使用补充磁场线圈来生成磁共振指纹识别词典制造技术

本发明专利技术提供了一种操作仪器(100)的方法。所述仪器包括用于测量来自测量区(108)的词典磁共振数据(154)的磁共振系统(102)。所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体(104)。所述磁共振系统包括用于将测试样本(132)保持在所述测量区内的测试固定装置(124)。所述测试固定装置包括补充磁场线圈(126)和磁共振天线(128)。所述方法包括重复地进行以下操作的步骤：选择(200)电流；向所述补充磁场线圈供应(202)所述电流以调节所述测量区内的所述主磁场；通过根据磁共振指纹识别技术控制所述磁共振系统而利用所述磁共振天线采集(204)来自所述测试样本的所述词典磁共振数据；以及将所述词典磁共振数据附加(206)到磁共振指纹识别词典(156)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用补充磁场线圈来生成磁共振指纹识别词典
本专利技术涉及磁共振成像和谱学检查，具体涉及用于构建磁共振指纹识别词典的方法和设备。
技术介绍
磁共振(MR)指纹识别是一种新技术，其中，施加在时间上分布的多个RF脉冲，使得这多个RF脉冲引起来自不同材料或组织的、对测得的MR信号具有独特贡献的信号。将来自物质的集合或固定数量的物质的预先计算的信号贡献的有限词典与测得的MR信号进行比较，并且能够在单个体素内确定组成。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，那么仅需要考虑来自这三种材料的贡献，并且仅需要一些RF脉冲来准确地确定体素的组成。如果使用具有更高分辨率的更大词典，那么MR指纹识别能够用于同时且定量地确定体素的不同组织参数(例如，T1、T2、……)。在Ma等人的期刊文章“MagneticResonanceFingerprinting”(Nature，第495卷，第187至193页，doi:10.1038/nature11971)中介绍了磁共振指纹识别技术。在美国专利申请US2013/0271132A1和US2013/0265047A1中也描述了磁共振指纹识别技术。会议记录Jiang等人的“MRFingerprintingUsingSpiralQUEST”(Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.21，2013年，第0019页)公开了通过使用快速回波分裂成像技术(QUEST)作为针对MRF序列的建立块的磁共振指纹识别(MRF)。在ISMRM(摘要，2015年，第3236页，“MRfingerprintingandB0inhomogeneities”)中，讨论了一种磁共振指纹识别技术，其中，虚拟线性匀场梯度的效果被添加到词典。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供了操作仪器的方法、仪器以及计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。Ma等人的Nature文章介绍了磁共振指纹识别的基本想法和用于描述诸如词典的这种技术的术语，所述词典在本文中也被称为“磁共振指纹识别词典”或被简称为“词典”。本领域的技术人员将意识到，本专利技术的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。因此，本专利技术的各方面可以采用以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或在本文中全部被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件方面和硬件方面的实施例。此外，本专利技术的各方面可以采用被实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有被实施在其上的计算机可执行代码。可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。如在本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储能由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。计算机可读存储介质还可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储媒介的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录媒介。例如，可以在调制解调器上、在互联特网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来发射在计算机可读介质上实施的计算机可执行代码，所述任何适当的介质包括但不限于：无线、有线、光纤缆线、RF等，或前面的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分的、在其中实施计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的经传播的信号可以采用各种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：所述计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的程序或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是能由处理器直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，或者反之亦然。本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可运行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备中的每个均包括一个或多个处理器。计算机可运行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。计算机可运行代码可以包括令处理器执行本专利技术的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本专利技术的各方面的操作的计算机可运行代码可以被写成一种或多种编程语言的任何组合，包括面向对象的编程语言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可运行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器在运行中生成机器可执行指令。计算机可运行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。参考根据本专利技术的实施例的流程图图示和/或方法、装置(系统)以及计算机程序产品的方框图描述了本专利技术的各方面。应当理解，在适当时能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分。还应当理解，当互不排斥时，可以对不同的流程图、图示和/或方框图中的方框进行组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的单元。这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以特定方式起作用，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制造品，所述制造品包括实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的指令。计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起要在计算机、其他可编程装置或其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作仪器(100)的方法，其中，所述仪器包括：‑磁共振系统(102)，其用于测量来自测量区(108)的词典磁共振数据(154)，其中，所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体(104)；以及‑测试固定装置(124)，其用于将测试样本(132)保持在所述测量区内，其中，所述测试固定装置包括补充磁场线圈(126)和磁共振天线(128)；其中，所述方法包括重复地进行以下操作的步骤：·根据电流的分布选择(202)电流；·向所述补充磁场线圈供应(204)所述电流以调节所述测量区内的所述主磁场；·在向所述补充磁场线圈供应所述电流期间通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统而利用所述磁共振天线采集(206)来自所述测试样本的所述词典磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令使得所述磁共振系统根据磁共振指纹识别技术采集所述词典磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定一串脉冲序列重复，其中，每个脉冲序列重复具有根据重复时间的分布选择的重复时间，其中，每个脉冲序列重复包括根据射频脉冲的分布选择的射频脉冲，其中，射频脉冲的所述分布使得磁自旋旋转到翻转角的分布，并且其中，每个脉冲序列重复包括采样事件，在所述采样事件中，在所述脉冲序列重复结束之前在采样时间处对所述磁共振信号采样预定持续时间，其中，所述采样时间是根据采样时间的分布选择的，其中，所述词典磁共振数据是在所述采样事件期间采集的；以及·将所述词典磁共振数据附加(208)到磁共振指纹识别词典(156)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 EP 15171868.11.一种操作仪器(100)的方法，其中，所述仪器包括：-磁共振系统(102)，其用于测量来自测量区(108)的词典磁共振数据(154)，其中，所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体(104)；以及-测试固定装置(124)，其用于将测试样本(132)保持在所述测量区内，其中，所述测试固定装置包括补充磁场线圈(126)和磁共振天线(128)；其中，所述方法包括重复地进行以下操作的步骤：·根据电流的分布选择(202)电流；·向所述补充磁场线圈供应(204)所述电流以调节所述测量区内的所述主磁场；·在向所述补充磁场线圈供应所述电流期间通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统而利用所述磁共振天线采集(206)来自所述测试样本的所述词典磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令使得所述磁共振系统根据磁共振指纹识别技术采集所述词典磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定一串脉冲序列重复，其中，每个脉冲序列重复具有根据重复时间的分布选择的重复时间，其中，每个脉冲序列重复包括根据射频脉冲的分布选择的射频脉冲，其中，射频脉冲的所述分布使得磁自旋旋转到翻转角的分布，并且其中，每个脉冲序列重复包括采样事件，在所述采样事件中，在所述脉冲序列重复结束之前在采样时间处对所述磁共振信号采样预定持续时间，其中，所述采样时间是根据采样时间的分布选择的，其中，所述词典磁共振数据是在所述采样事件期间采集的；以及·将所述词典磁共振数据附加(208)到磁共振指纹识别词典(156)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁共振天线是螺线管磁共振天线，其中，螺线管磁共振天线被配置用于生成采样区(130)中的B1磁场，其中，所述螺线管磁共振成像天线被定向为使得所生成的B1磁场垂直于所述主磁场，其中，所述采样区在所述测量区内，并且其中，所述测试样本在所述采样区内。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：-将对象(304)放置(400)在磁共振装置(300)的数据采集区(308’)中；-通过利用脉冲序列指令(308)控制所述磁共振装置来采集(402)对象磁共振数据(304)，其中，所述脉冲序列指令使得所述磁共振装置根据所述磁共振指纹识别技术采集所述对象磁共振数据，其中，所述脉冲序列指令指定所述一串脉冲序列重复；并且-通过比较所述对象磁共振数据与所述磁共振指纹识别词典来计算(404)预定物质的集合中的每种的丰度，并且其中，所述测试样本属于所述预定物质的集合。4.一种仪器，包括(100)：-磁共振系统(102)，其用于测量来自测量区(108)的词典磁共振数据(154)，其中，所述磁共振系统包括用于生成所述测量区内的主磁场的磁体(104)；以及-测试固定装置(124)，其用于将测试样本(132)保持在所述测量区内，其中，所述测试固定装置包括补充磁场线圈(126)和磁共振成像天线(128)；-存储器(150)，其用于存储机器可执行指令(160、162)和脉冲序列命令(152)，其中，所述脉冲序列命令使得所述磁共振系统根据磁共振指纹识别技术采集所述词典磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定一串脉冲序列重复，其中，每个脉冲序列重复具有根据重复时间的分布选择的重复时间，其中，每个脉冲序列重复包括根据射频脉冲的分布选择的射频脉冲，其中，射频脉冲的所述分布使得磁自旋旋转到翻转角的分布，并且其中，每个脉冲序列重复包括采样事件，在所述采样事件中，在所述脉冲序列重复结束之前在采样时间处对所述磁共振信号采样预定持续时间，其中，所述采样时间是根据采样时间的分布选择的，其中，所述词典磁共振数据是在所述采样事件期间采集的；-处理器(144)，其用于控制所述仪器；其中，所述机器可执行指令的执行还使得所述处理器重复地进行以下操作：·根据电流的分布选择(202)电流；·控制(204)所述仪器向所述补充磁场线圈供应所述电流以调节所述测试样本的所述主磁场；·在所述补充磁场线圈被供应所述电流期间通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(206)词典磁共振数据；以及·将所述词典磁共振数据附加(208)到磁共振指纹识别词典。5.根据权利要求4所述的仪器，其中，所述磁共振系统还包括磁梯度系统(110、112)，所述磁梯度系统被配置用于在至少一个方向上生成梯度磁场。6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述机器可执行指令的执行还使...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·阿姆托尔，P·博尔纳特，M·I·多内瓦，W·克鲁伊曼斯，
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