[发明专利]用于检测气泡的磁共振成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，尤其是在磁共振图像中识别气泡。

背景技术

可以使用来自聚焦超声换能器的超声有选择地处置身体内部的区域。发射超声作为高能量机械振动。这些振动在受到阻尼时诱发组织发热，并且作为高强度场，它们还可能导致空化。组织发热和空化都可用于在临床环境中有意地破坏组织。不过，利用超声加热组织比空化更容易控制，期望目标外部的空化可能导致非预期热损伤，例如在患者皮肤处。可以使用超声处置来消融组织并有选择地杀死组织肿瘤区域。这种技术已经用于处置子宫肌瘤，减少了对子宫切除术的需求，子宫切除术常常需要长时间恢复和住院治疗。

为了有选择地处置组织，可以使用聚焦超声换能器在特定处置体积上聚焦超声。换能器能够发射超声，并且其通常安装在诸如脱气水的介质内。然后使用致动器调整超声换能器的位置，由此调整利用超声处理的受试者的区域。可以使用电聚焦对超声场进行引导或成形以消融更大的组织体积。

通常使用标准医学成像技术来规划超声程序，也可用于引导处置。磁共振成像(MRI)、计算机断层摄影(CT)和超声成像已被用于规划和引导超声处置。聚焦超声换能器通常具有可以致动其的有限范围，因此必须相对于超声系统适当定位患者。超声不能通过空气发射到身体，因此使用超声耦合介质，例如超声凝胶、超声凝胶衬垫和/或脱气水从超声系统向受试者表面发射超声。通常使用诸如聚酯薄膜的膜在超声换能器浴器(bath)和用于向受试者传导超声的介质之间形成分界。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品和一种计算机实施的方法。在从属权利要求中给出了实施例。

超声程序的困难在于，在利用超声耦合介质将受试者声学耦合到超声系统时，在受试者表面和超声耦合介质之间，例如在凝胶衬垫-皮肤界面处会俘获气泡。如果向存在显著大于波长的一个或多个气泡的区域中施加高强度聚焦超声，可能会将超声反射回发射换能器，诱发换能器损伤或减少换能器寿命。如果向存在一个或多个小气泡的区域中施加高强度聚焦超声，超声可能诱发一个或多个气泡中的空化，导致受试者与气泡接触的表面损伤或烧伤。因此，有益的是在向受试者施加高强度超声之前识别气泡。本发明的实施例可以通过利用图像处理识别磁共振图像中的气泡以提供这个技术问题的解决方案。在一些实施例中，可以使用气泡敏感脉冲序列采集磁共振成像数据。

本发明提供了用于检测成像体积内的气泡的磁共振成像系统。还可以将本发明用于检测多个气泡。该磁共振成像系统包括适于生成磁场的磁体，磁场用于对位于成像体积之内的受试者的核的磁自旋进行取向。该磁体可以是超导磁体、永磁体、电磁体或前面三种磁体的任何组合。该磁共振成像系统还包括适于采集磁共振数据的射频系统。这里使用的磁共振数据是磁共振成像系统从磁共振成像系统的成像体积之内的受试者采集的数据。

磁共振成像数据包括从受试者的核接收的射频(radio)信号表示或记录。磁共振成像数据可以用于构造受试者的成像区域的图像或可视化。主要从成像区域接收射频信号。不过，利用磁共振成像数据的傅里叶变换构造磁共振图像。结果，成像体积外部的核可能对磁共振成像数据有贡献，因此对构造的任何图像或可视化有贡献。

射频系统包括射频收发器和射频线圈。射频线圈可以是能够发射和接收射频信号的单个线圈，或者射频线圈可以由发射线圈和接收线圈构成。类似地，射频收发器可以是收发器，或可以是独立的发射和接收射频装置。该磁共振成像系统还包括适于对成像体积之内的磁自旋进行空间编码的磁场梯度线圈。该磁共振成像系统还包括适于向磁场梯度线圈供应电流的磁场梯度线圈电源。

该磁共振成像系统还包括计算机系统，适于从磁共振成像数据构造图像并控制磁共振成像系统的操作。计算机系统适于利用从磁共振成像数据构造的磁共振成像检测成像体积之内的气泡。检测成像体积之内的气泡是有益的，因为可以使用气泡的知识和位置进行处置规划或诊断。

在另一个实施例中，计算机系统适于通过访问磁共振图像检测成像体积之内的气泡。计算机系统还适于通过执行如下步骤来检测气泡：通过从趋势(trend)检测图像减去磁共振图像来创建减影图像。通过从趋势检测图像减去磁共振成像图像创建减影图像。