[發明專利]用于利用MRI系統確定鐵磁性的顆粒或者鐵磁性顆粒束的位置的快速的方法

有效

• 申請號: 201810556027.7
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108983132B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: A·瑙爾特
• 申請（專利權）人: 布魯克碧奧斯平MRI有限公司
• 主分類號: G01R33/483
• 分類號: G01R33/483;A61B5/055
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發明涉及一種用于借助于MRI系統(50)確定在對象中或者液體基質中的至少一個鐵磁性的顆粒的位置的方法，其中，將MRI測量序列應用到所述顆粒所處的測量體積(52)上，其特征在于，每個空間方向拍攝至少兩個投影，其中，為了相應地拍攝一個一維投影而分別切換到一個讀取梯度，其中，針對兩個投影中的每個投影分別改變預選擇的參數，并且借助于所述兩個投影來確定鐵磁性的顆粒的空間位置。這能實現更可靠地并且更準確地確定鐵磁性的顆粒或者鐵磁性的顆粒束在液體基質中的位置，其中，所述位置確定在相當短的時間內進行并且在此僅必須施加相當小的脈沖功率。

技術領域

本發明涉及一種用于借助于MRI系統確定至少一個鐵磁性的顆粒在對象中的位置的方法，其中，將MRI測量序列應用到顆粒所在的測量體積上。

背景技術

這樣的方法由US7962194B2(＝參考文獻[1])已知。

核磁共振成像(＝MRI)方法廣泛地用于獲得結構的圖像信息。這里，也可以從結構的內部獲得圖像信息，而不損壞該結構。例如，在臨床應用中借助于MRI方法對人和動物的身體部位的內視進行成像。

在磁場內部的鐵磁性的顆粒產生顯著的場干擾，這種場干擾的延伸范圍超過所述顆粒的尺寸的數倍。在傳統的MRI測量序列中，這樣的場干擾在場干擾的核心中出現暗斑(“黑洞”)并且向外會導致信號損失和圖像失真。這一方面導致通過MRI成像方法不能或者僅能不精確地描繪顆粒的附近的環境。另一方面已經證實的是，鐵磁性的顆粒的精確定位難以實現并且通常相當耗時的。

在使用微型機器、微型機器人或者微型組件時，通常存在移動到期望的位置(使用位置)上的問題。針對微型機器人已知自帶的驅動系統、例如行進腿；然而，這樣的驅動系統價格昂貴且設計困難。反之，對于鐵磁性的顆粒存在這樣的可能性，即，通過磁場梯度對從外部該顆粒施加力。由此，可以非接觸式地使鐵磁性的顆粒運動。除了所述運動之外，為了將其移動到期望的位置，需要查驗鐵磁性的顆粒的瞬時位置，特別是以便必要時通過進一步的運動修正所述瞬時位置。然而，當磁性的顆粒在前往其使用位置途中被液體基質包圍并且必須穿過這些液體基質移動時，在很多情況下不能利用所述MRI系統合理地確定鐵磁性的顆粒在影像記錄序列中的位置。鐵磁性的顆粒在圖像中經常不清晰地呈現并且因此在影像記錄中不能精確地定位或者甚至從測量體積中消失。

US 8948841 B2(＝參考文獻[2])描述了一種借助于MRI系統追蹤磁性的對象的方法，其中，借助于磁性的等值面的投影計算出磁性的對象的位置。

為了獲得足以確定鐵磁性顆粒的位置的信息，原則上需要大量單次測量，這些單次測量在一個測量序列中依次完成。在這些單次測量之后均等待一段時間，以便能夠使核自旋放松。在單次測量和松弛時間期間，特別是由于重力、由于液體基質中的流動或者也由于在單次測量期間的空間編碼的梯度切換對顆粒作用有力。這些力在測量序列期間傾向于使顆粒移動。在測量序列期間的移動可能破壞用于確定鐵磁性的顆粒的位置的信息。在最壞的情況下，顆粒會游移離開測量體積。

在“正對比MRI”的概念下獲得多個實例，比如像可以證實干細胞的集聚，所述干細胞帶有鐵磁性的納米微粒。Evert-jan P.A.Vonken在J Magn Reson Imaging中2013年8月；38(2):344–357(＝參考文獻[3])的一篇文章中描述并比較了六個這樣的方法。在該文獻中主要公開了以下方法：

WM(White Marker)：在該方法中利用MR信號在k空間中的移動以便獲得可見的信號。通過成像梯度的改變來實現這一點。

SGM(Susceptibility Gradient Mapping)使用純粹利用計算機的方法，以便在k空間中在顆粒附近的體素中是磁化率變化偏移。

IRON(Inversion Recovery ON-resonant water Suppression)：(也見參考文獻[4])。