具有合成孔径mri传感器的导管的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种医疗探针，其包括柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端。空间上间隔开的线圈的阵列被定位在所述远端内。处理器被配置成处理由所述线圈响应于所述体腔中的组织的磁共振而生成的相应的信号，并当响应于所述线圈之间的间隔施加相位延迟时处理所述信号，以使所述组织成像。
【专利说明】具有合成孔径MRI传感器的导管
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及患者的磁共振成像，更具体地讲，涉及使用插入患者内的探针来增强成像。
【背景技术】
[0002]磁共振成像(MRI)是一种使患者的组织，尤其是软组织视觉化的极其强大的技术。该技术依靠从核(通常为氢核)的平衡状态激发核，并测量随着核弛豫至平衡状态核所发射的共振射频信号。虽然当今MRI系统可提供良好的图像，但是任何增强所述图像的系统都将是有利的。
[0003]以引用方式并入本专利申请的文献将视为本专利申请的整体部分，但是，如果这些并入的文献中定义任何术语的方式与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应只考虑本说明书中的定义。
【发明内容】
[0004]本发明的一个实施例提供一种医疗探针， 其包括:
[0005]柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端；
[0006]定位在远端内的空间上间隔开的线圈的阵列；和
[0007]处理器，被配置成处理由线圈响应于体腔中的组织的磁共振而生成的相应的信号，并当响应于线圈之间的间隔施加相位延迟时处理所述信号，以使组织成像。
[0008]通常，线圈是平面的，并且线圈的相应的平面限定共用平面。在一个实施例中，组织位于共用平面中，使得线圈生成的信号为最大值。
[0009]在一个公开的实施例中，处理器被配置成响应于组织相对于远端的方向确定相位延迟。
[0010]在另一个公开的实施例中，处理器被配置成响应于组织相对于远端的位置确定相位延迟。
[0011]在另一个公开的实施例中，探针包括位于远端的方位传感器，并且处理器被配置成响应于来自方位传感器的方位信号确定远端的方位，并响应于该方位确定相位延迟。
[0012]在一个替代实施例中，线圈中的至少一者被配置成为远端提供方位信号，并且处理器被配置成响应于方位信号确定远端的方位，并响应于该方位确定相位延迟。
[0013]在另一个替代实施例中，空间上间隔开的线圈被定位在直线上。作为另外一种选择，空间上间隔开的线圈被定位在曲线上。
[0014]在另一个替代实施例中，线圈被等距地间隔开。
[0015]在另一个替代实施例中，探针包括自动驱动器，所述自动驱动器与磁共振成像(MRI)环境兼容并被配置成自动地将柔性插入管插入体腔。
[0016]根据本发明的另一公开的实施例，还提供了一种医疗探针，包括:
[0017]柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端；[0018]定位在远端内的空间上间隔开的第一平面线圈的第一阵列，其中第一平面线圈的相应的平面与第一平面平行；[0019]定位在远端内的空间上间隔开的第二平面线圈的第二阵列，其中第二平面线圈的相应的平面与正交于第一平面的第二平面平行；和[0020]处理器，所述处理器被配置成处理由第一平面线圈和第二平面线圈响应于体腔中的组织的磁共振而生成的相应的第一信号和第二信号，并且当响应于第一线圈之间的第一间隔施加第一相位延迟时处理第一信号，并且当响应于第二线圈之间的第二间隔施加第二相位延迟时处理第二信号，以使组织成像。[0021]通常，至少一个第一平面线圈和至少一个第二平面线圈具有共用中心。在一个实施例中，第一平面线圈的相应的平面共用于第一平面。[0022]根据本发明的另一个实施例，还提供了用于磁共振成像的方法，包括:[0023]将探针插入体腔，所述探针具有柔性插入管和远端；[0024]将空间上间隔开的线圈的阵列定位在远端内；以及[0025]当响应于线圈之间的间隔施加相位延迟时，处理由线圈响应于体腔中的组织的磁共振而生成的相应的信号，以使组织成像。[0026]在一些实施例中，该方法包括用自动驱动器自动地将探针插入体腔，所述自动驱动器与磁共振成像(MRI)环境兼容。[0027]根据本发明的替代实施例，还提供了用于磁共振成像的方法，包括:[0028]将探针插入体腔，所述探针具有柔性插入管和远端；[0029]将空间上间隔开的第一平面线圈的第一阵列定位在远端内，使得第一平面线圈的相应的平面与第一平面平行；[0030]将空间上间隔开的第二平面线圈的第二阵列定位在远端内，使得第二平面线圈的相应的平面与正交于第一平面的第二平面平行；以及[0031]当响应于第一线圈之间的第一间隔将第一相位延迟施加到第一信号、并响应于第二线圈之间的第二间隔将第二相位延迟施加到第二信号时，处理由第一平面线圈和第二平面线圈响应于体腔中的组织的磁共振而生成的相应的第一信号和第二信号，以使组织成像。[0032]结合附图，通过以下对实施例的详细说明，将更全面地理解本发明，其中:【专利附图】
【附图说明】[0033]图1是根据本发明实施例的用于增强的磁共振成像(MRI)的系统的示意性立体说明图；[0034]图2是根据本发明实施例的示出探针的远端截面的示意图；[0035]图3是根据本发明替代实施例的示出远端截面的示意图；[0036]图4是根据本发明实施例的示出探针的替代远端的示意图；并且[0037]图5是根据本发明实施例的示出探针的另一替代远端的示意图。【具体实施方式】 [0038]鐘述`[0039]在本发明的实施例中，医疗探针，通常为导管，包括柔性管，所述柔性管具有用于插入患者体腔的远端。探针被配置成在使用对患者进行的磁共振成像(MRI)的手术期间使用。空间上间隔开的线圈的阵列被定位在远端内，所述线圈通常在远端内取向，使得线圈平面位于所有线圈平面所共用的单个平面中。通常，尽管并不一定，但线圈彼此等距地间隔开。[0040]在该手术中，核(通常为氢核)从平衡状态被激发并进行磁共振，随着核弛豫至平衡状态而发射射频(RF)信号。该信号通过手术期间使用的MRI扫描仪中的接收线圈(在患者体外)进行检测，并用于给患者成像。此外，处理器操作在远端内作为相控阵天线的线圈，将不同相位延迟施加到线圈，以使来自特定方向或来自特定位置的信号最大化，所述信号相对于并靠近远端测量。该处理器可分析信号，使处于特定方向或来自特定位置的组织成像。[0041]通常，处理器使用来自远端相控阵线圈的信号来增强远端附近区域的图像，所述图像通过MRI扫描仪接收线圈形成。增强可以采用以下形式:增大的分辨率，更快的成像时间，和/或图像改善的物理或化学的组织区分。这种增强提高执行该手术的操作者判断手术进度的能力。例如，如果在对心脏进行消融手术期间施加MRI，那么增强的MRI图像与未增强的MRI图像相比，可提供对消融组织的温度的更为准确的测量。[0042]【具体实施方式】[0043]现在参考图1，图1是根据本发明实施例的用于增强的磁共振成像(MRI)的系统 20的示意性立体说明图。系统20包括MRI扫描仪22、如导管之类的探针24、以及控制台26。如下文所述，探针24被配置成提供组织的增强的MRI成像，所述组织通常包括在患者 32的体腔中，虽然这通常并非该探针的唯一功能。例如，探针24还可以用于利用探针的远端34内的电极35来标测患者32的心脏28某心室中的电势。在一些实施例中，探针24可用于另外的目的，例如用于执行心脏消融。作为另外一种选择，以必要的变更，可以将探针 24用于心脏或其它身体器官中的其它治疗和/或诊断功能。[0044]操作者30，例如心脏病专家，将探针24插入穿过患者32的血管系统，使得探针的远端34进入体腔，所述体腔在本文中假定为待成像的心腔。图2示出并更具体地说明了远端34。控制台26利用磁性定位感测确定心脏28内远端34的取向和位置坐标。对于感测， 控制台26操控驱动电路36，所述驱动电路36驱动场发生器38，所述场发生器38通常包括置于已知方位，例如患者躯干下方的线圈。充当并且也在本文中称为方位传感器的磁场换能器37被安装在远端34内。方位传感器37响应于来自线圈的磁场生成电信号,从而使控制台26能够确定相对于发生器38和患者32的方位，即心室内远端34的取向和位置。[0045]尽管在本例子中，系统20利用磁基传感器来测量方位，即远端34的取向和位置，其它方位跟踪技术可用于(例如基于阻抗的技术)测量方位坐标。磁性方位跟 踪技术在例如美国专利 5，391，199,5, 443，489,6, 788，967,6, 690，963,5, 558，091,6, 172，499、 6，177，792中有所描述，它们的公开内容以引用方式并入本文中。基于阻抗的方位跟踪技术在例如美国专利5，983，126,6,456,864和5，944，022中有所描述，它们的公开内容以引用方式并入本文中。[0046]MRI扫描仪22包括磁场线圈29，该磁场线圈包括场梯度线圈，所述磁场线圈和场梯度线圈一起生成空间移变的磁场B(x，y, z)。空间移变的磁场为扫描仪中生成的射频(RF)信号提供了空间定位。此外，扫描仪包括发射/接收线圈31。在发射模式中，线圈31 辐射射频能量至患者32，射频能量与患者组织的核自旋相互作用并从而重新调整离开其平衡位置的核的磁矩。在接收模式中，随着组织核弛豫至其平衡状态，线圈31检测从患者组织接收的射频信号。给定区域内的核的弛豫生成的信号频率即拉莫尔频率，通过核的回磁比Y给定的比例常数与该区域的磁场成正比。因此，对于氢核，应用公式(I):[0047]
【权利要求】
1.一种医疗探针，包括: 柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端； 定位在所述远端内的空间上间隔开的线圈的阵列；和 处理器，所述处理器被配置成处理由所述线圈响应于所述体腔中的组织的磁共振而生成的相应的信号，并当响应于所述线圈之间的间隔施加相位延迟时处理所述信号，以使所述组织成像。
2.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述线圈是平面的，并且其中所述线圈的相应的平面包括共用平面。
3.根据权利要求2所述的医疗探针，其中所述组织位于所述共用平面中，使得所述线圈生成的所述信号为最大值。
4.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述处理器被配置成响应于所述组织相对于所述远端的方向确定所述相位延迟。
5.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述处理器被配置成响应于所述组织相对于所述远端的位置确定所述相位延迟。
6.根据权利要求1所述的医疗探针，并且包括位于所述远端的方位传感器，并且其中所述处理器被配置成响应于来自所述方位传感器的方位信号确定所述远端的方位，以及响应于所述方位确定所述相位延迟。
7.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述线圈中的至少一者被配置成为所述远端提供方位信号，并且其中所述处理器被配置成响应于所述方位信号确定所述远端的方位，以及响应于所述方位确定所述相位延迟。
8.根据权利要求1所述的医疗`探针，其中所述空间上间隔开的线圈被定位在直线上。
9.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述空间上间隔开的线圈被定位在曲线上。
10.根据权利要求1所述的医疗探针，其中所述线圈被等距地间隔开。
11.根据权利要求1所述的医疗探针，并且包括自动驱动器，所述自动驱动器与磁共振成像(MRI)环境兼容并被配置成自动地将所述柔性插入管插入所述体腔。
12.—种医疗探针，包括: 柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端； 定位在所述远端内的空间上间隔开的第一平面线圈的第一阵列，其中所述第一平面线圈的相应的平面与第一平面平行； 定位在所述远端内的空间上间隔开的第二平面线圈的第二阵列，其中所述第二平面线圈的相应的平面与正交于所述第一平面的第二平面平行；和 处理器，所述处理器被配置成处理由所述第一平面线圈和第二平面线圈响应于所述体腔中的组织的磁共振而生成的相应的第一信号和第二信号，并且当响应于所述第一线圈之间的第一间隔施加第一相位延迟时处理所述第一信号，并且当响应于所述第二线圈之间的第二间隔施加第二相位延迟时处理所述第二信号，以使所述组织成像。
13.根据权利要求12所述的医疗探针，其中至少一个第一平面线圈和至少一个第二平面线圈具有共用中心。
14.根据权利要求12所述的医疗探针，其中所述第一平面线圈的所述相应的平面共用于所述第一平面。
15.—种用于磁共振成像的方法,包括: 将探针插入体腔，所述探针具有柔性插入管和远端； 将空间上间隔开的线圈的阵列定位在所述远端内；以及 当响应于所述线圈之间的间隔施加相位延迟时，处理由所述线圈响应于所述体腔中的组织的磁共振而生成的相应的信号，以使所述组织成像。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述线圈是平面的，并且其中所述线圈的相应的平面包括共用平面。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述组织位于所述共用平面中，使得由所述线圈生成的所述信号为最大值。
18.根据权利要求15所述的方法，其中并且包括响应于所述组织相对于所述远端的方向确定所述相位延迟。
19.根据权利要求15所述的方法，并且包括响应于所述组织相对于所述远端的位置确定所述相位延迟。
20.根据权利要求15所述的方法，并且包括将方位传感器定位在所述远端中，响应于来自所述方位传感器的方位信号确定所述远端的方位，并且响应于所述方位确定所述相位延迟。
21.根据权利要求15所述的方法，其中所述线圈中的至少一者被配置成为所述远端提供方位信号，所述方法还包括响应于所述方位信号确定所述远端的方位，并且响应于所述方位确定所述相位延迟。
22.根据权利要求15所述的方法，其中所述空间上间隔开的线圈被定位在直线上。
23.根据权利要求15所述的方法，其中所述空间上间隔开的线圈被定位在曲线上。
24.根据权利要求15所述的方法，其中所述线圈被等距地间隔开。
25.根据权利要求15所述的方法，并且包括使用自动驱动器自动地将所述探针插入所述体腔，所述自动驱动器与磁共振成像(MRI)环境兼容。
26.一种用于磁共振成像的方法，包括: 将探针插入体腔，所述探针具有柔性插入管和远端； 将空间上间隔开的第一平面线圈的第一阵列定位在所述远端内，使得所述第一平面线圈的相应的平面与第一平面平行； 将空间上间隔开的第二平面线圈的第二阵列定位在所述远端内，使得所述第二平面线圈的相应的平面与正交于所述第一平面的第二平面平行；以及 当响应于所述第一线圈之间的第一间隔将第一相位延迟施加到所述第一信号、并响应于所述第二线圈之间的第二间隔将第二相位延迟施加到所述第二信号时，处理由所述第一平面线圈和第二平面线圈响应于所述体腔中的组织的磁共振而生成的相应的第一信号和第二信号，以使所述组织成像。
27.根据权利要求26所述的方法，其中至少一个第一平面线圈和至少一个第二平面线圈具有共用中心。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述第一平面线圈的所述相应的平面共用于所述第一平面。
【文档编号】A61B5/055GK103519814SQ201310273652
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】A.戈瓦里, A.C.阿特曼, Y.施瓦茨, Y.埃普拉思, C.T.比克勒 申请人:韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司