[發(fā)明專利]通過MPI法和MRI法對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行順序檢查的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380071221.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN104969086B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·海因登賴希;J·弗蘭克;V·尼曼;R·皮蒂格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 布魯克碧奧斯平MRI有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/055
• 分類號(hào): A61B5/055
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發(fā)明涉及一種用于通過MPI和通過MRI交替地檢查測(cè)量目標(biāo)(170)的裝置，所述裝置包括至少兩個(gè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件，在用于MRI運(yùn)行的第一檢查空間(162)中產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng)，在用于MPI運(yùn)行的第二檢查空間(161)中產(chǎn)生在空間上強(qiáng)烈變化的磁場(chǎng)分布，其場(chǎng)矢量在所有空間點(diǎn)處在方向和/或數(shù)值上都是不同的并且在一個(gè)空間點(diǎn)處具有為零的場(chǎng)數(shù)值，并且所述裝置包含用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的電阻式的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線圈系統(tǒng)(140)和電阻式的MRI梯度線圈系統(tǒng)(130)，其特征在于，所述裝置包括主磁線圈系統(tǒng)，所述主磁線圈系統(tǒng)具有兩個(gè)同軸的、關(guān)于垂直于z軸的通過第一檢查空間(162)的中平面徑向?qū)ΨQ設(shè)置的分線圈系統(tǒng)(100a1、100a2；100b2、100b1)，各檢查空間重疊，設(shè)有極性變換裝置(190)，用于使通過一個(gè)分線圈系統(tǒng)的電流發(fā)生極性變換，以及主磁線圈系統(tǒng)在分線圈的極性相同時(shí)在第一檢查空間中產(chǎn)生至少6階的均勻磁場(chǎng)，以及在極性相反時(shí)在第二檢查空間中產(chǎn)生在空間上強(qiáng)烈變化的磁場(chǎng)分布。由此簡(jiǎn)化或者甚至取消了對(duì)測(cè)量目標(biāo)的移位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于通過MPI(＝磁粒子成像“Magnetic Particle Imaging”)和通過MRI(＝磁共振成像“Magnetic Resonance Imaging”)交替地檢查測(cè)量目標(biāo)的裝置。

背景技術(shù)

這種裝置由參考文獻(xiàn)[3](Weizenecker et al.,2009)已知。

最近數(shù)十年以來發(fā)明了大量斷層攝影成像方法，例如1969年Hounsfield的計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)、1973年Lauterbur和Mansfield的磁共振斷層攝影(MRI)或1975年Ter-Pogossian和Phelps的正子發(fā)射斷層攝影(PET)。由于硬件、序列算法和/或重建算法的不斷發(fā)展，在目前的醫(yī)學(xué)診斷中，成像方法占據(jù)越來越重要的位置。通過將各個(gè)成像方法組合成所謂的混合系統(tǒng)(例如在診療實(shí)踐中2001年以來使用的PET-CT和2010年以來使用的MRI-PET)可以通過成像方法進(jìn)一步提高診斷的效力。所有混合系統(tǒng)的基礎(chǔ)都在于，將各個(gè)模塊互補(bǔ)的信息協(xié)同地組合和/或以圖形形式疊加。這樣例如將PET-CT混合系統(tǒng)的CT數(shù)據(jù)用于病理形態(tài)學(xué)信息，而將PET數(shù)據(jù)用于衰減校正。

2001年，Gleich和利用磁粒子成像(MPI)發(fā)明了另一種斷層攝影成像方法(DE10151778A1)。這種新型的快速法陣的立體成像方法用于檢測(cè)所施加的超順磁性納米顆粒(SPIO)的空間分布。這種方法提供了空間分辨能力以及高的時(shí)間分辨能力(見參考文獻(xiàn)[1-3])。

MPI的基本原理以通過在時(shí)間上變化的具有激勵(lì)頻率f0的磁場(chǎng)、即所謂的“驅(qū)動(dòng)場(chǎng)”(DF)對(duì)納米顆粒的激勵(lì)為基礎(chǔ)。通過SIPO的非線性的磁化曲線作為顆粒響應(yīng)形成頻率為f0的諧波，所述諧波通過接收線圈檢測(cè)并用于圖像構(gòu)建。由于組織對(duì)于激勵(lì)頻率f0具有可忽略地小的非線性響應(yīng)，這種方法通過僅獲取顆粒響應(yīng)(Partikelantwort)而提供了高對(duì)比度。空間編碼基于這樣的效應(yīng)，即，從確定的磁場(chǎng)強(qiáng)度起，顆粒磁化達(dá)到飽和。通過頻率為f0的磁激勵(lì)，飽和的SPIO的磁化僅發(fā)生極小的變化并且這種磁化此后不再或基本不再對(duì)顆粒響應(yīng)有所貢獻(xiàn)。為了利用所述飽和效應(yīng)，產(chǎn)生靜態(tài)的、具有無場(chǎng)點(diǎn)(FFP)的磁場(chǎng)梯度，即所謂的“選擇場(chǎng)”(SF)。從FFP出發(fā)，磁場(chǎng)強(qiáng)度沿所有空間方向升高。

這種磁場(chǎng)分布例如可以通過具有相反的磁化方向的永磁體或通過麥克斯韋爾電磁線圈對(duì)產(chǎn)生。由于飽和效應(yīng)，只有非常靠近FFP的顆粒被激勵(lì)并且由此同時(shí)控制顆粒響應(yīng)。FFP的尺寸以及由此還有MPI法的靈敏度取決于顆粒進(jìn)入飽和時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度以及SF的梯度，磁場(chǎng)從FFP起以所述梯度升高(見參考文獻(xiàn)[4、5])。為了允許實(shí)現(xiàn)立體成像，通過疊加附加的磁場(chǎng)和/或通過測(cè)量目標(biāo)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)于測(cè)量目標(biāo)控制FFP。