用于沉积能量的治疗系统技术方案

本发明专利技术涉及一种在MR引导的热处置的领域中的系统，并且更具体地涉及温度控制。在本发明专利技术中，组合了MR与热处置系统。所述热处置系统被配置为向对象施加热处置脉冲。为了防止健康组织的过热，所述热处置脉冲由冷却期分隔开。由在所述冷却期期间执行的温度测量确定所述冷却期的结束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在MR引导的热处置的领域中的系统，并且更具体地涉及温度控制。
技术介绍
在热治疗期间，能量被沉积到目标区中。能量能够作为采取聚焦超声波的形式的超声处理来递送。超声处理在时间上由超声处理间延迟分隔开，以最小化热积聚。该延迟为冷却期。文献W02010029474A1描述了一种MR引导的热处置系统，其中，冷却期依赖于在冷却期之前的能量沉积期间的离焦最高温度而被调整。在离焦区域中的最高温度上升与所沉积的能量密度近似线性相关，并且对最高温度的测量因此能够被用于设置冷却期。当温度减小时线性相关似乎是有效的，这是因为在加热期间在离焦超声锥的中央中能够忽略热的扩散。Partanen 等人的 Reduct1n of peak acoustic pressure and shaping ofheated reg1n by use of multifoci sonicat1ns in MR-guided high-1ntensityfocused ultrasound mediated mild hyperthermia，Med Phys 201340 (I)关于轻度高热，所述轻度高热在40-45摄氏度的范围中，并且要被用作针对放疗和化疗两者的辅助。在Partanen等人的文献中，二元控制算法被用于实时轻度高热反馈控制(摘要，方法)。Partanen等人的目的是将温度保持在一范围内的目标内部。US 2012/101412A1关于一种热处置方法，其中，涵盖目标组织和非目标组织的区域中的温度场被监测。基于所监测的温度场，主动调节非目标组织中的温度。W02011/021106。W02011/021106A2关于一种用于执行基于质子共振频率的MR温度测量的方法。W02011/021106A2试图解决在MR热成像期间背景磁场和磁场梯度可能由于与温度的改变无关的各种因子而改变的问题。这些效应能够导致不正确的温度估计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种MR引导的热处置系统，其更准确地控制对冷却期的调整。该目的由如权利要求1所述的磁共振引导的热处置系统来实现。该目的也由如权利要求11所述的方法或如权利要求12所述的计算机程序产品来实现。热处置的范例是高强度聚焦超声(HIFU)。HIFU消融治疗常常是通过向对象中的目标组织施加若干加热事件(也被称为超声处理)来执行的。通常需要若干超声处理来消融整个感兴趣体积。所沉积的能量的部分总是在外部换能器与目标焦点平面之间的近场组织中被吸收。这些组织因此加热并且如果在超声处理之间允许不充分的延迟，那么在这些组织中将出现热积聚，所述热积聚能够最终引起皮肤灼伤或脂肪层灼伤。因此，在热处置期间，超声处理能够在时间上由一个或多个冷却期分隔开。部分地由于对象的脂肪层的隔热性质，脂肪层中的热积聚比其他近场组织更加令人担忧。通常，冷却期是固定且预先确定的，或者基于所施加的能量密度或基于在含水近场组织内的观察到的峰值温度。通常，峰值温度估计经由质子共振频率(PRF)测温来实现，质子共振频率测温仅在含水组织中工作，这是由于脂肪中不存在氢键。因此，峰值温度估计是利用与用于监测目标区域中的温度上升相同的成像序列来获得的。本专利技术的发现在于，利用对冷却的主动监测，能够应用更准确的冷却时间，其并不过度并且能够将脂肪层内的温度的空间差异考虑在内。这样的优点在于，其能够防止处置的不必要的延迟。根据本专利技术的一个方面，通过使用基于弛豫常量的测温，来执行在脂肪中的温度测量。基于弛豫常量的测温(基于T1、T2或T2*的)已经示出提供脂肪层的至少定性的温度图的潜力。这能够被用于监测下一超声处理的预期波束路径内的脂肪层何时已经达到足够低的温度以允许下一超声处理开始。在脂肪中的温度需要类似于在处置的开始处的温度的情况下，甚至可以不需要针对(定性的)温度的转化。如果Tl、Τ2或Τ2*测量与在治疗的开始之前相同，那么温度也应该是这样。根据本专利技术的一个方面，所述冷却期的结束基于在目标外部的感兴趣区域中的最高温度。根据本专利技术的一个实施例，在所述冷却期期间确定一次最高温度。这样的优点在于，所述冷却期的剩余部分能够被用于其他磁共振数据采集。根据本专利技术的另一方面，光谱技术或多回波技术也能被用于确定在脂肪与肌肉组织之间的边界上的温度。根据本专利技术的一个方面，温度相关的磁共振信号被转化为温度分布，所述温度分布提供温度的空间差异。根据另一方面，所述温度分布被显示给用户，用户能够将其用于决定是否继续超声处理。根据本专利技术的另一方面，当监测的组织中的温度已经减小到足以安全地继续下一超声处理时，借助于听觉/视觉信号来自动通知用户。在冷却期期间的脂肪的温度减小可以是相对缓慢的(通常为约10分钟的时间常量)。因此，可以不必在冷却期间持续测量温度。在所述冷却期中的随后的温度测量之间的时间可以被用于执行其他MR测量，例如BOLD成像、光谱分析、扩散加权成像。根据本专利技术的一个方面，温度测量的时间点基于在冷却期之前实现的温度测量。例如，在离焦区域中的最高温度能够被用于该目的。以这种方式，可以降低冷却中需要的温度测量的数量。不被用于温度测量的冷却期中的时间可以被用于执行其他MR测量。根据本专利技术的另一方面，温度测量的时间点基于在冷却期期间的先前温度测量。以这种方式，在温度达到一阈值且低于该阈值开始新的超声处理是安全的时，采样频率可以增加。根据本专利技术的另一方面，在所述冷却期期间主动冷却脂肪组织，以加速总处置时间。本专利技术的这些和其他方面将根据下文描述的实施例而变得显而易见，并将参考下文描述的实施例得到阐明。【附图说明】图1图解地图示了在其中使用本专利技术的磁共振引导的热处置系统。图2示意性地示出了在冷却期期间的测量时间表的范例。【具体实施方式】图1图解地图示了在其中使用本专利技术的磁共振引导的热处置系统。MR引导的介入系统包括磁共振系统(未完整示出)和热治疗系统30。热治疗系统30能是被用于MR引导的热处置的任何系统。热处置例如能够借助于HIFU或微波天线来施加。热处置系统被配置用于施加由冷却期分隔开的热处置脉冲。热处置系统能够由控制器(Cont)35开启或关闭。磁共振检查系统包括主磁体10，所述主磁体生成在检查区14内的稳定均匀主磁场。该主磁场引起沿主磁场的场线的要被检查的客体中的自旋的部分取向。RF系统被提供有一个或多个RF天线12，以将RF激励电磁场发射到检查区14中，来激励要被检查的客体的身体中的自旋。弛豫自旋发出在RF范围中的磁共振信号，所述磁共振信号由RF天线12拾取，所述RF天线尤其采取RF接收线圈的形式。RF系统12被耦合到Tx/Rx开关(TRSwitch) 11，所述Tx/Rx开关继而被親合到RF放大器(RFamp) 13。此外，梯度线圈16被提供以生成瞬时磁梯度场，尤其是读出梯度脉冲和相位编码梯度。这些梯度场常常被取向为相互正交的方向，并且对磁共振信号施予空间编码。梯度放大器(GradAmp) 18被提供来激活梯度线圈16，以生成磁梯度编码场。由RF接收器天线12拾取的磁共振信号被应用到MR当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振引导的热处置系统，包括：‑热处置系统，其被配置用于向对象中的目标施加热处置脉冲，其中，所述热处置脉冲在时间上由冷却期分隔开，‑磁共振系统，其被配置用于通过采集温度相关的磁共振信号来执行在所述对象上的温度测量，‑控制器，其被配置用于基于所述温度相关的磁共振信号，来开启或者关闭所述热处置系统，其特征在于：‑所述磁共振引导的热处置系统被配置用于基于在所述冷却期期间执行的在所述目标外部的脂肪中的温度测量，来确定所述冷却期的结束，其中，温度或温度改变是根据基于弛豫时间常量的测温来确定的。

【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：M·O·科勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL