改进对MRI对比增强的检测的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种ＭＲＩ成像方法。通过向诸如ＣＥＳＩ造影剂之类的ＭＲＩ造影剂的对比增强施加时间调制，根据本发明专利技术的方法使得图像在对比增强区域中具有改进的信噪比、强烈地抑制未增强区域中不希望的信号、并且降低了诸如运动伪影的伪影。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进对MRI对比增强的检测的方法和设备本专利技术涉及磁共振成像(MRI)。更具体地，本专利技术涉及导致图像 在对比增强区域中具有改进信噪比、强烈地抑制了在非增强区域中的不 期望信号、并降低了诸如运动伪影(artefact)之类的伪影的MRI。磁共振成像(MRI)是医学中的一种主要成像技术，并且是一种用 于分子成像的主要载体。通过向患者施加强磁场、磁场梯度、以及相关 的RF辐射来获得图像。在成像处理期间，起磁偶极作用的具有固有磁 矩的原子核子(在人类身体中主要是脂肪分子和水的氢原子(质子)) 通过RF辐射而变得激发(excite)。当RF辐射停止时，所激发核子 的驰豫(relaxation)导致RF信号的自发发射。作为施加磁场梯度的 结果，在这个发射的RF信号中的频率包括空间信息，并且可以用以构 造图像。有时，不同组织之间MRI对比中的差异不足以获取满意的临床信 息，因此使用了 MRI造影剂(contrast agent)。现在，在MRI中造 影剂(CA)的使用正在增多。当前，造影剂包括(超级)顺磁性材料， 其影响近水^核子的驰豫过程，并导致图像对比的局部变化。然而， 在造影剂的给药(administration)之后，对比方面的变化不受控制。 这主要依赖于造影剂的浓度，而造影剂的浓度又依赖于其生物分布 (bio-distribution)。因此，通过当前的MRI造影剂来改进对比对于每个患者都是不同的，并且可导致图像具有太低或者太高的对比、更 长的测量时间、不必要高剂量的造影剂、以及可能的负面健康影响。在大多数情况下，对比增强区域位于无需使用造影剂就已经存在显 著MRI对比的区域中或者其附近。为了精确地定位具有造影剂摄取 (uptake)的区域、或者为了在特定区域中量化造影剂的摄取量，因 而，除了对比增强图像以外还有必要采用参考图像。参考图像可以用于 从对比增强图像中减去预先存在的对比。利用当前使用的造影剂，在给 药之后不能关闭对比增强，由此，在造影剂给药之前或者在从组织中清 除之后，必须获得参考图像，这通常花费数小时至数天的时间。不可避免地，根据造影剂摄取的速率，对比增强图像将比参考图像 延迟达数分钟(常规临床实践)或者甚至数小时或者数天，以便例如允 许在淋巴腺中的巨噬细胞的中间造影摄取。例如，在分子成像的情况下， 预计这个延迟时间是数小时或者数天。在这些延迟时间期间，患者的位 移相当大，而且对不匹配参考图像的减法将导致在量化中出现大的误 差。尤其是在诸如目标分子成像之类的小造影剂摄取的情况下，这些错 误可很容易超过实际对比增强。由此，很难甚至不可能进行准确量化。例如，在目标分子成像的情况下，造影剂包括目标配体(targeting ligand),其必须与所感兴趣疾病的目标分子受体(receptor)绑定， 并且随后必须从身体的其余部分清除未绑定的造影剂。此整个过程花费 数个小时以至甚至数天，并且现在在给药之前获取参考图像是必需的， 这是因为图像在CA绑定之后不包括任何形态学信息。由此，在MRI成^f象期间可能出现的问题在于，患者的运动以及由此 导致的身体运动导致运动伪影。这些运动伪影可以是由于在成像顺序期 间患者整个身体的运动、或者部分身体(例如，胳膊或者腿)的运动而 导致的。在成像顺序期间，整个身体的运动通常导致沿相位编码方向具 有虛像的整个图像的模糊。所成像对象的一小部分的运动导致那一小部 分对象在整个图像上的模糊。本专利技术的一个目的在于，提供一种用于执行磁共振成像(MRI)的 设备和方法，其导致图像具有改进的对比增强检测性。通过根据本专利技术的方法和设备来实现上述目的。在所附独立权利要求和从属权利要求中阐明了本专利技术的特殊和优选 方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征、以及其他 从属权利要求的特征适当地组合，而并不仅如权利要求中所明确阐明的 那样。在第一方面，本专利技术提供了一种用于MRI成像的方法，所述方法包括-在向患者给药造影剂之后，-在向所述造影剂施加第一外部刺激(stimulus)之后，获取所述 患者至少一部分身体的至少一部分参考MRI图像，-在向所述造影剂施加第二外部刺激之后，获取所述患者身体所述 至少一部分的至少一部分对比增强MRI图j象，以及 -根据比较例如所述对比增强MRI图像和参考图像之间的区别来确 定所述造影剂在所述身体部分中例如存在的影响。优选地，第一和第二外部刺激彼此不同。根据本专利技术的实施方式， 第一外部刺激可以包括施加第一 RF饱和脉冲，而第二外部刺激可以包 括施加第二饱和脉冲，第一和第二 RF饱和脉冲至少在所述RF饱和脉 沖的功率、偏移频率、形状、重数、间隔时长中的至少一个方面有所不 同。例如，在一个实施方式中，第一外部刺激可以是具有零振幅的刺激， 即，实际上根本没有刺激，从而不导通造影剂。在可替换实施方式中， 第一和第二外部刺激可以具有至少一个不同的参数，例如不同的频率。本专利技术还提供了用于MRI成像的方法，所述方法包括-重复获取图像或者部分图像，因而通过向所述造影剂施加随时间 变化的外部刺激来及时有意地调制造影剂的对比增强，该时间变化的外 部刺激具有已知的时间过程(time course)，-此后，分别构造每个图像或者所述部分图像，-根据分别构造的图像，确定每个图像或者每个部分图像的强度时 间过程，以及-将该强度时间过程与外部施加刺激的已知时间过程进行关联、或 者使用该强度时间过程，用于提取作为外部刺激变化的结果而影响对比 增强的动态响应的组织参数。本专利技术还提供了一种在向患者给予一种类型的造影剂之后进行MRI 成像的方法，其中获取患者至少部分身体的至少部分参考MRI图像、 并且获取患者至少部分身体的至少部分对比增强的MRI图像，所述方 法包括-为了获取至少部分参考MRI图像激活用于所述造影剂的第一外 部刺激，-为了获取至少部分对比增强的MRI图像激活用于所述造影剂的 第二外部刺激，以及-根据比较例如对比增强MRI图像和参考图像之间的区别来确定身体部分中的造影剂例如存在的影响。优选地是，第一和第二外部刺激彼此不同。在一个实施方式中，第 一外部刺激可以是具有零振幅的刺激，即根本没有刺激，以便没有导通 造影剂。在可替换实施方式中，第一和第二外部刺激可以具有至少一个不同的参数，例如不同的频率。本专利技术的方法导致了 MRI图像具有改进的对比增强检测性、高信噪 比、并具有降低的运动伪影。根据本专利技术的实施方式，由本专利技术的方法 所使用的适合造影剂可以包括，具有原子核自旋和原子核自旋共振频率 的至少一个可交换实体。可交换实体例如可以是质子、水分子或者磷酸 盐组。在本专利技术的实施方式中，可交换实体可以具有第一和第二可交换位 置，其中在MRI成像期间，可交换实体从第一可交换位置改变到第二 可交换位置，因而导致在其原子核自旋共振频率中的改变。在根据本专利技术的特殊实施方式中，造影剂可以是CEST造影剂。例 如，造影剂可以是Yb-D0TAM-G3化合物，其由Yb-D0TAM顺磁性化合物 共价附于作为载体的PPI树枝状高分子(dendrimer)所形成。此分子 的优点在于，其包括大约112个可交换质子，这导致MRI技术灵敏度 的增强。根据本专利技术的实施方式，随时间变化的外部刺激可以通过施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在向患者给予一种类型的造影剂之后进行ＭＲＩ成像的方法，其中获取所述患者至少部分身体的至少部分参考ＭＲＩ图像，并且获取所述患者所述至少部分身体的至少部分对比增强的ＭＲＩ图像，所述方法包括：　　　　－为了获取所述至少部分参考ＭＲＩ图像：激活用于所述造影剂的第一外部刺激，　　　　－为了获取所述至少部分对比增强的ＭＲＩ图像：激活用于所述造影剂的第二外部刺激，以及　　　　－根据所述对比增强的ＭＲＩ图像和参考图像之间的比较来确定所述部分身体中的造影剂影响。

【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：NP威拉德，RT韦格，JA皮克马特，H格鲁尔，T谢夫特，RMJN拉默里克斯，
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]