框的組合。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以被提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以生產(chǎn)機(jī)器，使得經(jīng)由計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)施在流程圖和/或方框圖的一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能/動(dòng)作的模塊。
[0016]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可以被存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，其能夠指示計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置以特定方式工作，使得在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲(chǔ)的指令產(chǎn)生一件產(chǎn)品，其包括實(shí)施在流程圖和/或方框圖一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能/動(dòng)作的指令。
[0017]計(jì)算機(jī)程序指令也可以被加載到計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置上，以令一系列操作步驟在計(jì)算機(jī)、其他可編程設(shè)備或其他裝置上被執(zhí)行，以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)施的過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)施在流程圖和/或方框圖一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能/動(dòng)作的過(guò)程。
[0018]這里使用的“用戶接口”是允許用戶或操作員與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互的接口?！坝脩艚涌凇币部梢员环Q為“人機(jī)接口裝置”。用戶接口可以向操作員提供信息或數(shù)據(jù)和/或接收來(lái)自操作員的信息或數(shù)據(jù)。用戶接口可以實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)接收來(lái)自操作員的輸入，并且可以向用戶提供來(lái)自計(jì)算機(jī)的輸出。換言之，用戶接口可以允許操作員控制或操控計(jì)算機(jī)，并且接口可以允許計(jì)算機(jī)指示操作員控制或操控的效果。在顯示器或圖形用戶界面上顯示數(shù)據(jù)或信息是向操作員提供信息的范例。通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、觸摸板、定點(diǎn)棍、圖形輸入板、操縱桿、游戲鍵盤、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、耳機(jī)、變速桿、方向盤、踏板、有線手套、跳舞毯、遙控器和加速度計(jì)接收數(shù)據(jù)全部是能夠接收來(lái)自操作員的信息或數(shù)據(jù)的用戶接口部件的范例。
[0019]本文使用的“硬件接口”涵蓋使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器能夠與外部計(jì)算裝置和/或設(shè)備交互和/或控制其的接口。硬件接口可以允許處理器向外部計(jì)算裝置和/或設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)或指令。硬件接口還可以使處理器能夠與外部計(jì)算裝置和/或設(shè)備交換數(shù)據(jù)。硬件接口的范例包括，但不限于:通用串行總線、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、藍(lán)牙連接、無(wú)線局域網(wǎng)連接、TCP/IP連接、以太網(wǎng)連接、控制電壓接口、MIDI接口、模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口。
[0020]這里使用的“顯示器”或“顯示裝置”涵蓋適于顯示圖像或數(shù)據(jù)的輸出裝置或用戶接口。顯示器可以輸出視覺(jué)、音頻和或觸覺(jué)數(shù)據(jù)。顯示器的范例包括，但不限于:計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視屏幕、觸摸屏、觸覺(jué)電子顯示器、盲文屏幕、陰極射線管(CRT)、存儲(chǔ)管、雙穩(wěn)態(tài)顯示器、電子紙、矢量顯示器、平板顯示器、真空熒光顯示器(VF)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、電致發(fā)光顯示器(ELD)、等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)、投影儀和頭戴顯示器。
[0021]磁共振(MR)數(shù)據(jù)在本文中被定義為在磁共振成像掃描期間對(duì)由磁共振裝置的天線通過(guò)原子自旋發(fā)出的射頻信號(hào)所記錄的測(cè)量結(jié)果。磁共振數(shù)據(jù)是醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的范例。磁共振成像(MRI)圖像在本文中被定義為所述磁共振成像數(shù)據(jù)內(nèi)包含的解剖數(shù)據(jù)的重建二維或三維可視化。該可視化能夠使用計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行。磁共振數(shù)據(jù)的部分也可以指“激發(fā)(shot) ”。導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是磁共振數(shù)據(jù)的范例，并且通常表示受檢者的位置或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0022]在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種磁共振成像系統(tǒng)，其用于從成像區(qū)采集磁共振數(shù)據(jù)。所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于控制磁共振成像系統(tǒng)的處理器。所述磁共振成像系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的機(jī)器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器。機(jī)器可執(zhí)行指令的執(zhí)行令處理器重復(fù)地控制磁共振成像系統(tǒng)以采集磁共振數(shù)據(jù)的一部分。磁共振數(shù)據(jù)的每個(gè)部分都包括導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。針對(duì)一些磁共振成像協(xié)議，所述數(shù)據(jù)可以是在幾分鐘的時(shí)間段內(nèi)采集的。所述磁共振數(shù)據(jù)的所述部分指在完整協(xié)議期間采集的磁共振數(shù)據(jù)的部分。
[0023]本文使用的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是磁共振數(shù)據(jù)的范例。導(dǎo)航器數(shù)據(jù)也可以是圖像數(shù)據(jù)和/或k空間中的數(shù)據(jù)，它是從磁共振數(shù)據(jù)的該部分提取的。本文中使用的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)涵蓋指示受檢者的運(yùn)動(dòng)的磁共振數(shù)據(jù)。例如如果受檢者在內(nèi)部和外部完全靜止，則所述導(dǎo)航器數(shù)據(jù)不應(yīng)改變。然而，如果所述受檢者正在移動(dòng)或者內(nèi)部正在移動(dòng)，則所述導(dǎo)航器數(shù)據(jù)可以用于表示或量化該運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，導(dǎo)航器數(shù)據(jù)也可以用于推導(dǎo)描述換能器的振動(dòng)的至少一個(gè)參數(shù)。
[0024]在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種醫(yī)學(xué)儀器，其包括磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)用于從至少部分地處于成像區(qū)中的受檢者采集磁共振數(shù)據(jù)。所述醫(yī)學(xué)儀器還包括換能器，所述換能器用于使受檢者的處于成