[發(fā)明專利]低聲學(xué)噪聲磁共振圖像采集

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011498851.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN113075602A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·賈德森·哈迪;托馬斯·郭-法·福;伊克·松·坦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): G01R33/48
• 分類號(hào): G01R33/48;G01R33/563;A61B5/055
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢慰民

本發(fā)明題為“低聲學(xué)噪聲磁共振圖像采集”。本文所討論的技術(shù)涉及降低的聲學(xué)噪聲和振動(dòng)磁共振成像(MRI)采集。在某些具體實(shí)施中，通過限制梯度波形的頻率和振幅來表征和修改一個(gè)或多個(gè)MRI脈沖序列的聲學(xué)噪聲級(jí)，以便在MRI檢查期間使用修改的波形時(shí)產(chǎn)生較少的噪聲和振動(dòng)。這樣，可獲得相對(duì)較低的聲壓級(jí)。

關(guān)于聯(lián)邦政府資助研究與開發(fā)的聲明

本發(fā)明是在政府支持下，在由美國(guó)國(guó)會(huì)指導(dǎo)的醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃(U.S.CongressionalDirected Medical Research Program)授予的合同號(hào)W81XWH-16-2-0054下進(jìn)行的。政府擁有發(fā)明的某些權(quán)利。

背景技術(shù)

本文所公開的主題涉及與磁共振成像相關(guān)聯(lián)的聲學(xué)和振動(dòng)。

非侵入性成像技術(shù)允許獲得患者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或特征的圖像，而無需對(duì)患者執(zhí)行侵入性操作。具體地，此類非侵入性成像技術(shù)依賴于各種物理原理(諸如X射線穿過靶標(biāo)體積的差分透射、該體積內(nèi)的聲波反射、該體積內(nèi)的不同組織和材料的順磁屬性、靶向放射性核素在體內(nèi)的分解等等)來采集數(shù)據(jù)和構(gòu)建圖像或者以其他方式表示觀察到的患者的內(nèi)部特征。

例如，磁共振成像(MRI)檢查基于主磁場(chǎng)、射頻(RF)磁場(chǎng)和時(shí)變梯度磁場(chǎng)之間與在感興趣的受試者(諸如患者)體內(nèi)的旋磁材料的交互作用。某些旋磁材料，諸如水分子中的氫核，具有響應(yīng)于外部磁場(chǎng)的特征性能。這些核的自旋的進(jìn)動(dòng)能夠通過操縱場(chǎng)以產(chǎn)生能夠被檢測(cè)、處理并且用于重建有用圖像的RF信號(hào)來影響。

然而，磁共振成像技術(shù)傾向于與高級(jí)的聲學(xué)噪聲和振動(dòng)相關(guān)聯(lián)。雖然這對(duì)于患者清醒和警覺的典型檢查可能僅是微小問題，但是在患者打算放松或睡眠的情況下可能存在問題。以舉例的方式，通常與磁共振成像相關(guān)聯(lián)的噪聲和振動(dòng)可使得成像模態(tài)不適用于睡眠研究或噪聲和振動(dòng)為破壞性的其他上下文。

發(fā)明內(nèi)容

下文示出了本文所公開的某些實(shí)施方案的概述。應(yīng)當(dāng)理解，提供這些方面僅僅是為了向讀者提供這些特定實(shí)施方案的簡(jiǎn)要概述，并且這些方面并非旨在限制本公開的范圍。實(shí)際上，本公開可涵蓋下文可能未示出的各個(gè)方面。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于執(zhí)行磁共振(MR)圖像采集的方法。根據(jù)該實(shí)施方案，對(duì)于MR圖像采集的聲學(xué)主導(dǎo)梯度軸：通過用MR成像系統(tǒng)的關(guān)于頻率(ARF)的聲學(xué)響應(yīng)函數(shù)(ARF)對(duì)梯度波形的振幅譜w(f)進(jìn)行加權(quán)來計(jì)算聲壓級(jí)譜(SPLS)；在ARF上頻率范圍內(nèi)選擇一個(gè)或多個(gè)頻率，其中選擇一個(gè)或多個(gè)頻率以降低聲學(xué)噪聲；使用一個(gè)或多個(gè)頻率計(jì)算修改的梯度波形；一個(gè)或多個(gè)其他軸上的梯度波形與修改的梯度波形同步；并且修改的梯度波形用于MR圖像采集以采集MR圖像數(shù)據(jù)。如本文所用，確定哪個(gè)軸為聲學(xué)主導(dǎo)可包括測(cè)量每個(gè)梯度軸的聲壓級(jí)(諸如以dBA)，其中關(guān)閉其他梯度，然后比較結(jié)果。具有最高SPL的梯度軸被認(rèn)為相對(duì)于其他軸為聲學(xué)主導(dǎo)。該測(cè)試也可應(yīng)用于梯度波形內(nèi)的特定時(shí)間段(即，梯度波形內(nèi)不同的時(shí)間間隔可被認(rèn)為具有不同的聲學(xué)主導(dǎo)軸)。

根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案，提供了一種磁共振(MR)成像系統(tǒng)。根據(jù)該實(shí)施方案，MR成像系統(tǒng)包括：MR掃描器，該MR掃描器包括主磁體線圈、梯度線圈和RF線圈；和控制和分析電路，該控制和分析電路與MR掃描器通信并且被配置為操作主磁體線圈、梯度線圈和RF線圈。控制和分析電路被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)例程以致使執(zhí)行動(dòng)作，包括：對(duì)于MR圖像采集的聲學(xué)主導(dǎo)梯度軸：通過用MR成像系統(tǒng)的關(guān)于頻率的聲學(xué)響應(yīng)函數(shù)(ARF)對(duì)梯度波形的振幅譜進(jìn)行加權(quán)來計(jì)算聲壓級(jí)譜(SPLS)；選擇ARF上頻率范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)頻率，其中選擇一個(gè)或多個(gè)頻率以降低聲學(xué)噪聲；使用一個(gè)或多個(gè)頻率計(jì)算修改的梯度波形；使一個(gè)或多個(gè)其他軸上的梯度波形與修改的梯度波形同步；以及基于修改的梯度波形對(duì)MR成像系統(tǒng)執(zhí)行脈沖序列以采集MR圖像數(shù)據(jù)。