利用導航器測量磁共振流變換能器振動的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振流變，具體而言涉及使用導航器來測量描述換能器振動的數(shù)據(jù)。
【背景技術】
[0002]磁共振流變是一種成像方法，其中使用磁共振斷層攝影用于表征組織的機械性質。為此目的，驅動組織在成像期間機械振動，導致造成成像對比度的特定效果。低頻機械波被耦合到組織中并經(jīng)由磁共振序列而可視化，磁共振序列被相位鎖定到機械激勵。觸診被轉換成評估客觀絕對物理量，其診斷值能夠被量化。
[0003]該信息能夠用于基于其粘彈性質區(qū)分組織，S卩，健康、惡性等，并例如為癌癥診斷帶來特異性的顯著提升。已經(jīng)提出并且論證了若干種向組織采用機械振動的不同換能器，即，電磁設計，其利用了 MR掃描器內部的BO場。為臨床應用提出了壓電驅動的換能器或氣動設計。美國專利申請US2011/025333公開了一種位于MRI掃描器遠程的氣動驅動器。該驅動器在受檢者體內產(chǎn)生切變波以執(zhí)行MR彈性成像。
[0004]通過將機械振蕩器附著到患者上接近感興趣成像區(qū)域來實現(xiàn)組織的振蕩。振蕩可以基于在靜態(tài)BO磁場中振蕩的電-機械轉換器，如交流電驅動的線圈。然而，它可以基于以受控方式按照所需方式產(chǎn)生組織機械振蕩的任何其他原理(流體動力、壓電、氣動……致動器)。
[0005]通過調節(jié)適當?shù)妮斎胄盘?，振蕩器在體內產(chǎn)生機械波。當前，基于經(jīng)驗(例如，通過設置經(jīng)過提到的機電振蕩器線圈的電流)手動地調節(jié)振蕩的幅值。饋電和線圈導體的電阻的變化引起電流漂移，并且從而引起振蕩器振幅漂移。對電阻基本線圈和補償線圈進行不同程度的加熱導致BO補償?shù)氖?，導致BO漂移和BO偽影。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供了獨立權利要求中的醫(yī)學儀器和計算機程序產(chǎn)品。在從屬權利要求中給出了實施例。
[0007]在執(zhí)行磁共振流變時，流變裝置通常不關聯(lián)到成像試驗(定時)中或適于特定患者(耦合于機械振蕩器和組織之間的身體大小)，在振蕩器設置、實現(xiàn)的機械幅度和成像結果之間沒有反饋。在開始成像試驗之前以及在整個測量序列之后停止之前，手動地打開振蕩。本發(fā)明的實施例可以通過利用以空間編碼脈沖序列采集的導航器產(chǎn)生描述換能器振動的數(shù)據(jù)來解決這些和其他問題。
[0008]本領域的技術人員將要認識到，可以將本發(fā)明的各方面實現(xiàn)為設備、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各方面可以采取完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合了軟件和硬件方面的實施例的形式，在這里可以其全部被統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的各方面可以采取實現(xiàn)于其上具有計算機可執(zhí)行代碼的一個或多個計算機可讀介質中的計算機程序產(chǎn)品的形式。
[0009]可以利用一個或多個計算機可讀介質的任何組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或計算機可讀存儲介質。這里使用的“計算機可讀存儲介質”涵蓋可以存儲可由計算裝置的處理器執(zhí)行的指令的任何有形存儲介質。計算機可讀存儲介質可以被稱為計算機可讀非暫態(tài)存儲介質。計算機可讀存儲介質也可以被稱為有形的計算機可讀介質。在一些實施例中，計算機可讀存儲介質也能夠存儲能夠由計算設備的處理器訪問的數(shù)據(jù)。計算機可讀存儲介質的范例包括，但不限于:軟盤、磁性硬盤驅動器、固態(tài)硬盤、閃速存儲器、USB拇指驅動器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、光盤、磁光盤和處理器的寄存器。光盤的范例包括高密度磁盤(⑶)和數(shù)字多用盤(DVD)，例如⑶-ROM、⑶-RWXD-R、DVD-ROM、DVD-Rff或DVD-R盤。術語計算機可讀存儲介質還指能夠由計算機裝置經(jīng)由網(wǎng)絡或通信鏈路訪問的各種類型的記錄介質。例如，可以通過調制解調器、通過因特網(wǎng)或通過局域網(wǎng)檢索數(shù)據(jù)。實現(xiàn)于計算機可讀介質上的計算機可執(zhí)行代碼可以使用任何適當介質來傳輸，包括，但不限于無線、有線、光纖電纜、RF等，或以上介質的任何適當組合。
[0010]計算機可讀信號介質可以包括例如在基帶中或作為載波一部分的其中具有計算機可執(zhí)行代碼的傳播數(shù)據(jù)信號。這種傳播信號可以采取各種形式的任一種，包括但不限于電磁、光學或其任意適當組合。計算機可讀信號介質可以是任何計算機可讀介質，其不是計算機可讀存儲介質，并且可以傳送、傳播或傳輸由執(zhí)行系統(tǒng)、設備或裝置使用或結合指令執(zhí)行系統(tǒng)、設備或裝置使用的程序。
[0011]“計算機存儲器”或“存儲器”是計算機可讀存儲介質的范例。計算機存儲器是可以直接由處理器訪問的任何存儲器?！坝嬎銠C外部存儲器”或“外部存儲器”是計算機可讀存儲介質的另一范例。計算機外部存儲器是任何非易失性計算機可讀存儲介質。在一些實施例中計算機外部存儲器也可以是計算機存儲器，或反之亦然。
[0012]本文使用的“處理器”涵蓋能夠執(zhí)行程序或機器可執(zhí)行指令或計算機可執(zhí)行代碼的電子部件。對包括“處理器”的計算裝置的引用應當被解釋為可能包含超過一個處理器或處理核。例如，處理器可以是多核處理器。處理器也可以指單個計算機系統(tǒng)之內或分布于多個計算機系統(tǒng)間的處理器的集合。術語計算裝置應當還被解釋為可能指均包括一個或多個處理器的計算裝置的集合或網(wǎng)絡。可以由可能位于同一計算裝置之內或甚至可以分布于多個計算裝置間的多個處理器執(zhí)行計算機可執(zhí)行代碼。
[0013]計算機可執(zhí)行代碼可以包括機器可執(zhí)行指令或程序，其令處理器執(zhí)行本發(fā)明的一方面。可以利用一種或多種程序設計語言的任意組合編寫用于執(zhí)行本發(fā)明各方面的操作的計算機可執(zhí)行代碼，包括面向對象的編程語言(諸如Java、Smalltalk、C++等)和常規(guī)的過程程序設計語言(諸如“C”程序設計語言或類似的程序設計語言)并被編譯成機器可執(zhí)行指令。在一些情況下，計算機可執(zhí)行代碼可以是高級語言的形式或預編譯形式，并且可以結合在工作中生成機器可執(zhí)行指令的解釋程序來使用。
[0014]計算機可執(zhí)行代碼可以完全在用戶的計算機上、部分在用戶的計算機上、作為獨立的軟件包、部分在用戶的計算機上以及部分在遠程計算機上、或完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在后一種情形中，遠程計算機可以通過任何類型的網(wǎng)絡被連接到用戶的計算機，包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)，或者可以形成通往外部計算機的連接(例如，使用因特網(wǎng)服務供應商通過因特網(wǎng))。
[0015]參考根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖、圖示和/或方框圖描述本發(fā)明的各方面。應當理解，在適用時，能夠由計算機可執(zhí)行代碼形式的計算機程序指令實施流程圖、圖示和/或方框圖的每個方框或部分方框。進一步要理解，在并非相互排斥時，可以組合不同流程圖、圖示和/或方框圖中的方框的組合。這些計算機程序指令可以被提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以生產(chǎn)機器，使得經(jīng)由計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實施在流程圖和/或方框圖的一個或多個方框中指定的功能/動作的模塊。
[0016]這些計算機程序指令也可以被存儲于計算機可讀介質中，其能夠指示計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理設備或其他裝置以特定方式工作，使得在計算機可讀介質中存儲的指令產(chǎn)生一件產(chǎn)品，其包括實施在流程圖和/或方框圖一個或多個方框中指定的功能/動作的指令。
[0017]計算機程序指令也可以被加載到計算機、其他可編程數(shù)據(jù)處理設備或其他裝置上，以令一系列操作步驟在計算機、其他可編程設備或其他裝置上被執(zhí)行，以產(chǎn)生計算機實施的過程，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實施在流程圖和/或方框圖一個或多個方框中指定的功能/動作的過程。
[0018]這里使用的“用戶接口”是允許用戶或操作員與計算機或計算機系統(tǒng)交互的接口。“用戶接口”也可以被稱為“人機接口裝置”。用戶接口可以向操作員提供信息或數(shù)據(jù)和/或接收來自操作員的信息或數(shù)據(jù)。用戶接口可以實現(xiàn)由計算機接收來自操作員的輸入，并且可以向用戶提供來自計算機的輸出。換言之，用戶接口可以允許操作員控制或操控計算機，并且接口可以允許計算機指示操作員控制或操控的效果。在顯示器或圖形用戶界面上顯示數(shù)據(jù)或信息是向操作員提供信息的范例。通過鍵盤、鼠標、跟蹤球、觸摸板、定點棍、圖形輸入板、操縱桿、游戲鍵盤、網(wǎng)絡攝像頭、耳機、變速桿、方向盤、踏板、有線手套、跳舞毯、遙控器和加速度計接收數(shù)據(jù)全部是能夠接收來自操作員的信息或數(shù)據(jù)的用戶接口部件的范例。
[0019]本文使用的“硬件接口”涵蓋使計算機系統(tǒng)的處理器能夠與外部計算裝置和/或設備交互和/或控制其的接口。硬件接口可以允許處理器向外部計算裝置和/或設備發(fā)送控制信號或指令。硬件接口還可以使處理器能夠與外部計算裝置和/或設備交換數(shù)據(jù)。硬件接口的范例包括，但不限于:通用串行總線、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、藍牙連接、無線局域網(wǎng)連接、TCP/IP連接、以太網(wǎng)連接、控制電壓接口、MIDI接口、模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口。
[0020]這里使用的“顯示器”或“顯示裝置”涵蓋適于顯示圖像或數(shù)據(jù)的輸出裝置或用戶接口。顯示器可以輸出視覺、音頻和或觸覺數(shù)據(jù)。顯示器的范例包括，但不限于:計算機監(jiān)視器、電視屏幕、觸摸屏、觸覺電子顯示器、盲文屏幕、陰極射線管(CRT)、存儲管、雙穩(wěn)態(tài)顯示器、電子紙、矢量顯示器、平板顯示器、真空熒光顯示器(VF)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、電致發(fā)光顯示器(ELD)、等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(IXD)、有機發(fā)光二極管顯示器(OLED)、投影儀和頭戴顯示器。
[0021]磁共振(MR)數(shù)據(jù)在本文中被定義為在磁共振成像掃描期間對由磁共振裝置的天線通過原子自旋發(fā)出的射頻信號所記錄的測量結果。磁共振數(shù)據(jù)是醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)的范例。磁共振成像(MRI)圖像在本文中被定義為所述磁共振成像數(shù)據(jù)內包含的解剖數(shù)據(jù)的重建二維或三維可視化。該可視化能夠使用計算機來執(zhí)行。磁共振數(shù)據(jù)的部分也可以指“激發(fā)(shot) ”。導航器數(shù)據(jù)是磁共振數(shù)據(jù)的范例，并且通常表示受檢者的位置或運動狀態(tài)。
[0022]在一個方面中，本發(fā)明提供了一種磁共振成像系統(tǒng)，其用于從成像區(qū)采集磁共振數(shù)據(jù)。所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于控制磁共振成像系統(tǒng)的處理器。所述磁共振成像系統(tǒng)還包括用于存儲由處理器執(zhí)行的機器可執(zhí)行指令的存儲器。機器可執(zhí)行指令的執(zhí)行令處理器重復地控制磁共振成像系統(tǒng)以采集磁共振數(shù)據(jù)的一部分。磁共振數(shù)據(jù)的每個部分都包括導航器數(shù)據(jù)。針對一些磁共振成像協(xié)議，所述數(shù)據(jù)可以是在幾分鐘的時間段內采集的。所述磁共振數(shù)據(jù)的所述部分指在完整協(xié)議期間采集的磁共振數(shù)據(jù)的部分。
[0023]本文使用的導航器數(shù)據(jù)是磁共振數(shù)據(jù)的范例。導航器數(shù)據(jù)也可以是圖像數(shù)據(jù)和/或k空間中的數(shù)據(jù)，它是從磁共振數(shù)據(jù)的該部分提取的。本文中使用的導航器數(shù)據(jù)涵蓋指示受檢者的運動的磁共振數(shù)據(jù)。例如如果受檢者在內部和外部完全靜止，則所述導航器數(shù)據(jù)不應改變。然而，如果所述受檢者正在移動或者內部正在移動，則所述導航器數(shù)據(jù)可以用于表示或量化該運動。在本發(fā)明的實施例中，導航器數(shù)據(jù)也可以用于推導描述換能器的振動的至少一個參數(shù)。
[0024]在一個方面中，本發(fā)明提供了一種醫(yī)學儀器，其包括磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)用于從至少部分地處于成像區(qū)中的受檢者采集磁共振數(shù)據(jù)。所述醫(yī)學儀器還包括換能器，所述換能器用于使受檢者的處于成