【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体涉及非侵入性诊断系统和方法，并且特别地，一些实施方式可以涉及用于确定脂肪和水的浓度以及脂肪和水在内部器官(诸如肝脏)中的扩散系数的非侵入性诊断系统和方法。
技术介绍
1、确定器官中的脂肪含量对疾病和其他健康状况的诊断和治疗是重要的。特别是，肝脏是此类信息在其中有价值的器官，因为检测肝脏的脂肪成分的不良变化可以允许早期诊断和治疗疾病，从而获得更好的健康结果。评估肝脏的脂肪含量可以帮助诊断和确定某些健康风险，包括脂肪肝、肝硬化、癌症等疾病和其他健康状况的进展。此外，即使没有检测到疾病，肝脏中的脂肪成分也可以指示整体健康，并且因此是关键的测量结果。
2、用于评定肝脏的脂肪含量的传统方法，诸如mri，价格昂贵，需要很大的空间，并且可能会让患者感到非常不舒服。其他方法可能导致准确度差。由于这些原因，对肝脏的脂肪成分的监测不是常规预防性医疗护理的一部分，并且与肝脏的脂肪含量相关的健康状况的诊断通常直到晚期疾病进展才进行。早期监测肝脏脂肪成分的变化允许早期干预和治疗，并为患者带来更好的结果。脂肪含量的准确测量允许随着时间的推移确定治疗效果。
技术实现思路
1、公开了用于非侵入性健康测量系统的系统和方法。一种非侵入性健康测量系统可以包括开放式磁体核磁共振(“nmr”)装置。nmr装置可以获得由包括器官的物质的原子核生成的nmr响应信号。nmr响应信号可以包括脂肪贡献信号和水贡献信号。该系统可以包括处理器和可通信地耦合到该处理器的存储器。存储器可以存储指令，当由处理器执行时，该
2、在实施例中，基于水和脂肪的扩散系数来分离水和脂肪信号贡献可以涉及测量nmr信号幅度与扩散时间的相关性。基于水和脂肪的扩散系数来分离水和脂肪信号贡献还可以涉及使用测量的nmr信号幅度与扩散时间的相关性来确定脂肪和水贡献的幅度和扩散系数。在实施例中，确定器官的水和脂肪成分可以涉及基于所确定的幅度计算质子密度脂肪分数(“pdff”)。
3、在实施例中，脂肪的扩散系数可以是已知的。确定器官的水和脂肪成分可以涉及通过使用高b值抑制水幅度以基于脂肪的已知扩散系数计算脂肪幅度来计算pdff。
4、在实施例中，用于非侵入性健康测量系统的指令可以进一步使处理器测量脂肪质子弛豫时间(t2f)。测量脂肪质子弛豫时间(t2f)可以涉及在高b值下执行经扩散编码(diffusion encoded)的nmr测量以抑制水贡献，并且基于经扩散编码的nmr测量的单指数拟合来计算脂肪弛豫时间(t2f)。
5、在实施例中，测量nmr信号幅度与扩散时间的相关性可以涉及在变化的b值下执行经扩散编码的nmr测量，在每个b值下对nmr信号执行双指数拟合，并且基于该双指数拟合在每个b值下计算nmr信号的幅度。
6、在实施例中，确定脂肪和水的幅度和扩散系数可以涉及对总测量信号幅度与时间的相关性执行双指数拟合；基于该双指数拟合计算水和脂肪贡献的幅度；以及基于该双指数拟合计算水和脂肪贡献的扩散系数。
7、在关于非侵入性健康测量系统的实施例中，器官可以是肝脏。该器官可以是人类患者的肝脏。在该系统的实施例中，nmr装置可以在人类患者躺下时应用于人类患者。在该系统的实施例中，nmr装置可以包括引导装置相对于患者的定位的带。该带可以是弹性体带。
8、在该系统的实施例中，可以通过以下方式来评估nmr装置执行的nmr信号测量的准确度：将nmr装置应用于患者；相对于nmr装置的放置横向移动患者；用nmr装置执行nmr信号测量；以及评估信号测量的幅度以确定患者位置的准确度。
9、在实施例中，一种非侵入性健康测量系统可以包括开放式磁体核磁共振(“nmr”)装置。nmr装置可以获得由包括器官的物质的原子核生成的nmr响应信号。nmr响应信号可以包括脂肪贡献信号和水贡献信号。该系统可以包括处理器和可通信地耦合到该处理器的存储器。存储器可以存储指令，当由处理器执行时，该指令使处理器在存在场梯度的情况下用开放式磁体nmr装置将射频(“rf”)脉冲传输到器官中。指令可以进一步使处理器获得nmr响应信号。指令可以进一步使处理器基于水和脂肪对nmr响应信号的贡献的自旋-自旋(“t2”)弛豫时间分离水和脂肪对nmr响应信号的贡献，以确定器官的水和脂肪成分。
10、在非侵入性健康测量系统的实施例中，基于水和脂肪信号贡献的t2弛豫时间分离水和脂肪信号贡献可以包括收集carr-purcell-meiboom-gill(“cpmg”)时间系列，对cpmg时间系列执行双指数最小二乘拟合，以及基于该拟合来计算脂肪信号贡献和水信号贡献的幅度。在实施例中，可以使用短回波时间来最小化扩散效应。
11、在非侵入性健康测量系统的实施例中，基于水和脂肪信号贡献的t2弛豫时间分离水和脂肪信号贡献可以涉及通过基于t1抑制水信号来测量脂肪质子的t2弛豫时间。在另一个实施例中，基于水和脂肪信号贡献的t2弛豫时间分离水和脂肪信号贡献可以涉及通过抑制扩散系数来测量脂肪质子的t2弛豫时间。
12、在实施例中，一种非侵入性健康测量系统可以包括开放式磁体核磁共振(“nmr”)装置。nmr装置可以获得由包括器官的物质的原子核生成的nmr响应信号。nmr响应信号可以包括脂肪贡献信号和水贡献信号。该系统可以包括处理器和可通信地耦合到该处理器的存储器。存储器可以存储指令，当由处理器执行时，该指令使处理器在存在场梯度的情况下用开放式磁体nmr装置将射频(“rf”)脉冲传输到器官中。指令可以进一步使处理器获得nmr响应信号。指令可以进一步使处理器基于水和脂肪对nmr响应信号的贡献的自旋-晶格(“t1”)弛豫时间分离水和脂肪对nmr响应信号的贡献。
13、在非侵入性健康测量系统的实施例中，基于水和脂肪信号贡献的t1弛豫时间分离水和脂肪信号贡献可以涉及使用变化的再循环延迟(“rd”)收集回波列，该回波列比最短的t2值短得多，在rd值的范围内测量nmr信号幅度，执行所测量的信号幅度的双指数拟合，基于该双指数拟合独立于t2值来确定水和脂肪的信号幅度值，以及基于该双指数拟合独立于t2值确定水和脂肪的t1弛豫时间t。
14、在非侵入性健康测量系统的实施例中，基于水和脂肪信号贡献的t1弛豫时间分离水和脂肪信号贡献可以涉及计算t1f和分开地计算t1w。计算t1f可以涉及在变化的rd值下执行nmr信号测量并将回波相加，应用nmr扩散编码序列来抑制水贡献，对测量执行单指数拟合，以及基于该单指数拟合计算t1f。分开地计算t1w可以涉及在变化的rd值下收集在具有扩散编码的情况下的单个回波，设置比t1f大得多的rd值，使得随着t1w变得比t1f大得多，脂肪贡献变得有效地恒定，对测量执行单指数拟合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非侵入性健康测量系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献进一步包括基于所确定的幅度计算质子密度脂肪分数即PDFF。
4.根据权利要求2所述的系统，其中脂肪的所述扩散系数是已知的，并且其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献进一步包括通过使用高b值抑制所述水幅度以基于脂肪的已知扩散系数计算所述脂肪幅度来计算PDFF。
5.根据权利要求2所述的系统，进一步包括测量脂肪质子弛豫时间T2f。
6.根据权利要求5所述的系统，其中测量脂肪质子弛豫时间T2f包括：
7.根据权利要求2所述的系统，其中测量所述NMR信号幅度与扩散时间的相关性：
8.根据权利要求2所述的系统，其中确定脂肪和水的所述幅度和扩散系数包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述器官是肝脏。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述器官是
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述NMR装置在所述人类患者躺下时应用于所述人类患者。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述NMR装置应用于患者，并且其中所述NMR装置包括引导所述患者的定位的带。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述带包括弹性体带。
14.根据权利要求1所述的系统，其中由所述NMR装置执行的所述NMR信号测量的准确度通过以下方式评估：
15.一种非侵入性健康测量系统，其包括：
16.根据权利要求15所述的系统，其中基于所述水和脂肪信号贡献的T2弛豫时间分离所述水和脂肪信号贡献包括：
17.根据权利要求16所述的系统，其中使用短回波时间以最小化扩散效应。
18.根据权利要求16所述的系统，其中基于所述水和脂肪信号贡献的T2弛豫时间分离所述水和脂肪信号贡献包括通过基于T1抑制所述水信号来测量所述脂肪质子的所述T2弛豫时间。
19.根据权利要求16所述的系统，其中基于所述水和脂肪信号贡献的T2弛豫时间分离所述水和脂肪信号贡献包括通过抑制扩散系数来测量所述脂肪质子的所述T2弛豫时间。
20.一种非侵入性健康测量系统，其包括：
21.根据权利要求21所述的系统，其中基于所述水和脂肪信号贡献的T1弛豫时间分离所述水和脂肪信号贡献包括：
22.根据权利要求21所述的方法，基于所述水和脂肪信号贡献的T1弛豫时间分离所述水和脂肪信号贡献包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种非侵入性健康测量系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献进一步包括基于所确定的幅度计算质子密度脂肪分数即pdff。
4.根据权利要求2所述的系统，其中脂肪的所述扩散系数是已知的，并且其中基于水和脂肪的所述扩散系数来分离所述水和脂肪信号贡献进一步包括通过使用高b值抑制所述水幅度以基于脂肪的已知扩散系数计算所述脂肪幅度来计算pdff。
5.根据权利要求2所述的系统，进一步包括测量脂肪质子弛豫时间t2f。
6.根据权利要求5所述的系统，其中测量脂肪质子弛豫时间t2f包括：
7.根据权利要求2所述的系统，其中测量所述nmr信号幅度与扩散时间的相关性：
8.根据权利要求2所述的系统，其中确定脂肪和水的所述幅度和扩散系数包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述器官是肝脏。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述器官是人类患者的肝脏。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述nmr装置在所述人类患者躺下时应用于所述人类患者。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·普拉多，A·布桑德拉，
申请(专利权)人：利维沃斯公司，
类型：发明
国别省市：
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