[发明专利]在MRI装置中使用的有源位置标记系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在MR成像装置中使用的有源位置标记系统，所述有源位置标记系统包括至少一个有源位置标记和用于与所述至少一个位置标记通信的远程收发器单元。位置标记在该意义上被认为是“有源的”，即其被提供用于在局部体积的RF激励后接收基本上仅来自所述局部体积的MR信号，所述体积至少基本上围绕所述标记或基本上被所述标记围绕或毗邻所述标记，使得基于这些“局部”MR信号，所述标记的位置能够被确定和/或借助MR成像装置以期望的准确度被成像在尤其是检查对象的MR图像中。

此外，本发明涉及介入仪器或非介入仪器形式的医疗设备，如导管、外科手术设备、活检针、指针或另一有创或无创设备、以及RF表面线圈、RF垫线圈、RF头部线圈、立体定位框架或能够在MR图像生成期间使用的任何其他仪器，所述医疗设备包括这样的有源位置标记作为内置单元，以便确定有源位置标记在检查对象的MR图像中的位置和/或使得有源位置标记在检查对象的MR图像中的位置可视。

背景技术

众所周知，在MR成像(MRI)系统或MR扫描器中，检查对象(通常为患者)被暴露于均匀主磁场(B₀场)，使得检查对象内的原子核的磁矩形成所有原子核的平行于B₀场的特定净磁化，该磁化能够被倾斜以导致围绕施加的B₀场的轴的旋转(拉莫尔进动)。进动速率被称为拉莫尔频率，其取决于有关原子核的具体物理特性(即旋磁比)和施加的B₀场的强度。旋磁比是原子核的磁矩与自旋之间的比率。

通过发射借助RF发射天线或线圈生成的正交于B₀场的RF激励脉冲(B₁场)，并且通过对感兴趣原子核的拉莫尔频率进行匹配，原子核自旋被激励并且被带入同相，并且获得其净磁化从B₀场的方向的偏转，使得生成相对于净磁化的纵向分量的横向分量。

在RF激励脉冲终止之后，净磁化的纵向分量和横向分量的弛豫过程开始，直到净磁化已经回到其平衡状态，其中，T1和T2分别是纵向磁化和横向磁化回到其平衡值的63％所需要的时间。借助RF接收天线或线圈来探测由进动的磁化生成的MR信号。接收的MR信号是基于时间的幅度信号，其被傅里叶变换为基于频率的MR谱信号并且被处理用于生成检查对象内的感兴趣原子核的MR图像。

为了获得检查对象内的切片或体积的空间选择以及源于感兴趣的切片或体积的所接收的MR信号的空间编码，梯度磁场被叠加在B₀场上，梯度磁场具有与B₀场相同的方向，但是具有在正交的x、y和z方向上的梯度。由于拉莫尔频率取决于强加在原子核上的磁场的强度的事实，因此，原子核的拉莫尔频率沿着并且随着总叠加的B₀场的下降梯度而下降(反之亦然)，使得通过适当地调谐发射RF激励脉冲的频率(并相应地通过调谐RF/MR接收天线的共振频率)，并相应地通过控制梯度磁场，能够获得对沿着在x、y和z方向上的每个梯度在特定位置处的切片内的原子核的选择，并且由此能够获得总体上在对象特定体素内的原子核的选择。

在借助MR成像装置检查或处置检查对象和尤其是其局部区或区域期间，常常使用上述医疗仪器或设备，尤其是介入仪器和非介入仪器、工具等形式的。例如，这样的医疗仪器或设备为起搏器，导管，活检针，外科手术设备，指针和例如用于活检、热消融、短程放射治疗、切片选择和上述其他有创或无创目的的设备。另外，在MR成像期间，也使用RF表面线圈、RF垫线圈、RF头部线圈、立体定位框架和其他非介入仪器。对于所有这些和其他检查，重要的是将仪器和尤其是其特定部分或特性(如其尖端或轴)定位在检查对象处或检查对象内的特定期望位置。这要求在由操作员定位仪器期间，在相关检查对象的MR图像中准确地确定并成像或指示仪器或其感兴趣部分(尤其是其尖端)的当前位置，使得能够到达在检查对象处或检查对象内的期望的目的地。

为了这个目的，上述仪器或医疗设备能够配备具有局部RF线圈的位置标记，所述位置标记的位置能够借助MR成像装置被成像在相关检查对象的MR图像中。