[发明专利]改进对MRI对比增强的检测的方法和设备

说明书

本发明涉及磁共振成像(MRI)。更具体地，本发明涉及导致图像在对比增强区域中具有改进信噪比、强烈地抑制了在非增强区域中的不期望信号、并降低了诸如运动伪影(artefact)之类的伪影的MRI。

磁共振成像(MRI)是医学中的一种主要成像技术，并且是一种用于分子成像的主要载体。通过向患者施加强磁场、磁场梯度、以及相关的RF辐射来获得图像。在成像处理期间，起磁偶极作用的具有固有磁矩的原子核子(在人类身体中主要是脂肪分子和水的氢原子(质子))通过RF辐射而变得激发(excite)。当RF辐射停止时，所激发核子的驰豫(relaxation)导致RF信号的自发发射。作为施加磁场梯度的结果，在这个发射的RF信号中的频率包括空间信息，并且可以用以构造图像。

有时，不同组织之间MRI对比中的差异不足以获取满意的临床信息，因此使用了MRI造影剂(contrast agent)。现在，在MRI中造影剂(cA)的使用正在增多。当前，造影剂包括(超级)顺磁性材料，其影响近水¹H核子的驰豫过程，并导致图像对比的局部变化。然而，在造影剂的给药(administration)之后，对比方面的变化不受控制。这主要依赖于造影剂的浓度，而造影剂的浓度又依赖于其生物分布(bio-distribution)。因此，通过当前的MRI造影剂来改进对比对于每个患者都是不同的，并且可导致图像具有太低或者太高的对比、更长的测量时间、不必要高剂量的造影剂、以及可能的负面健康影响。

在大多数情况下，对比增强区域位于无需使用造影剂就已经存在显著MRI对比的区域中或者其附近。为了精确地定位具有造影剂摄取(uptake)的区域、或者为了在特定区域中量化造影剂的摄取量，因而，除了对比增强图像以外还有必要采用参考图像。参考图像可以用于从对比增强图像中减去预先存在的对比。利用当前使用的造影剂，在给药之后不能关闭对比增强，由此，在造影剂给药之前或者在从组织中清除之后，必须获得参考图像，这通常花费数小时至数天的时间。

不可避免地，根据造影剂摄取的速率，对比增强图像将比参考图像延迟达数分钟(常规临床实践)或者甚至数小时或者数天，以便例如允许在淋巴腺中的巨噬细胞的中间造影摄取。例如，在分子成像的情况下，预计这个延迟时间是数小时或者数天。在这些延迟时间期间，患者的位移相当大，而且对不匹配参考图像的减法将导致在量化中出现大的误差。尤其是在诸如目标分子成像之类的小造影剂摄取的情况下，这些错误可很容易超过实际对比增强。由此，很难甚至不可能进行准确量化。例如，在目标分子成像的情况下，造影剂包括目标配体(targetingligand)，其必须与所感兴趣疾病的目标分子受体(receptor)绑定，并且随后必须从身体的其余部分清除未绑定的造影剂。此整个过程花费数个小时以至甚至数天，并且现在在给药之前获取参考图像是必需的，这是因为图像在CA绑定之后不包括任何形态学信息。

由此，在MRI成像期间可能出现的问题在于，患者的运动以及由此导致的身体运动导致运动伪影。这些运动伪影可以是由于在成像顺序期间患者整个身体的运动、或者部分身体(例如，胳膊或者腿)的运动而导致的。在成像顺序期间，整个身体的运动通常导致沿相位编码方向具有虚像的整个图像的模糊。所成像对象的一小部分的运动导致那一小部分对象在整个图像上的模糊。

本发明的一个目的在于，提供一种用于执行磁共振成像(MRI)的设备和方法，其导致图像具有改进的对比增强检测性。

通过根据本发明的方法和设备来实现上述目的。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐明了本发明的特殊和优选方面。来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征、以及其他从属权利要求的特征适当地组合，而并不仅如权利要求中所明确阐明的那样。

在第一方面，本发明提供了一种用于MRI成像的方法，所述方法包括：

-在向患者给药造影剂之后，

-在向所述造影剂施加第一外部刺激(stimulus)之后，获取所述患者至少一部分身体的至少一部分参考MRI图像，

-在向所述造影剂施加第二外部刺激之后，获取所述患者身体所述至少一部分的至少一部分对比增强MRI图像，以及

-根据比较例如所述对比增强MRI图像和参考图像之间的区别来确定所述造影剂在所述身体部分中例如存在的影响。