Mri裝置的製作方法

2023-07-07 17:55:01

專利名稱：Mri裝置的製作方法
MRI裝置鵬頁域本發明涉及—種畫(磁鄉成像)縫，尤微及—種艦作者會嫩在 無需諸如膜盒、壓力傳 或光學傳 的傳感器的情況下易於了解對象身體 運^Ht息的MRI裝置，以及其成像參數可以根據對象身體運動信息自動最佳化 的畫裝置。背景駄己知的MRI MM^用諸如膜盒、壓力傳 或光學傳 的傳 |獲得對 象的呼吸信息，並且基於該呼吸信息與呼吸同步進行成像(例如，參見專利文 獻1和2)。還存在另一已知的技術，其通過導航(navigator)脈衝序列檢測對象身體 運動錢，基於檢湖倒的身體運動位置和身體運動近似函數預測掃描時的身體 運動位置，並根據預測的身體運動位置控制切片位置和相位編碼量(例如，參 見專利文獻3)。[專利文獻l]日本未審專利公開No. Hei 05(1993>049621 [專利文獻2]日本未審專利公開No.2002-028148 [專利文獻3日本未審專利公開No.2006-26076專利文獻1和2中的常規技術具有的優點是，由於操作者能夠易於了解由 如膜盒、壓力傳 ^學傳 這對專 獲得的對象身體運動信息，操作 者就肖嫩參照身體運動信息設定掃描脈衝序列參數。然而，由於需要象膜盒、壓力傳麟鵬學傳麟這對專麟，從而導致 結構g^的問題。另一方面，專利文獻3中描述的常規i^CT必採用象膜盒、壓力傳麟或光學傳感器這類傳繊。然而，由於對象身體運動信息未通知操作者，就存在操作者不能參照身體 運動信息設定掃描脈衝參數的問題。發明內容需要解決前面描述的這些問題。根據第一方面，本發明皿一種mri裝置，其包括用於ilii導航脈衝序 列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯示呼吸波形的呼吸波形顯示設備。由於根據第一方面的mri裝置M導航脈衝序列獲得對象身體運動信息， 就無需象膜盒、壓力傳感器或光學傳 這類傳感器。由於呼吸波形是基於所 獲得的身體運動信息^和顯示的，操作者就能夠參照呼吸波形設定掃描脈衝 序列的參數(例如，成像時間和成像附幾)。根據第二方面，本發明提供一種mri^S,其包括用於M導航脈衝序 列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲 得的身體運動信息顯示呼吸周期的呼吸周期顯示設備。由於根據第二方面的mri ^a皿導航脈衝序列獲得對象身體運^t息，就無需採用象膜盒、壓力傳感器或光學傳感器這l^專感器。由於呼吸周期是基 於所獲得的身體運動信息計算和顯示的，操作者就能夠參照呼吸周期設定掃描 脈衝序列的參數(例如，成像時間和成像時機)。根據第三方面，在根據第二方面的mri裝置中，呼吸周期顯示設備顯示預 定時間內身體運動的周期時間的平均值作為呼吸周期。由於根據第三方面的mri ^fi^用預定時間內身體運動的周期時間的平 均值作為呼吸周期，即使身體運動的周期時間有稍稍波動，也不會出現不便之 處。根據第四方面，本發明鄉一種mri裝置，其包括用於艦導fdt衝序 列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲 得的身體運動信息顯示^^H中呼吸次數的呼吸次數顯示設備。由於根據第四方面的廳裝置M31導航脈衝序列獲得對象身體運動信息， 就無需採用象膜盒、壓力傳感器或光學傳感器這類傳感器。由於每併中呼吸次數是基於所獲得的身體運動信息計算和顯示的，操作者就能夠參照呼吸次數設 定掃描脈衝序列的參數(例如，成像時間)。根據第五方面，本發明,一種MRI裝置，其包括用於ffi3l導航脈衝序 列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲 得的身體運動信息顯示呼氣時間的呼氣時間顯示設備。由於根據第五方面的MRI裝置M31導ME衝序列獲得對象身體運動信息， 就無需釆用象膜盒、壓力傳感器或光學傳感器這對專感器。由於呼氣時間是基 於所獲得的身體運動信息計辭H顯示的，操作者就肖嫩參照呼氣時間設定掃描 脈衝序列的參數(例如，成像時間)。根據本發明的第六方面，在根據第五方面的MRI裝置中，呼氣時間顯示設 備採用自呼吸波形從吸氣側到呼氣側經過身體運動幅度中的預定位置直到呼吸 波形從呼氣側到吸氣側糹531該預定位 ^ 時間，作為呼氣時間。根據第六方面的MRI ^S可基於身體運動幅度計算呼氣時間。根據本發明的第七方面，在根據第五鄉六方面的MRI體中，B^時間 顯^備顯示預定時間內呼氣時間的平均值。由於根據第七方面的MRI裝置顯示預定時間內呼氣時間的平均值，即使身 體運動的周期時間有稍稍波動，也不會出現不便之處。根據本發明的第八方面，在根據第五或第六方面的MRI裝置中，呼氣時間顯示設備顯示預定時間內呼氣時間的最小值。由於根據第八方面的MRI ^g顯^f頁定時間內呼氣時間的最小值，就可防 止成像時間變得比呼氣時間長。根據本發明的第九方面，根據第一至第八方面中任一個的MRI裝置還包括 由操作者用來輸入操作導航設備的指令的操作設備。根據第九方面的MRI裝置可允許操作者在期望的時機執行導航脈衝序列。根據本發明的第十方面，根據第一至第九方面中任一個的MRI裝置還包括 警告設備，用於通知由導航設備獲得的對象身體運動信息被確定為不正確的身 體運動信息的情況。根據第十方面的MRI裝置在該情形下可向操作者發出警告，從而幹iw象 的呼吸。根據本發明的第十一方面，根據第十方面的MRI裝置還包括參數重置設備，在身體運動信息不正確的情形下，用於使導ME衝序列的參數肖嫩重置。根據第十一方面的MRI裝置在該情形下可重置導航脈衝序列的參數，從而 幹JW象的呼吸。根據第十二方面，本發明提供一種MRI^S，其包括用於iKl導MJt衝 序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備 獲得的身體運動信息使成像時間最佳化的的成像時間最佳化設備。在根據第十二方面的MRI裝置中，成像時間自動最佳化。這樣就減輕了操 作者的負擔。根據本發明的第十三方面，在根據第十二方面的MRI裝置中，成像時間最 佳化設備確定成像時間，使得該成像時間期間的身體運動落入預定允許值內。在根據第十三方面的MRI裝置中，成像時間自動最佳化，使得成像時間期 間的身體運動落入預定允i鎖。這樣就減輕了操作者的負擔，並可抑制由身體 運動引起的偽影。根據本發明的第十四方面，在根據第十三方面的MRI裝置中，成像時間最 佳化設備根據最佳化的成像時間調整切片數目。在根據第十四方面的MRI ^S中，自動調整切片數目以適應最佳化的成像 時間。這樣就減輕了操作者的負擔。根據第十五方面，本發明提供一種MRI^S,其包括用於M:導，衝 序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備 獲得的身體運動信息和所設置的成像時間4M像附il^佳化的成像時機最佳化 設備。在根據第十五方面的MRI裝置中，成像時機自動最佳化，從而減輕了操作 者的負擔。根據本發明的第十六方面，在根據第十五方面的MRI體中，成像時機最 佳化設備確定成像B^幾，從而使在成像時間期間的身體運動變得最小。在根據第十六方面的MRI裝置中，成像時機自動最佳化，使tTO成像時間 期間的身體運動變得最小。因此，減輕了操作者的負擔，並且可抑制由身體運 動引起的偽影。根據本發明的第十七方面，在根據第一至第十六方面中任一個的MRI裝置 中，導航脈衝序列魏掃鵬衝序列、2D選擇性M脈衝序列、赫相頗比鵬衝序列。根據第十七方面的MRI裝置可利用現有導航技微佳地檢測出橫隔膜的 運動。^本發明的MRI裝置，操作者易於了解對象身體運動信息，無需釆用象 膜盒、壓力傳繊或光學傳感器這樣的探測器。由於成像參數自動最佳化，就 繊了操作者的負擔。可利用本發明的MRI裝置進行呼吸門控成像。本發明的進一步的目的和優點將從在附圖中示出的本發明優選實施例的下 列描述變得更清楚。


圖1歸出根據第一實施例的MRI縫功能性結構的框圖。圖2録出根據第一實施例的導航掃描M的瀨呈圖。圖3 ，示呼吸波形等的示意圖。圖4 J^出計算呼吸周期等的方法的圖。圖5 ^出根據第一實施例的掃描處理的流程圖。圖6A和6B標出成像時間最佳化的圖。圖7A和7B是示出成像時機(imagingtiming)最佳化的圖。
具體實施方式
本發明將ffi31附圖中示出的實施例在此後進行更具體的描述。本發明不限 於這些實施例。 第一實施例圖1標出根據第一實施例的廳體100的功能結構的框圖。 在MRI 100中，磁體組件1中具有用於插入對象的空間(孔)並包括 包圍該空間的、用於生成X^^度磁場的X軸梯度線圈1X,用於生成Y， 度磁場的Y軸梯度線圈1Y，用於生成Z軸梯度磁場的Z $*#度線圈1Z，用於 提供RF脈衝以激頗象內原子核自旋的發射線圈1T，用於檢測來自對象的 NMR信號的接收線圈，和用於生成靜磁場的永磁體對1VL 代替永久磁體1M,可採用超導磁體。8X軸梯度線圈IX連接至X ,度線圈驅動電路3X。 Y ,度線圈1Y連 接至Y軸梯度線圈驅動電路3Y。 Z軸梯度線圈1Z連接至Z軸梯度線圈驅動電 路3Z。發射線圈1T連接至RF功率放大器4。X ,度線圈驅動電路3X包括X ] 大器。Y車鵬度線圈驅動電路3Y包括Y ,皿大器。Z軸梯度線圈驅動電路3Z包括Z軸梯度放大器。RF功率放大器4包括RF放大器。按照來自計算機7的指令，序列存儲電路8基於存儲的脈衝序列操，度 線圈驅動電路3X， 3Y和3Z以使梯度線圈IX, 1Y和1Z生鵬度磁場。序列 存儲電路8 作門調製電路9以將RF振蕩電路10的載波輸出信號調製成具 有預定包絡皿和在預定Wl生成的預定相位的脈衝信號。該脈衝信號作為RF 脈衝供應到RF功率放大器4並在RF功率放大器4內得到功率放大。m大的 信號M加到發射線圈1T。接收線圈1R連接至前置放大器5。前置放大器5放大由接收線圈1R接收的來自對象的NMR信號，並將所述 放大的信號供應至相位檢測器12。相位檢測器12根據從RF振蕩電路10輸出 的,信號撿測來自前置放大器5的NMR信號的相位,並將該信號輸出至A/D 轉換器ll。 A/D置換器11將經受相位檢測的模擬信號轉換皿^號，並將該 數灘號供鵬十飾7。計算機7對，作者控制臺13等輸入的信息的接收進行總體控制,從A/D 轉換器ll讀取數字數據，執行算法處理，生成圖像，並在顯/誠備6JiM示圖 像和消息。計鄉7包括CPU和存儲器。圖2 ^出由MRI 100進行的導航掃描^ha3^呈的流程圖。 在步驟W1中，設置導航脈衝序列的參數，包括脈衝序列類型(例如，線掃ME衝序列，2D選擇性鵬型脈衝序列，戱目艦比型脈衝序列)，以及待激發的空間區(例如， ^橫隔膜的空間)等。在步驟W2中,進行檢查以觀察操作者是否禾胸操作者控制臺13發出導航掃描開始的指令。當已發出該指令時，禾辨fi^陟驟W3。當未發出該指令時，禾li^返回步驟Wl。在步驟\￥3， Mil導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息。在步驟W4,確定所獲得的身體運動信息是否正確。當其正確時，禾ii^行 避陟驟W5。當餅正確時，fim鵬陟驟W7。例如，當身體運動的幅度 或周期不太小或太大時，就確定身體信息為正確。在其它情形下，就確定身體 運動信息為不正確。在步驟W5，例如，如圖3所示，^M示設備6 iM示呼吸波形C、觸發 線L、呼吸周期B、呼吸次數N和呼吸時間E。呼吸波形C例如是橫隔膜健隨時間變化的波形。角撥線L例如是分割身體運動幅度吸氣側最大點P皿和UM側最大點 之間部分的線，如圖4所示，在5: l處。呼吸周期B例如是在最後15秒內的身體運動的周期時間的平均值。例如， 時間點Ptl和Pt3之間的時間間隔Bl以及時間點Pt3和Pt5之間的時間間隔B2 是身體運動周期時間。在點Ptl33和Pt5處，呼吸波形C糹紐觸發線L從吸側 誕,側。呼吸次數N例如jti!31用呼吸周期B除以一併中而獲得的商。吸氣時間E例如如圖4所示，是自從呼吸波形C經SM發線L從身體運動吸氣側到呼氣側直到呼吸波形C經MI蛻線L從呼氣側到吸氣側的艦時間El和E2的最後15秒的平均值或最小時值。在步驟W6中，進行檢查以觀察操作者是否利用操作者控制臺13發出導航掃描結束的指令。當已發出謝旨令時，該處理完成。當仍未發出該指令時，程序返回步驟W3。在步驟W7，在顯示設備6上顯示所獲得的身體運動信息不正確的消息和 詢問導航掃描參數是否重置的消息。當在步驟W8中操作者利用操作控制臺13發出導航掃描參數重置的指令 時，禾將返回步驟W1。當發出結束指令時，該鵬結束。圖5 j^出由MRI 100執行的掃描，逝呈的流程圖。在步驟V1中，參照顯示在顯示設備6上的呼吸波形、觸發線、呼吸周期、 呼吸次數和吸氣時間，操作者設置掃描脈衝序列參數，如成像時間、切片數和在步驟V2中，進行檢查以觀察操作者是否禾,操作者控制臺13發出成像時間最佳化的指令。當已發出最佳化指令時，禾聘行啦陟驟V3。當未發出最 佳化指令時，^歸糊到步驟V4。在步驟V3中，4M^像時間最佳化。例如，當由操作者設置的成像時間T1 SM吸氣時段和H汽時段時,如圖6A所示，將成像時間Tl改 成像時間T2， 此時呼吸波形C位於鵬線L的呼氣側，如圖6B所示。ilii該改變，成像時 間T2中的身體運動^^幅度Pmax-Pmin的1/6 (=允詢複)內。根據成像時間 T2，調整切片數和重複時間TR等。還可不 ，發線L確定允^H6^fM;像時間最佳化，從而成像時間內 的身體運動落入允mt內。在步驟V4中，進行檢査以觀織作者是否利用操作者控制臺13發出成像 Nt;il佳化指令。當已發出最佳化指令時，禾聘ffi進到步驟V5。當未發出最佳 化指令時，辦fi^陟驟V6。在步驟V5中，使成像時tfLS佳化。例如，當如圖7B所示成像從時間點 Pt經過延遲時間"d"後開始時的成像時間T中的身體運動，小於當如圖7A所 示成像開々好時間點Pt (在該時間點呼吸波形C經MM發線L從身體運動吸氣 側到BW側)時的成像時間T中的身體運動時，改 ;像時機，使得成像開始 於自時間點Pt經過延遲時間"d"後。以這種方式，可4M像時間T內身體運 動最小化。在步驟V6中，S31己^g或最佳化的掃描脈衝序列，與對象的呼吸同步 鵬行成像。之後，該艦完成。採用第一實施例的MRI裝置IOO，可獲得以下,。(1) 無需採用諸如膜盒、壓力傳繊微學傳繊的傳感器。(2) 由於顯示呼吸波形等，參照該顯示，操作者可設置掃描脈衝序列的參數。(3) 操作者可在期望的時機^l行導ftM衝序列。(4) 在導f[M衝序列執行期間當對象呼吸被幹擾時，可向操作者發出警告。 由於成像時間和成像時機可自動最佳化，就離了操作負擔。 在不背離本發明的輸申和範圍的情況下可構型許多本發明更廣泛的不同實施例。應當理解，除了如附加權禾腰求書所限定之外，本發明不限於說明書中 描述的具體實施例。附圖|祝歹撥 圖l100 MRI體I 磁體組件IX X軸梯度線圈1Y Y軸梯度線圈1Z Z軸梯度線圈IT ，線圈1R 接收線圈3X X軸梯度線圈驅動電路3Y Y軸梯度線圈驅動電路3Z Z軸梯度線圈驅動電路4 RF功率放大器5 前置放大器6 顯不設備7 計飾8 序列存儲電路9 門調製電路10 RF振蕩電路II A/D轉換器12 相位檢測器13 操作者控制臺圖2導航掃描處理開始Wl 設置導f[Mc衝序列的參數^V2 導航掃描是否開始？W3 通過導f[M衝序列採集身體運動信息W4 身體運動信息是否正確？W5 顯示呼吸波形、呼吸次數、呼吸周期和呼氣時間W6 是否發出結束指令？W7 通知身體運動信息不正確這一事實W8 是否發出重置指令？結束圖3C 呼吸波形L 觸發線B 呼吸周期N 呼吸次數E H^時間圖5開始掃描鵬VI 設置掃描脈衝序列的參數 V2 是否發出成像時間最佳化指令？V3 ^^;像時間最佳化 V4 是否發出成像時ias佳化指令V5 艦像時豐臓佳化 V6 通過掃描脈衝序列進行呼吸門控成像結束:3.225秒 :18.6欲併中 :1.290秒
權利要求
1. 一種MRI裝置(100)，包括用於通過導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯示呼吸波形的呼吸波形顯示設備(6)。
2、 一種MRI^g (100)，包括用於M31導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯示呼吸周期的呼吸周期顯示設 備(6)。
3、 根據權利要求2戶，的MRICT (100)，其中呼吸周期顯g備(6) 顯/^f頁定時間內身體運動的周期時間的平均值作為呼吸周期。
4、 一種謹裝置(100)，包括用於M31導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯，併中呼吸次數的呼吸次數 顯示設備(6)。
5、 一種MRI裝置(100)，包括用於M;導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯示呼氣時間的呼氣時間顯示設備(6)。
6、 一種MRI裝置(100)，包括用於Mil導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息使成像時間最佳化的成像時間最 佳化設備。
7、 根據權利要求6戶，的MRI裝置(100)，其中成像時間最佳化設備確定成像時間，使得該成像時間期間的身體運動落入預定允許值內。
8、 根據權利要求7所述的MRI裝置(100)，其中成像時間最佳化設備根據最佳化的成像時間調整切片數目。
9、 一種MRI體(100)，包括用於M31導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備；和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息和所設置的成像時間使成像時機 最佳化的成像時腿佳化設備。
10、 根據權利要求9的MRI裝置(100),其中成像時mm佳化設備確定成像咐幾，使得在成像時間期間的身體運動變得最小。
全文摘要
一種MRI裝置(100)，包括用於通過導航脈衝序列獲得由對象呼吸產生的身體運動信息的導航設備，和用於基於由導航設備獲得的身體運動信息顯示呼吸波形的呼吸波形顯示設備(6)。
文檔編號A61B5/055GK101259020SQ20081009637
公開日2008年9月10日 申請日期2008年1月22日 優先權日2007年1月22日
發明者巖舘雄治, 神田健一 申請人:Ge醫療系統環球技術有限公司