利用导航器测量磁共振流变换能器振动的制作方法_2

文档序号:8303341阅读:来源:国知局
像区之内的至少部分进行机械振动。换能器能够以足够的频率、相位和幅度振动,以便执行磁共振流变。在磁共振流变中,与使用空间编码脉冲序列对磁自旋进行空间编码的同时,使流变组织振动。
[0025]在使用所采集的磁共振数据生成相位图时,可以推导出振动区域的弹性性质。所述医学仪器还包括换能器控制器,所述换能器控制器用于控制换能器的振动的幅度和相位。所述医学仪器还包括用于控制所述医学仪器的处理器。所述医学仪器还包括用于存储由处理器执行的机器可执行指令的存储器。机器可执行指令的执行令处理器控制换能器控制器,从而诱发换能器振动。
[0026]指令的执行还令处理器控制所述磁共振成像系统在所述换能器的振动期间使用第一空间编码脉冲序列重复地从第一感兴趣区域采集磁共振数据。指令的执行还令处理器控制磁共振成像系统使用第二空间编码脉冲序列从第二感兴趣区域采集导航器数据。指令的执行令磁共振数据的采集与导航器数据的采集交错。指令的执行还令处理器使用导航器数据来构造一组导航器曲线。导航器曲线是描述由换能器振动的受检者运动的数据。
[0027]指令的执行还令处理器使用一组导航器曲线来确定描述换能器振动的至少一个参数。指令的执行还令处理器根据磁共振数据重建至少一幅磁共振流变图像。应当理解的是,本文使用的导航器数据涵盖磁共振数据。第二空间编码脉冲序列可以指定第二感兴趣区域。在一些实施例中,第二感兴趣区域可以与第一感兴趣区域具有相同尺寸或比第一感兴趣区域更小。第二空间编码脉冲序列也可以被设计使得其采集导航器数据与磁共振数据相比快得多。
[0028]本发明的实施例可以具有以下优点:与采集磁共振数据相比,可以迅速采集到描述换能器的至少一个参数。例如,这可以用于多种目的,诸如换能器的主动控制或检测换能器是否正常工作。
[0029]也可以考虑重复地采集导航器数据。在一些实施例中,至少一个参数可以是描述换能器的振动幅度和/或相位的参数。本文中使用的导航器涵盖为了确定描述受检者的空间或运动信息而采集的磁共振数据。
[0030]在一些实施例中,换能器与受检者接触很好地振动。在一些实施例中,在采集磁共振数据期间可以重建导航器曲线。在一些实施例中,所述一组导航器曲线可以仅具有一个导航器曲线。
[0031]可以通过多种不同方式实施换能器。例如,可以使用线圈来构造换能器,并且它可以使用磁共振成像系统的磁场与线圈进行结合来产生振动效应。在其他实施例中,液体致动和压电换能器也可以用于执行机械振动。
[0032]在一些实施例中,可以在k空间中构造导航器曲线。在其他实施例中,可以根据从导航器数据重建的图像来构造导航器曲线。
[0033]在另一实施例中,指令的执行还令处理器检测所述一组导航器曲线中的周期性对比度变化。指令的执行还令处理器至少部分地确定至少一个参数,以执行如下操作中的任一种:使用所述周期性对比度变化来确定换能器幅度、通过确定周期性对比度变化之间的距离来确定换能器相位、以及它们的组合。可以在k空间中进行这种分析,或者可以在重建图像中进行分析。本实施例可以是有益的,因为它具有如下优点:能够迅速确定受检者中诱发的振动的幅度和/或相位。
[0034]在另一实施例中,所述医学仪器还包括显示器。指令的执行还令处理器在采集磁共振数据期间在显示器上显示至少一个参数。指令的执行还令处理器在显示器上显示用户接口对象。指令的执行还令处理器接收来自用户接口对象的换能器调节命令。指令的执行还令处理器使用换能器调节命令生成振动修改控制命令。指令的执行还令处理器使用换能器控制和振动修改控制来调节换能器的振动。亦即,可以在图形用户界面上为受检者或操作员显示至少一个参数的值,并且操作员可以使用图形用户界面来调节振动的幅度和/或相位的水平。处理器生成振动修改控制,然后将其发送到控制器,导致其改变换能器的振动的幅度和/或相位。
[0035]在另一实施例中,所述医学仪器还包括用于采集传感器数据的振动传感器。指令的执行还令处理器在换能器振动期间采集传感器数据。至少一个参数是使用传感器数据来部分地确定的。本实施例可以是有益的,因为可以使用外部传感器来补充导航器数据,以确定至少一个参数。
[0036]在另一实施例中,所述振动传感器是以下中的至少一种:被安装于所述换能器上以及可用于被安装于所述受检者的表面上。被安装于换能器上可能是优点,因为它可以对换能器如何机械振动进行直接测量。例如,如果换能器通过使用线圈和磁共振成像系统的磁场工作,则对准的轻微变化都可能改变换能器的相位和/或幅度。在换能器上直接安装传感器会给出直接反馈。在受检者的表面上直接安装振动传感器可以以若干不同方式发挥作用。例如,如果换能器甚至与受检者接触,它可以提供直接测量。例如,在过程期间,换能器可能会跌落,并且可能不会立即检测到。
[0037]在另一实施例中,所述振动传感器是以下中的至少一种:加速度计、应变仪、压力计、压电换能器、麦克风以及它们的组合。
[0038]在另一实施例中,该换能器至少包括用于测量磁性传感器数据的磁性传感器。指令的执行还包括至少部分地使用磁性传感器数据来确定至少一个参数。例如,磁性传感器数据可以描述磁场的绝对幅值、磁场的方向或磁场的变化。这对于换能器在磁场中正常工作会是有益的,尤其如果这是使用线圈的实施例。在一些实施例中,磁性传感器为霍尔效应传感器。这可以提供绝对测量结果。在其他实施例中,磁性传感器可以是拾取线圈,其仅提供关于换能器的相对运动的信息。
[0039]在另一实施例中,磁共振成像系统包括主磁体。主磁体可用于生成BO磁场。至少部分地使用磁性传感器数据来确定至少一个参数包括确定相对于BO场的换能器取向。这实质上确定了相对于磁场的传感器取向,但由于传感器很可能安装到换能器上,因此换能器取向与传感器的关系是已知的。这样可以提供换能器更一致的操作,尤其是在使用线圈驱动换能器时。
[0040]在另一实施例中,所述磁共振成像系统还包括对齐显示器。指令的执行还令处理器在采集磁共振数据期间在对准显示器上显示相对于BO场的传感器取向。例如,这可以是在显示器的图形用户界面上显示的图像。或者,它也可以包括磁共振成像系统附近的灯或其他指示器,使得操作员或其他医疗专业人士能够相对于BO场适当对准换能器。
[0041]在另一实施例中,所述医学仪器还包括可调节活塞。可调节活塞包括接触表面。可调节活塞可用于在换能器和接触表面之间传输振动。可调节活塞可用于由处理器控制。指令的执行令处理器根据至少一个参数来调节可调节活塞。本实施例可以是有益的,因为至少一个参数调节可用于可调节活塞,使得从换能器向受检者的振动的传输更有效率。
[0042]在另一实施例中,所述接触表面可以膨胀和缩小。处理器可用于控制可膨胀接触表面的膨胀和缩小。可膨胀接触表面可以被形成为可膨胀换能器头或换能器尖端的表面。本实施例可以是有益的,因为它可以控制换能器和受检者之间的耦合。
[0043]在另一实施例中,所述可调节活塞可用于调节所述换能器和所述接触表面之间的距离。处理器可用于控制换能器和接触表面之间的距离。这对于适当调节受检者和换能器之间的耦合会是有益的。
[0044]在另一实施例中,所述接触表面可用于调节所述可调节活塞和所述接触表面之间的角度。处理器可用于控制换能器和接触表面之间的角度。这会是有益的,因为尤其如果换能器是使用BO场来驱动的线圈类型时,换能器和BO场之间的角度是关键性的。通过实现可调节活塞和接触表面之间的角度的调节,这为有效率地将换能器耦合到受检者提供了更多自由度。
[0045]在另一实施例中,所述接触表面具有可调节表面面积。处理器可用于控制可调节表面面积。例如,接触表面可以是两个板,它们彼此滑过,并且其间距受到某种机制的控制。例如,流体、空气或小型电动机可以用于改变板之间的间距。这会是有益的,因为其可以用于影响在受检者上振动的面积或面积的尺寸。
[0046]在另一方面中,本发明提供了一种用于由控制医学仪器的处理器执行的计算机程序产品。所述医学仪器包括磁共振成像系统,所述磁共振成像系统用于从至少部分地处于成像区之内的受检者采集磁共振数据。所述医学仪器还包括换能器,所述换能器用于使受检者的处于成像区之内的至少部分进行机械振动。所述医学仪器还包括换能器控制器,所述换能器控制器用于控制换能器振动的幅度相位。指令的执行令处理器控制换能器以振动。指令的执行还令处理器控制所述磁共振成像系统在所述换能器振动期间使用第一空间编码脉冲序列重复地从第一感兴趣区域采集磁共振数据。
[0047]指令的执行还令处理器控制磁共振成像系统使用第二空间编码脉冲序列从第二感兴趣区域采集导航器数据。指令的执行还令磁共振数据的采集与导航器数据的采集交错。指令的执行还令处理器使用导航器数据来构造一组导航器曲线。指令的执行还令处理器使用所述一组导航器曲线来确定描述换能器的至少一个参数。指令的执行还令处理器根据磁共振数据重建至少一幅磁共振流变图像。
[0048]在另一方面中,本发明提供了一种控制医学仪器的方法。所述医学仪器包括磁共振成像系统,所述磁共振成像系统用于从至少部分地处于成像区之内的受检者采集磁共振数据。所述医学仪器还包括换能器,所述换能器用于使受检者的处于成像区之内的至少部分进行机械振动。所述医学仪器还包括换能器控制器,所述换能器控制器用于控制换能器的振动的幅度、频率相位。所述方法包括控制换能器以振动的步骤。所述方法还包括控制所述磁共振成像系统在所述换能器振动期间使用第一空间编码脉冲序列重复地从第一感兴趣区域采集磁共振数据的步骤。
[0049]所述方法还包括控制所述磁共振成像系统使用第二空间编码脉冲序列从第二感兴趣区域采集导航器数据的步骤。采集的磁共振数据与导航器数据的采集交错。所述方法还包括使用导航器数据来构造一组导航器曲线。所述方法还包括使用所述一组导航器曲线来确定描述换能器的至少一个参数。所述方法还包括根据磁共振数据重建至少一幅磁共振流变图像。
[0050]应当理解,只要组合的实施例不相互排斥,就可以组合本发明的一个或多个权利要求和/或一个或多个上述实施例。
【附图说明】
[0051]在下文中将仅通过举例并参考附图描述本发明的优选实施例,在附图中:
[0052]图1示出了图示根据本发明的实施例的方法的流程图;
[0053]图2图示了根据本发明的实施例的医学仪器的范例;
[0054]图3示出了图2中图示的成像区的详细视图;
[0055]图4示出了根据本发明的另一实施例的医学仪器;
[0056]图5示出了根据本发明的另一实施例的医疗设备的示意图;
[0057]图6图示了反馈控制环路600的范例;
[0058]图7示出了反馈控制器602的具体实施例;
[0059]图8图示了可以如何使用导航器图像和/或数据来确定描述换能器的至少一个参数;
[0060]图9进一步图示了可以如何使用导航器图像和/或数据来确定描述换能器的至少一个参数;
[0061]图10进一步图示了可以如何使用导航器图像和/或数据确定描述换能器的至少一个参数;
[0062]图11进一步图示了可以如何使用导航器图像和/或数据确定描述换能器的至少一个参数;
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