[發明專利]用于使磁共振成像數據同步于身體運動的設備

有效

• 申請號: 200710193842.3
• 申請日: 2004-02-06
• 公開（公告）號: CN101173978A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: A·C·拉爾森;R·D·懷特;O·P·西莫內蒂;G·勞比
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司;克里夫蘭診所基金會
• 主分類號: G01R33/567
• 分類號: G01R33/567;A61B5/055
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 魏軍

技術領域

本發明涉及磁共振(MR)成像，且更具體地涉及MR成像數據與患者運動的同步。

背景技術

使MR圖像同步于患者的運動，例如心臟的跳動、肺的呼吸或肢的運動提供給診斷醫師具有公知的與所感興趣的運動，例如與心動周期的階段對應的圖像。這種同步對于電影(cine)和靜止MR圖像均可以是有用的。為了取得同步，有必要擁有指示身體的階段或位置的時序信號。例如在心臟成像時時序信號可能指示每個心動周期的開始。

用于提供心臟成像中的時序信號的一個技術是：將適當的電極連接到患者用于監視患者的ECG，同時MR成像數據被收集。然而，用于MR中的脈沖磁場梯度和磁場可以干擾ECG信號的收集。已經研制出特殊算法來努力克服這些困難。Chia等人，“Performance?of?QRS?Detection?for?CardiacMagnetic?Resonance?Imaging?with?a?Novel?VectorcardiographicTriggering?Method，”，Journal?of?Magnetic?Resonance?Imaging，12：678-688(2000)。Fischer等人，“Novel?Real-Time?k-Wave?DetectionAlgorithm?Based?on?the?Vectorcardiogram?for?Accurate?Gated?MagneticResonance?Acquisitions，”Magnetic?Resonance?in?Medicine，42：361-370(1999)。將ECG電極施加于患者、并且建立以獲取ECG數據相對復雜且費時。并且對于能維持下去的ECG信號，在成像期間重新定位電極可以變得有必要，并且這典型地要求MR圖像采集被停止且患者被從MR單元的孔中取出。

使MR圖像同步在分段或交錯的電影成像中尤其具有價值，其中每個圖像的數據源自所感興趣運動的不同周期。為了使圖像具有意義，只有來自不同周期的對應階段的數據應該被加以組合，因此需要使成像數據與所述運動同步。例如，在分段的心臟電影成像中，每個圖像的k-空間(k-space)線可來自在單次呼吸保持期間存在的14個或更多個不同的心動周期。

分段或交錯的電影成像的同步既可以預期地也可以回顧地實現。當被預期地實現時，響應于源自ECCI電極或作為選擇地源自手指脈沖血氧計或被設計成監視與心動周期同步的生理信號的其它設備的時序信號，成像數據的采集開始。數據采集典型地持續一固定的時間間隔，其足夠長以覆蓋收縮階段和舒張階段的開始。然后，典型地存在一靜止期間直至下一個時序信號。作為選擇地，通過與ECCI基時序信號異步地連續獲取成像數據，可以回顧地實現同步，同時每行數據相對于最后觸發信號被獲取的時間得到記錄。采集之后，基于所記錄的時序數據，數據被分配給心動周期的適當階段。

在現有技術中已經嘗試直接地從MR數據得到時序信息，以為了消除ECG或其它附加的時序測量的需要。但是這些努力一直依賴于收集在產生MR圖像時并不被使用的附加MR數據。

例如，Spraggins的U.S.專利4,961,426和Spraggins的WirelessRetrospective?Gating：Application?to?Cine?Cardiac?Imaging，MagneticResonance?Imaging，8：675-681(1990)講授獲取從中可以得到時序信號的附加“時序片”。以未進行相位編碼的回波形式的時序數據與成像數據采集相交錯(每隔采集的是時序數據)，并且可以從與正在被成像區域不同的心臟區域(例如其中運動更加可見的區域)獲取。Kim等人所著的‘Extraction?of?Cardiac?and?Respiratory?Motion?Cycles?by?Use?ofProjection?Data?and?Its?Application?to?NMR?Imaging，’MagneticResonance?in?Medicine，13：25(1990)使用類似的方案，只是附加數據被變換成空間域(Spragg?ins已經直接地使用頻率域數據)以提供表示圖像片層到沿著時間數據采集方向被定向的線上的投影信號。