利用导航器测量磁共振流变换能器振动的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁共振流变，具体而言涉及使用导航器来测量描述换能器振动的数据。
【背景技术】
[0002]磁共振流变是一种成像方法，其中使用磁共振断层摄影用于表征组织的机械性质。为此目的，驱动组织在成像期间机械振动，导致造成成像对比度的特定效果。低频机械波被耦合到组织中并经由磁共振序列而可视化，磁共振序列被相位锁定到机械激励。触诊被转换成评估客观绝对物理量，其诊断值能够被量化。
[0003]该信息能够用于基于其粘弹性质区分组织，S卩，健康、恶性等，并例如为癌症诊断带来特异性的显著提升。已经提出并且论证了若干种向组织采用机械振动的不同换能器，即，电磁设计，其利用了 MR扫描器内部的BO场。为临床应用提出了压电驱动的换能器或气动设计。美国专利申请US2011/025333公开了一种位于MRI扫描器远程的气动驱动器。该驱动器在受检者体内产生切变波以执行MR弹性成像。
[0004]通过将机械振荡器附着到患者上接近感兴趣成像区域来实现组织的振荡。振荡可以基于在静态BO磁场中振荡的电-机械转换器，如交流电驱动的线圈。然而，它可以基于以受控方式按照所需方式产生组织机械振荡的任何其他原理(流体动力、压电、气动……致动器)。
[0005]通过调节适当的输入信号，振荡器在体内产生机械波。当前，基于经验(例如，通过设置经过提到的机电振荡器线圈的电流)手动地调节振荡的幅值。馈电和线圈导体的电阻的变化引起电流漂移，并且从而引起振荡器振幅漂移。对电阻基本线圈和补偿线圈进行不同程度的加热导致BO补偿的失准，导致BO漂移和BO伪影。
【发明内容】
[0006]本发明提供了独立权利要求中的医学仪器和计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。
[0007]在执行磁共振流变时，流变装置通常不关联到成像试验(定时)中或适于特定患者(耦合于机械振荡器和组织之间的身体大小)，在振荡器设置、实现的机械幅度和成像结果之间没有反馈。在开始成像试验之前以及在整个测量序列之后停止之前，手动地打开振荡。本发明的实施例可以通过利用以空间编码脉冲序列采集的导航器产生描述换能器振动的数据来解决这些和其他问题。
[0008]本领域的技术人员将要认识到，可以将本发明的各方面实现为设备、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合了软件和硬件方面的实施例的形式，在这里可以其全部被统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各方面可以采取实现于其上具有计算机可执行代码的一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式。
[0009]可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。这里使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储可由计算装置的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非暂态存储介质。计算机可读存储介质也可以被称为有形的计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质也能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于:软盘、磁性硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘和处理器的寄存器。光盘的范例包括高密度磁盘(⑶)和数字多用盘(DVD)，例如⑶-ROM、⑶-RWXD-R、DVD-ROM、DVD-Rff或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机装置经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、通过因特网或通过局域网检索数据。实现于计算机可读介质上的计算机可执行代码可以使用任何适当介质来传输，包括，但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或以上介质的任何适当组合。
[0010]计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波一部分的其中具有计算机可执行代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取各种形式的任一种，包括但不限于电磁、光学或其任意适当组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，其不是计算机可读存储介质，并且可以传送、传播或传输由执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序。
[0011]“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是可以直接由处理器访问的任何存储器。“计算机外部存储器”或“外部存储器”是计算机可读存储介质的另一范例。计算机外部存储器是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中计算机外部存储器也可以是计算机存储器，或反之亦然。
[0012]本文使用的“处理器”涵盖能够执行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算装置的引用应当被解释为可能包含超过一个处理器或处理核。例如，处理器可以是多核处理器。处理器也可以指单个计算机系统之内或分布于多个计算机系统间的处理器的集合。术语计算装置应当还被解释为可能指均包括一个或多个处理器的计算装置的集合或网络。可以由可能位于同一计算装置之内或甚至可以分布于多个计算装置间的多个处理器执行计算机可执行代码。
[0013]计算机可执行代码可以包括机器可执行指令或程序，其令处理器执行本发明的一方面。可以利用一种或多种程序设计语言的任意组合编写用于执行本发明各方面的操作的计算机可执行代码，包括面向对象的编程语言(诸如Java、Smalltalk、C++等)和常规的过程程序设计语言(诸如“C”程序设计语言或类似的程序设计语言)并被编译成机器可执行指令。在一些情况下，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或预编译形式，并且可以结合在工作中生成机器可执行指令的解释程序来使用。
[0014]计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分在用户的计算机上以及部分在远程计算机上、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络被连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以形成通往外部计算机的连接(例如，使用因特网服务供应商通过因特网)。
[0015]参考根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图、图示和/或方框图描述本发明的各方面。应当理解，在适用时，能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令实施流程图、图示和/或方框图的每个方框或部分方框。进一步要理解，在并非相互排斥时，可以组合不同流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以生产机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的模块。
[0016]这些计算机程序指令也可以被存储于计算机可读介质中，其能够指示计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置以特定方式工作，使得在计算机可读介质中存储的指令产生一件产品，其包括实施在流程图和/或方框图一个或多个方框中指定的功能/动作的指令。
[0017]计算机程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置上，以令一系列操作步骤在计算机、其他可编程设备或其他装置上被执行，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施在流程图和/或方框图一个或多个方框中指定的功能/动作的过程。
[0018]这里使用的“用户接口”是允许用户或操作员与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”也可以被称为“人机接口装置”。用户接口可以向操作员提供信息或数据和/或接收来自操作员的信息或数据。用户接口可以实现由计算机接收来自操作员的输入，并且可以向用户提供来自计算机的输出。换言之，用户接口可以允许操作员控制或操控计算机，并且接口可以允许计算机指示操作员控制或操控的效果。在显示器或图形用户界面上显示数据或信息是向操作员提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、定点棍、图形输入板、操纵杆、游戏键盘、网络摄像头、耳机、变速杆、方向盘、踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器和加速度计接收数据全部是能够接收来自操作员的信息或数据的用户接口部件的范例。
[0019]本文使用的“硬件接口”涵盖使计算机系统的处理器能够与外部计算装置和/或设备交互和/或控制其的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算装置和/或设备发送控制信号或指令。硬件接口还可以使处理器能够与外部计算装置和/或设备交换数据。硬件接口的范例包括，但不限于:通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口和数字输入接口。
[0020]这里使用的“显示器”或“显示装置”涵盖适于显示图像或数据的输出装置或用户接口。显示器可以输出视觉、音频和或触觉数据。显示器的范例包括，但不限于:计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(IXD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴显示器。
[0021]磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间对由磁共振装置的天线通过原子自旋发出的射频信号所记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为所述磁共振成像数据内包含的解剖数据的重建二维或三维可视化。该可视化能够使用计算机来执行。磁共振数据的部分也可以指“激发(shot) ”。导航器数据是磁共振数据的范例，并且通常表示受检者的位置或运动状态。
[0022]在一个方面中，本发明提供了一种磁共振成像系统，其用于从成像区采集磁共振数据。所述磁共振成像系统包括用于控制磁共振成像系统的处理器。所述磁共振成像系统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重复地控制磁共振成像系统以采集磁共振数据的一部分。磁共振数据的每个部分都包括导航器数据。针对一些磁共振成像协议，所述数据可以是在几分钟的时间段内采集的。所述磁共振数据的所述部分指在完整协议期间采集的磁共振数据的部分。
[0023]本文使用的导航器数据是磁共振数据的范例。导航器数据也可以是图像数据和/或k空间中的数据，它是从磁共振数据的该部分提取的。本文中使用的导航器数据涵盖指示受检者的运动的磁共振数据。例如如果受检者在内部和外部完全静止，则所述导航器数据不应改变。然而，如果所述受检者正在移动或者内部正在移动，则所述导航器数据可以用于表示或量化该运动。在本发明的实施例中，导航器数据也可以用于推导描述换能器的振动的至少一个参数。
[0024]在一个方面中，本发明提供了一种医学仪器，其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中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