[發明專利]脈沖磁粒子成像系統和方法

有效

• 申請號: 201880064884.3
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN111183364B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 史蒂文·M·科諾利;帕特里克·W·古德威爾;丹尼爾·漢斯萊;鄭智偉;鄭波
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;A61B5/055
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

1.一種脈沖磁粒子成像系統，其包括：

包括至少一個磁體的磁場產生系統，所述磁場產生系統在所述脈沖磁粒子成像系統的觀察區域內提供空間結構化磁場，使得所述空間結構化磁場將具有用于被觀察對象的無場區域FFR，所述被觀察對象在其中具有磁納米粒子示蹤劑分布；

布置在所述觀察區域附近的脈沖激勵系統，所述脈沖激勵系統包括電磁體和電連接到所述電磁體以向所述電磁體提供激勵波形的脈沖序列發生器，其中所述電磁體在被提供所述激勵波形時在所述觀察區域內產生激勵磁場，以通過移位所述FFR的位置或條件中的至少一者來從中感應出激勵信號；以及

布置在所述觀察區域附近的檢測系統，所述檢測系統被配置成檢測所述激勵信號以提供檢測信號，

其中所述激勵波形包括瞬變部分和基本上恒定的部分，以及

其中所述激勵波形包括磁化準備部分和讀出部分，所述磁化準備部分包括所述瞬變部分的至少一部分并且所述讀出部分包括所述基本上恒定的部分的至少一部分。

2.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其還包括電磁屏蔽體，所述電磁屏蔽體被布置成將所述觀察區域包封在其中，以將所述觀察區域與至少所述磁場產生系統和所述脈沖磁粒子成像系統周圍的環境電磁隔離。

3.根據權利要求2所述的脈沖磁粒子成像系統，其中至少所述脈沖激勵系統的發射部分和所述檢測系統的接收部分被包封在所述電磁屏蔽體內。

4.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述磁場產生系統還包括無源磁場聚焦元件，所述無源磁場聚焦元件包括軟磁材料，所述軟磁材料被配置成某個形狀并且相對于所述至少一個磁體布置以便將磁場線聚焦或形成為其中所需的形狀。

5.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述檢測系統被配置成僅在所述激勵波形的所述基本上恒定的部分期間檢測所述激勵信號以提供所述檢測信號。

6.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述激勵波形的所述基本上恒定的部分為至少500納秒且小于500毫秒。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述激勵波形的所述基本上恒定的部分恒定在所述激勵波形的目標振幅的10％以內。

8.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述激勵波形的所述瞬變部分的持續時間具有至少100納秒且小于100微秒。

9.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述磁化準備部分基于在所述讀出部分之前所述磁納米粒子示蹤劑的磁弛豫性質，動態地配置在所述FFR附近的示蹤劑磁化的狀態。

10.根據權利要求9所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述磁化準備部分選擇性地使來自在所述讀出部分期間與指定弛豫狀態相關聯的示蹤劑的信號無效。

11.根據權利要求9所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述磁化準備部分對所述示蹤劑磁化進行編碼，以基于磁弛豫性質選擇性地衰減信號或使信號無效。

12.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述讀出部分大于所述FFR中的所述磁納米粒子示蹤劑的弛豫時間。

13.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述讀出部分足夠長，以在所述FFR中的所述磁納米粒子示蹤劑中建立穩態磁化。

14.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述讀出部分比所述FFR中的所述磁納米粒子示蹤劑的弛豫時間短。

15.根據權利要求1所述的脈沖磁粒子成像系統，其中所述激勵波形包括多個脈沖，所述多個脈沖中的每個脈沖包括瞬變部分。