在波谱成像中考虑移位的代谢体积的方法技术

技术编号:2629063 阅读:295 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在一种磁共振方法中,确定定位磁场梯度(G↓[L]),其适于获取定位到第一采样区域(R↓[m1])的第一谐振核素磁共振。确定由定位磁场梯度定义的第二采样区域(R↓[m2])以用于第二谐振核素磁共振。由于第一和第二谐振核素磁共振的旋磁比不同,第二采样区域与第一采样区域有空间移位。至少与设置于主磁场中的对象的图像(62)一起显示第二采样区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以下内容涉及磁共振领域。本专利技术在磁共振波谱分析中有特定应用, 且将特定参考其加以描述。不过,它在磁共振成像、多核磁共振波谱分析、 多核磁共振成像等领域中也有所应用。磁共振波谱分析可以基于磁共振的化学位移提供关于感兴趣区域的化 学信息。例如,质子的磁共振频率取决于质子所在的化学环境而移位。用于脑部的基于质子的磁共振波谱分析的一些常用代谢物种类包括N-乙酰天 门冬氨酸(NAA)、肌酸和胆碱。对于脑部或其他器官或解剖特征的波谱分析, 其他代谢物种类,例如乳酸盐、肌醇、谷氨酸盐、谷氨酰胺、丙氨酸等可 能是感兴趣的。在一些方法中,测量具有预定临床意义的两种代谢物种类 水平的比值,例如胆碱:肌酸比值。化学位移的大小随着主(BQ)磁场强度 线性增大。因此,虽然可以使用低场扫描仪,但有利的是,在高场磁共振 扫描仪中执行磁共振波谱分析,例如在3特斯拉或更高的强度下工作。在磁共振数据采集期间施加磁场梯度以将波谱信号定位到体积、切片 或其他空间区域中。如果利用所施加的磁场梯度对磁共振信号进行了空间 编码,那么就可以生成磁共振波谱图或图像。典型的感兴趣代谢物,例如 NAA、肌酸和胆碱的磁共振信号强度基本都低于占优势的水和脂肪代谢物 的磁共振信号强度。因此,典型地,采用脂肪和/或水饱和度或其他信号抑 制技术来在执行磁共振波谱分析时抑制脂肪和/或水的信号。有利的是,由 磁场梯度定义的定位区域变大,以使感兴趣的代谢物的磁共振信号强度最 大化。不过,该定位区域应当包含在被分析、作图或成像的肿瘤或其他特 征或感兴趣区域之内。典型地,基于磁共振扫描仪的主磁共振频率(例如是质子在水中的谐 振频率)建立用在磁共振波谱分析中的定位磁场梯度。不过,出现了一个 问题,g卩,磁共振波谱分析中采用的化学位移还在定位磁场梯度所定义的 定位区域中产生对应的空间移位。即,对于给定的定位磁场梯度或一组梯度来说,在不同的空间区域中采样了不同的代谢物。因此,基于扫描仪谐振频率建立的空间区域未精确地对应于在其中对 代谢物采样的空间区域。这些空间误差随着主磁场强度增大而增大,因此 对于优选用于波谱应用的高场磁共振扫描仪是更有问题的。对于小的肿瘤 或大的感兴趣区域(例如为了使磁共振信号最大化而优选的)而言,由化 学位移导致的空间误差可能会使感兴趣的代谢物的采样区域延伸到肿瘤或 其他感兴趣的特征之外。当对两种代谢物的磁共振求比值时,由于两种代谢物的化学位移不同, 使得该比值的每种代谢物的磁共振是从不同的采样体积中获取的。如果这 些空间移位的区域之一或二者都延伸到肿瘤或其他感兴趣区域之外,那么 所测得的代谢物磁共振比值将不会对应于肿瘤组织的代谢物磁共振比值。即使针对感兴趣的代谢物的空间定位区域包含在肿瘤或其他感兴趣特 征之内,也可能会发生问题。例如,如果空间定位磁场梯度导致脂肪磁共 振的定位区域延伸到肿瘤之外并进入含脂肪的解剖区域中,结果可能是脂 肪磁共振信号大增,这样可能与感兴趣的代谢物磁共振信号相干扰,即使 在磁共振波谱序列中采用脂肪抑制时也是如此。可以通过增大定位磁场梯度强度来减小由化学位移导致的空间误差。不过,SAR考虑可能会限制磁场梯度强度,尤其是对于高场磁共振扫描仪 而言。此外,增大磁场梯度强度减小了采样空间区域的大小,这减小了感 兴趣的一种或多种代谢物的磁共振信号。下文提出了克服前述限制及其他问题的改进的设备和方法。根据一方面,公开了一种磁共振方法。确定定位磁场梯度,其适于获 取定位到第一采样区域的第一代谢物磁共振。确定由定位磁场梯度定义的 第二采样区域以用于第二代谢物磁共振。由于第一和第二代谢物磁共振的 化学位移不同,因此所述第二采样区域与所述第一采样区域有空间移位。 至少与设置于主磁场中的对象的图像一起显示第二采样区域。根据另一个方面,公开了一种磁共振设备。磁共振扫描仪获取磁共振。 该扫描仪包括用于在主磁场上叠加一个或多个定位磁场梯度的一个或多个 磁场梯度线圈。将处理器配置成执行前面一段所述的磁共振方法。根据另一个方面,公开了一种磁共振方法。确定定位磁场梯度,其适于获取定位到第一采样区域的第一谐振核素(resonance species)磁共振。 确定由定位磁场梯度定义的第二采样区域以用于第二谐振核素磁共振。由 于第一和第二谐振核素磁共振的旋磁比不同,第二采样区域与第一采样区 域有空间移位。至少与设置于主磁场中的对象的图像一起显示第二采样区 域。一个优点在于提供了多个代谢物种类的更鲁棒的磁共振波谱。 另一个优点在于肿瘤及其他感兴趣区域更为精确的波谱表征。 另一个优点在于改进了肿瘤及其他感兴趣区域的波谱表征的流程。 另一个优点在于减小了与肿瘤或其他感兴趣区域相邻的含脂肪或高含水组织的磁共振干扰。在阅读以下优选实施例的详细说明之后,本领域的普通技术人员将明了很多其他优点和益处。本专利技术可以实现为各种组件和组件布置,以及各种处理操作和处理操 作的布置。附图仅用于示出优选实施例,不被视为限制本专利技术。附图说明图1图示了用于执行磁共振波谱分析,包括任选成像的范例磁共振系统;图2图示了两种代谢物种类的采样区域的图形可视化。图2的顶部图 示了对采样区域的z分量的确定;图3图示了两种代谢物种类的采样区域的图形可视化。图3与图2类 似,只是定位磁场梯度的方向被反转。参考图1,将磁共振扫描仪IO配置成执行磁共振波谱分析,任选地包 括代谢物分析、多种代谢物种类成像、多核成像等。任选地还将扫描仪10 配置成执行磁共振成像。图示的范例扫描仪10包括扫描仪外壳12,患者或 其他对象16至少部分地设置在其中。扫描仪外壳12的内筒18任选地顺着 对象16设置于其中的扫描仪外壳12的柱形内膛或开口排列。由主磁体控 制器22控制设置于扫描仪外壳12中的主磁体20,以至少在包括至少一部 分对象16的感兴趣区域14中产生主磁场Bo。典型地,虽然也可以使用电阻式磁体(resistive magnet),主磁体20为低温覆盖24包裹的永久超导磁 体。主磁体20产生典型大约为3特斯拉或更高的主磁场B。。在一些实施例 中,主磁场Bo大约为7特斯拉。磁场梯度线圈28设置在外壳12内或上,以至少在感兴趣区域中在主 磁场B。上叠加选定的磁场梯度。典型地,磁场梯度线圈包括用于产生三个 正交磁场梯度,例如x梯度、y梯度和z梯度的线圈。如图所示,在外壳 12中或在扫描仪10的内膛中设置整体射频线圈30,以注入B,射频激励脉 冲并测量磁共振信号。射频线圈30通常为柱形的且与扫描仪10的内膛同 轴对准,并包括环绕同轴的、通常为柱形的射频屏蔽32。额外地或替换地, 可以将诸如头部线圈、体表线圈等的局部射频线圈用于磁共振数据采集序 列中的激励阶段、读数阶段或这二者。在任选的磁共振成像期间,将射频功率源38通过射频开关电路40耦 合到射频线圈30或另一个射频线圈或线圈阵列,以注入射频激励脉冲,从 而在对象16的感兴趣区域内产生磁共振信号。磁场梯度控制器44操作磁 场梯度线圈28以空间定位所产生的磁共振或对其进行编码。在磁共振读数 阶段期间,开关电路40将射频接收机46连接到射频线圈30或另一个射频 线圈或线圈阵列,以从对象16的感兴趣区域中获取磁共振信号。如果采用 了不同的激励和接收线圈,那么可以任选地省去开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振方法,包括:    确定定位磁场梯度(G↓[L]),其适于获取定位到第一采样区域(R↓[m1])的第一代谢物磁共振;    确定由所述定位磁场梯度定义的第二采样区域(R↓[m2]),以用于第二代谢物磁共振,由于所述第一和第二代谢物磁共振的化学位移不同,因此所述第二采样区域与所述第一采样区域有空间移位;以及    至少与设置于主磁场中的对象的图像(62)一起显示所述第二采样区域。

【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:MR汤普森DP格林
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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