專(zhuān)利名稱(chēng)：用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法。
背景技術(shù)：
在對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)變化進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量時(shí)，要求將測(cè)量的時(shí)間分辨率與出現(xiàn)的信號(hào)變化的速度進(jìn)行匹配。因此，必須利用比緩慢變化的信號(hào)更高的時(shí)間分辨率來(lái)檢查快速的信號(hào)變化。快速的信號(hào)變化尤其出現(xiàn)在注射了造影劑之后很短的時(shí)間內(nèi)，而信號(hào)在所謂的“初次通過(guò)效應(yīng)”之后、即造影劑一旦經(jīng)過(guò)了患者的肝臟之后變化明顯變慢。就此而言，希望的是在測(cè)量期間將時(shí)間分辨率與信號(hào)變化的速度匹配。在各種情況下，例如通過(guò)患者的運(yùn)動(dòng)或者呼吸形成的不希望的信號(hào)變化將產(chǎn)生測(cè)量偽影，因此必須對(duì)其加以補(bǔ)償或者進(jìn)行預(yù)防。
一種減小由于患者的運(yùn)動(dòng)或者呼吸造成的測(cè)量偽影的方法在于，利用盡可能高的時(shí)間分辨率進(jìn)行整個(gè)測(cè)量。由此，例如通過(guò)患者的運(yùn)動(dòng)或者呼吸形成的器官運(yùn)動(dòng)在測(cè)量單個(gè)圖像中不起作用，因?yàn)樵撈鞴龠\(yùn)動(dòng)明顯比圖像拍攝進(jìn)行得更為緩慢。不過(guò)，該運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像序列的影響是可見(jiàn)的，從而在此必須采取校正措施。特別是在運(yùn)動(dòng)垂直于斷層平面的條件下，這種校正措施僅僅在三維測(cè)量中才可以進(jìn)行，其中的時(shí)間分辨率明顯低于在純粹二維測(cè)量中的時(shí)間分辨率。此外，由于高時(shí)間分辨率特別是在較慢的檢查中產(chǎn)生了巨大的數(shù)據(jù)量。
另一種防止由于患者呼吸造成的測(cè)量偽影的方法在于，在患者屏住呼吸的條件下進(jìn)行測(cè)量。在屏住呼吸期間利用盡可能高的時(shí)間分辨率測(cè)量信號(hào)。不過(guò)，在比較短暫的測(cè)量時(shí)間之后需要一個(gè)間歇，以便患者可以再次呼吸。在與此前相同的呼吸位置上重復(fù)患者再一次屏住呼吸時(shí)的測(cè)量幾乎是不可能的。為了平衡不同的呼吸位置，在測(cè)量期間又必須采用麻煩的校正方法。
此外，還可以在一次獨(dú)立的測(cè)量中例如通過(guò)導(dǎo)航回波采集呼吸運(yùn)動(dòng)，并用來(lái)對(duì)實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。不過(guò)，該方法需要很多時(shí)間，因?yàn)楸仨氃趩为?dú)測(cè)量中采集呼吸運(yùn)動(dòng)。此外難以在呼吸周期期間對(duì)器官的復(fù)雜三維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正。
此外，還存在將不同測(cè)量方法進(jìn)行組合的可能性。這樣，首先在患者屏住呼吸的條件下利用盡可能高的時(shí)間分辨率采集迅速變化的信號(hào)，然后在患者自由呼吸的條件下測(cè)量緩慢變化的信號(hào)。在此，特別在自由呼吸條件下進(jìn)行的測(cè)量中，原理上出現(xiàn)與上面已經(jīng)解釋的相同的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法，其中，既采集快速變化的也采集緩慢變化的信號(hào)，并且使得測(cè)量偽影最小。
上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)一種用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法解決的。在此，在起始階段利用盡可能高的時(shí)間分辨率測(cè)量變化的信號(hào)。在隨后的測(cè)量運(yùn)動(dòng)階段自動(dòng)采集患者的生理過(guò)程，并繼續(xù)測(cè)量變化的信號(hào)。將在該運(yùn)動(dòng)階段進(jìn)行的測(cè)量與該生理過(guò)程(例如患者的呼吸)建立關(guān)聯(lián)。如已經(jīng)描述的那樣，在迄今已知的方法中由于在測(cè)量具有可變動(dòng)態(tài)特性的信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的測(cè)量偽影而造成問(wèn)題，也就是說(shuō)該信號(hào)首先迅速變化然后緩慢變化。在此，與公知的測(cè)量方法相比，所描述的對(duì)于不同信號(hào)變化的兩個(gè)測(cè)量階段的組合決定性地減小了測(cè)量偽影。例如，在起始階段利用盡可能高的時(shí)間分辨率測(cè)量快速變化的信號(hào)，而在隨后的運(yùn)動(dòng)階段測(cè)量緩慢變化的信號(hào)。與僅僅連續(xù)利用最大時(shí)間分辨率進(jìn)行測(cè)量的方法相比，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是極大地減小了數(shù)據(jù)量，因?yàn)樵趯?duì)緩慢變化的信號(hào)測(cè)量時(shí)不必拍攝很多對(duì)檢查診斷可能不必要的圖像。
在一種優(yōu)選的方法中，在事先于起始階段進(jìn)行了確定數(shù)量的測(cè)量之后，自動(dòng)在運(yùn)動(dòng)階段對(duì)生理過(guò)程進(jìn)行分析。在此，對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的采集僅僅在生理過(guò)程(例如患者的呼吸)的特定部分進(jìn)行。這種采集通過(guò)事先確定的觸發(fā)條件觸發(fā)，例如一個(gè)對(duì)采集測(cè)量數(shù)據(jù)有利的呼吸位置。通過(guò)確定的觸發(fā)條件在每次采集測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)待檢查器官都處于幾乎相同的位置上，從而進(jìn)一步避免了測(cè)量偽影。
優(yōu)選地，在該方法中集合了用于在運(yùn)動(dòng)階段改變觸發(fā)條件的可能性。由此可以在測(cè)量流程中對(duì)生理過(guò)程的變化作出反應(yīng)。
在一種優(yōu)選的方法中，在測(cè)量流程的起始階段之前設(shè)置了學(xué)習(xí)階段，在該學(xué)習(xí)階段采集并分析生理過(guò)程，以及對(duì)觸發(fā)條件進(jìn)行匹配。由此，在每個(gè)測(cè)量流程中將觸發(fā)條件按照各個(gè)患者及其生理過(guò)程進(jìn)行設(shè)定。
一個(gè)優(yōu)選擴(kuò)展的方法包括，在時(shí)間上位于所述學(xué)習(xí)階段和起始階段之間的開(kāi)始階段結(jié)束時(shí)注射造影劑。緊隨其后，在起始階段中開(kāi)始對(duì)由該注射產(chǎn)生的快速信號(hào)變化進(jìn)行測(cè)量。這樣，可以對(duì)由于造影劑流入而造成的信號(hào)變化進(jìn)行最佳成像。
一種特別適合于監(jiān)測(cè)的生理過(guò)程是患者的呼吸。在一種優(yōu)選的方法中監(jiān)測(cè)呼吸并且將一種選擇出的呼吸位置(優(yōu)選為呼氣結(jié)束)定義為觸發(fā)條件。在此，對(duì)于呼吸的監(jiān)測(cè)例如可以通過(guò)導(dǎo)航回波或者呼吸帶(Atemgurt)進(jìn)行。不過(guò)，該方法并不將呼吸限制為唯一的生理過(guò)程。例如也可以將心率用作生理過(guò)程。
優(yōu)選地，在患者屏住呼吸的條件下進(jìn)行對(duì)起始階段期間迅速變化的信號(hào)的測(cè)量。由此避免了在測(cè)量流程的該階段期間的運(yùn)動(dòng)偽影。
在一種優(yōu)選的方法中，在開(kāi)始階段期間向患者發(fā)出屏住呼吸的提示。在此，繼續(xù)測(cè)量呼吸。由此，可以利用高時(shí)間分辨率測(cè)量的最佳開(kāi)始來(lái)控制患者的呼吸運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地，可以將公知的用于校正測(cè)量偽影的方法與這里介紹的方法進(jìn)行組合，以便必要時(shí)校正殘留的小的測(cè)量偽影。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)由下面借助于附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述給出。圖中圖1表示按照本發(fā)明方法的測(cè)量流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了按照在此介紹的方法的測(cè)量流程的示意圖。在此，將患者的呼吸周期作為曲線1相對(duì)于時(shí)間軸2進(jìn)行了記錄，其中，呼吸周期的最大值3在此表示患者呼氣的間隔。在學(xué)習(xí)階段4對(duì)呼吸周期進(jìn)行檢查并對(duì)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤，以及確定在圖1中標(biāo)記的觸發(fā)條件5。在開(kāi)始階段6患者得到一個(gè)指示在一個(gè)半呼吸周期之后將呼吸保持在呼氣狀態(tài)。同時(shí)注入造影劑。在隨后的起始階段7在屏住呼吸的條件下按照盡可能高的時(shí)間分辨率測(cè)量快速變化的核自旋斷層造影信號(hào)，其中，通過(guò)矩形8表示出對(duì)單個(gè)圖像的采集。其中沒(méi)有標(biāo)出呼吸曲線。在10次測(cè)量之后自動(dòng)開(kāi)始對(duì)呼吸的監(jiān)測(cè)，并且在運(yùn)動(dòng)階段9在患者自由呼吸的條件下通過(guò)觸發(fā)條件5自動(dòng)觸發(fā)對(duì)單個(gè)圖像的采集8。這點(diǎn)隨后在每個(gè)呼吸周期中繼續(xù)進(jìn)行。圖像的采集分別在患者的呼氣狀態(tài)下進(jìn)行，因?yàn)榇龣z查器官的該位置的可再現(xiàn)性最大。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法，其特征在于，-在測(cè)量流程的起始階段(7)借助于按照盡可能高的時(shí)間分辨率的測(cè)量(8)采集變化的信號(hào)，-自動(dòng)在測(cè)量流程的隨后的運(yùn)動(dòng)階段(9)采集患者的生理過(guò)程，-在該運(yùn)動(dòng)階段(9)期間通過(guò)測(cè)量(8)采集變化的信號(hào)，和-將在該運(yùn)動(dòng)階段(9)進(jìn)行的測(cè)量(8)與該生理過(guò)程建立關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在于起始階段(7)期間進(jìn)行了確定數(shù)量的測(cè)量(8)之后自動(dòng)過(guò)渡到所述運(yùn)動(dòng)階段(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述運(yùn)動(dòng)階段(9)期間根據(jù)事先確定的觸發(fā)條件(5)觸發(fā)對(duì)變化信號(hào)的測(cè)量(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述觸發(fā)條件(5)在所述運(yùn)動(dòng)階段(9)期間是可以改變的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在測(cè)量流程的一個(gè)時(shí)間上位于所述起始階段(7)之前的學(xué)習(xí)階段(4)，為了確定觸發(fā)條件而采集患者的生理過(guò)程并對(duì)該生理過(guò)程進(jìn)行分析。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在測(cè)量流程的一個(gè)時(shí)間上位于所述學(xué)習(xí)階段(4)和起始階段(7)之間的開(kāi)始階段(6)注射造影劑。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生理過(guò)程是患者的呼吸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在患者屏住呼吸的條件下進(jìn)行所述在測(cè)量流程的起始階段(7)中的測(cè)量(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述測(cè)量流程的開(kāi)始階段(6)，在預(yù)定數(shù)量的呼吸周期之后向患者發(fā)出屏住呼吸的提示。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述測(cè)量(8)之后通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正來(lái)消除所采集的測(cè)量數(shù)據(jù)中的測(cè)量偽影。
全文摘要
在一種用于對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行核自旋斷層造影測(cè)量的方法中，在學(xué)習(xí)階段(4)監(jiān)測(cè)患者的呼吸周期(1)。在起始階段(7)利用盡可能高的時(shí)間分辨率在患者屏住呼吸時(shí)進(jìn)行對(duì)變化信號(hào)的測(cè)量(8)。然后，在運(yùn)動(dòng)階段(9)在患者自由呼吸的條件下利用較小的時(shí)間分辨率測(cè)量緩慢變化的信號(hào)，其中，通過(guò)事先確定的觸發(fā)條件(5)觸發(fā)該測(cè)量(8)。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1689515SQ20051006692
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者伯索德·基弗, 尼爾斯·奧辛曼, 阿爾托·斯泰莫爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司