用于检测金属植入物并且为高效MRI工作流选择磁共振脉冲序列的方法和检测单元技术

一种磁共振成像系统(10)，包括至少一个磁共振射频天线设备(30)和至少一个金属检测器单元(38)，所述至少一个金属检测器单元用于检测所述感兴趣对象(20)内的金属，包括至少一个金属检测器线圈(40)，其中，所述至少一个磁共振射频天线设备(30)和所述至少一个金属检测器线圈(40)机械地或电学地或空间地形成一体单元(34)；以及一种关于检测包括金属的植入物(36)和选择磁共振脉冲序列而操作这样的磁共振成像系统(10)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测金属植入物并且为高效MRI工作流选择磁共振脉冲序列的方法和检测单元
本专利技术涉及具有用于检测要被成像的感兴趣对象内的金属的金属检测器单元的磁共振成像系统以及用于检测金属植入物并在检测到金属植入物的情况下选择磁共振脉冲序列的方法。
技术介绍
在磁共振成像的领域中，知晓包括金属的植入物会造成需要仔细考虑的问题。像内固定物、人工关节或起搏器的植入物通常由高度导电的金属制作，其中涡电流可以在磁共振成像系统的扫描单元内部被激励，主要由共振地激励要被检查的感兴趣对象的或其内的原子核所需的射频磁激励场B1引起。金属附近的磁共振成像通常受磁化问题损害，局部地使用于图像形成的磁场劣化。在诊断磁共振成像扫描中，金属零件的磁化能够引起磁共振信号堆叠、信号缺失以及其他几何失真，导致图像伪影。除了磁共振成像伪影的生成外，在包括金属的植入物中激励的涡电流可以大量地贡献于感兴趣对象在磁共振检查期间暴露于的比吸收率(SAR)，并且这经受来自安全规章要求的限制。由于人口老龄化和承载包括金属的植入物的患者的数量增加，对于在存在金属的情况下对软组织进行磁共振成像的需要增加。
技术实现思路
对在包括金属的植入物附近应用磁共振成像(MRI)技术的期望日益增加。利用磁共振(MR)技术可提供的软组织对比在支持越来越多的各种MR安全的包括金属的植入物硬件附近的诊断组合方面是有利的。因此本专利技术的目的是提供一种操作磁共振成像系统的方法和允许靠近包括金属的植入物的磁共振成像同时减少对于要被检查的感兴趣对象的SAR负荷的这样磁共振成像系统。如本申请中使用的短语“包括金属的植入物”应当被特别理解为涵盖包括金属以及非金属成分的医学植入物，并且应当特别涵盖完全由金属构成的医学植入物。包括金属的植入物的范例包括但不限于内固定物、人工关节(特别地人工髋关节)和起搏器。在本专利技术的一个方面中，该目的通过一种磁共振成像系统来实现，所述磁共振成像系统被配置用于采集感兴趣对象的至少一部分的磁共振图像，并且所述磁共振成像系统包括：-至少一个MR射频天线设备，其被设计为至少以下之一：-MR射频表面发射天线，其能够连接到射频发射器并且被配置用于接收来自所述射频发射器的射频功率，并且用于将射频激励场B1应用于所述感兴趣对象的部分的或所述部分内的原子核以用于MR激励，以及-MR射频表面接收天线，其被配置用于从已经通过应用射频激励场B1而被激励的所述感兴趣对象的所述部分的或所述部分内的原子核接收MR信号，以及-至少一个金属检测器单元，其用于检测所述感兴趣对象内的金属并且包括至少一个金属检测器线圈，其中，所述至少一个MR射频天线设备和所述至少一个金属检测器线圈机械地或电学地或空间地形成一体单元。如本申请中使用的短语“机械地形成一体单元”应当被特别理解为被附接到彼此、被附接到相同的载体或被附接到个体载体，所述个体载体被附接到彼此。如本申请中使用的短语“电学地形成一体单元”应当被特别理解为使得至少一条传输线被配置用于传送来自、通往至少一个MR射频天线设备的或其内的电信号，并且用于传送来自、通往至少一个金属检测器单元的或其内的电信号。信号能够随后或同时被传送。如本申请中使用的短语“空间地形成一体单元”应当被特别理解为至少以下之一：被布置为靠得很近、被布置为彼此机械接触以用被布置在相同的封装内。以此方式，能够在应用射频磁激励场B1之前检测感兴趣对象内的包括金属的植入物，所述感兴趣对象在要被检查并且位于MR射频表面接收天线的成像区域附近的或在要被应用于感兴趣对象的或其内的原子核的射频磁激励场B1的区域内，并且能够在良好的时间内采取措施以避免将感兴趣对象暴露于大的SAR并且避免影响要取得的磁共振图像的质量。在合适的实施例中，对于感兴趣对象内的包括金属的植入物的搜索能够以自动方式进行，并且指示包括金属的植入物的检测的警报能够被可视化给操作者。在优选实施例中，所述至少一个金属检测器单元的所述至少一个金属检测器线圈具有被布置在与所述至少一个MR射频表面接收天线的取向平面平行的平面中的检测器线圈区，使得所述检测器线圈区在垂直于所述取向平面的方向与所述至少一个MR射频表面接收天线至少部分地交叠。如本申请中使用的短语“取向平面”应当被特别理解为在平坦设计的情况下所述至少一个MR射频表面接收天线可以被认为在其之内的平面，或者被理解为在至少一个MR射频表面接收天线在空间上被设计为弯曲表面的情况下是至少一个MR射频表面接收天线内的一位置的切平面。以此方式，能够容易地检测感兴趣对象内的包括金属的植入物，所述感兴趣对象被布置在MR射频表面接收天线的成像区域附近或其内或在要被应用于感兴趣对象或其内的原子核的射频磁激励场B1的区域内。磁共振射频表面发射和接收天线可以被调谐为对于针对磁共振成像系统的主磁场强度研究的原子核在拉莫频率附近高频射频带中共振。磁共振射频表面发射天线可以发射高频射频带中的B1场。磁共振射频接收天线可以接收由于激励的原子核的高频射频带中的磁共振信号。金属检测器线圈可以被调谐为在金属检测器单元的基础频率附近的低频射频带中共振。高频射频带例如可以具有42.6MHz/T(对于质子(1H))、10.7MHz/T(13C)、40.1MHz(19F)、11.3MHz/T(23Na)或17.2MHZ/T(31P)的中心频率。低频射频带在例如大约2MHz的金属检测器单元的基础频率附近。如随后更详细地解释的，磁共振发射天线、表面接收天线和金属检测器可以由共同或单独的硬件部件形成。本专利技术实现独立地优化针对以下的灵敏度：(i)来自原子核的高频射频带中的磁共振信号，从所述磁共振信号可以重建磁共振图像，以及(ii)由于金属物体的信号。这进一步在一体单元中被实现，所述一体单元中也可以共享用于其不同功能的硬件部件。表面发射和接收天线可调谐为在拉莫频率带(通常10-42MHz/T)中共振，并且金属检测器线圈可以被调谐为在低频射频带(通常0.1-10MHz)中共振。在感生的涡电流的基础上检测金属物体，所述感生的涡电流引起0.1-10MHz的频率范围中的感生的信号，其由金属检测器线圈来检测。感生的信号的频率取决于将要被检测到的金属物体的成分和尺寸，并且感生的信号具有在5-10MHz的范围内的高信号水平。在10MHz之上的频率处，RF波传播效应主导涡电流生成。因此，RF天线设备的灵敏性针对成像磁共振信号的检测和金属物体的检测被独立地优化。此外，本专利技术实现了在磁共振检查系统的主磁场外部检测要被检查的患者中的金属物体。因此，当患者被定位在患者承载体上但是仍然在磁体的膛外部时，可以在成像之前检查金属物体。这改善了工作流的效率。在另一优选实施例中，所述至少一个MR射频天线设备包括被布置为MR射频天线阵列的多个MR线圈，并且其中，所述至少一个金属检测器单元包括被布置为金属检测器线圈阵列的多个金属检测器线圈。己知MR射频天线阵列提供了MR射频表面天线的大的信噪比(SNR)的优点，同时覆盖了大的成像区域。将多个金属检测器线圈布置为金属检测器线圈阵列能够对于MR射频天线阵列的大的成像区域有益地促进检测感兴趣对象内的包括金属的植入物。相同的益处应用于被布置为阵列的磁共振射频发射天线。在一个优选实施例中，来自、通往所述至少一个MR射频天线设备的或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置用于采集感兴趣对象(20)的至少部分的磁共振图像的磁共振成像系统(10)，包括：‑至少一个磁共振射频天线设备(30)，其被设计为至少以下之一：‑磁共振射频表面发射天线，其能够被连接到射频发射器，并且被配置用于接收来自所述射频发射器的射频功率并且用于将高频频带中的射频激励场B1应用于所述感兴趣对象(20)的所述部分的或所述部分内的原子核以用于磁共振激励，以及‑磁共振射频表面接收天线，其被配置用于从已经通过应用射频激励场B1而被激励的所述感兴趣对象(20)的所述部分的或所述部分内的原子核接收所述高频频带中的磁共振信号，以及‑至少一个金属检测器单元(38)，其用于检测所述感兴趣对象(20)内的金属并且包括至少一个金属检测器线圈(40)，所述至少一个金属检测器线圈可调谐为在低频带中共振，并且其中，所述至少一个磁共振射频天线设备(30)和所述至少一个金属检测器线圈(40)机械地或电学地或空间地形成一体单元(34)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 EP 15174017.21.一种被配置用于采集感兴趣对象(20)的至少部分的磁共振图像的磁共振成像系统(10)，包括：-至少一个磁共振射频天线设备(30)，其被设计为至少以下之一：-磁共振射频表面发射天线，其能够被连接到射频发射器，并且被配置用于接收来自所述射频发射器的射频功率并且用于将高频频带中的射频激励场B1应用于所述感兴趣对象(20)的所述部分的或所述部分内的原子核以用于磁共振激励，以及-磁共振射频表面接收天线，其被配置用于从已经通过应用射频激励场B1而被激励的所述感兴趣对象(20)的所述部分的或所述部分内的原子核接收所述高频频带中的磁共振信号，以及-至少一个金属检测器单元(38)，其用于检测所述感兴趣对象(20)内的金属并且包括至少一个金属检测器线圈(40)，所述至少一个金属检测器线圈可调谐为在低频带中共振，并且其中，所述至少一个磁共振射频天线设备(30)和所述至少一个金属检测器线圈(40)机械地或电学地或空间地形成一体单元(34)。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统(10)，其中，所述至少一个金属检测器单元(38)的所述至少一个金属检测器线圈(40)具有检测器线圈区，所述检测器线圈区被布置在与所述至少一个磁共振射频表面接收天线的取向平面平行的平面中，使得所述检测器线圈区在垂直于所述取向平面的方向上与所述至少一个磁共振射频表面接收天线至少部分地交叠。3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统(10)，其中，所述至少一个磁共振射频天线设备(30)包括被布置为磁共振射频天线阵列的多个磁共振线圈(32)，并且其中，所述至少一个金属检测器单元(38)包括被布置为金属检测器线圈阵列(48)的多个金属检测器线圈(40)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统(10)，其中，来自、通往所述至少一个磁共振射频天线设备(30)的或其内的以及来自、通往所述至少一个金属检测器线圈(40)中的至少一个的或其内的电信号至少部分地经由相同的传输线被输送，并且所述磁共振成像系统还包括至少一个电滤波器构件(60)，所述至少一个电滤波器构件用于引导来自、通往所述至少一个磁共振射频天线设备(30)中的所述至少一个的或其内的以及来自、通往所述至少一个金属检测器线圈(40)中的所述至少一个的或其内的所述电信号。5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统(10)，其中，所述至少一个电滤波器构件(60)包括至少一个可远程切换的扼流器(62)。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的磁共振成像系统(10)，其中，所述至少一个金属检测器线圈(40)包括多个匝，所述多个匝通过多个电容器(50)被相互连接，所述多个电容器(50)在拉莫频率附近的频率区域中具有低阻抗并且在所述金属检测器单元(38)的基础信号频率处具有高阻抗，并且其中，所述至少一个金属检测器线圈(40)在至少一个操作状态下充当所述至少一个磁共振射频表面发射天线或磁共振射频表面接收天线。7.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统(10)，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·洛斯勒，C·芬德科里，P·韦尔尼科尔，
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