[发明专利]利用磁共振声辐射力成像所测量的温度和位移的同时测量的改进

说明书

在磁共振声辐射力成像(MR‑ARFI)中，MR成像设备(10)执行包括具有位移的相反编码的连续的MR动态的梯度回波成像以生成包括具有相反位移编码的连续的图像帧的对象的MR‑ARFI数据。超声设备(12)在梯度回波成像期间向所述对象应用超声处理。电子处理器(22)执行被应用到MR‑ARFI数据的图像帧处的图像元素的MR‑ARFI数据处理。将针对所述图像帧处的所述图像元素的位移计算(30)为与所述图像帧中的所述图像元素与具有相反位移编码的随后或者先前的图像帧中的所述图像元素之间的相位差成比例。所计算的位移针对所述图像帧与随后或者先前的图像帧之间的温度改变来校正(32)。温度改变使用MR‑ARFI数据来确定。

技术领域

以下总体上涉及医学超声领域、医学领域、声辐射力成像领域和相关领域。

背景技术

磁共振声辐射力成像(MR-ARFI)被用于对在医学超声检查或医学超声治疗流程期间在组织中所生成的声辐射力进行成像。在MR-ARFI中，要成像的超声脉冲在通过运动编码磁场梯度的磁共振(MR)成像设备的并发应用期间施加以便监测由这些超声脉冲引起的位移。该位移与局部声强度成比例，并且提供治疗波束形状的实时成像测量结果。通过非限制性图示，MR-ARFI适用于各种治疗超声流程，诸如高强度聚焦超声(HIFU)医学流程。例如，MR-ARFI成像可以被用于在HIFU测试脉冲期间将焦点可视化，或者在MR-HIFU处置之前评估HIFU波束的重新聚焦。

已经设计梯度回波(GRE)和自旋回波(SE)序列类型的MR-ARFI序列。对于这些序列中的每个，这些位移通过运动编码梯度编码为相位变化。为了将由于位移的相位变化与相位变化的其他源(诸如磁场均匀性和/或温度)分离，已知方法是应用被标记n和n-1的两个连续的MR动态(或图像帧)，位移的相反编码被使用在两个图像帧中。存在不同的方法来生成位移的该相反编码。一个已知方法需要反转每个动态的运动编码梯度的极性。结果，两个连续的动态之间的相位的差φ_n–φ_n-1与根据以下等式的位移D_n成比例：

在等式(1)中，γ表示旋磁比(42.58MHz/T)，B₀表示磁场强度(例如，在非限制性说明性范例中的1特斯拉)，G_A表示运动编码梯度的幅度(例如，在非限制性说明性范例中的1ms)，G_D表示运动编码梯度的持续时间(例如，在非限制性说明性范例中的30mT/m)，并且S_n表示编码的极性(对于奇数动态n＝2k+1，S_n＝1，并且对于偶数动态n＝2k，S_n＝-1)。如果绝对位移幅度不是感兴趣的(例如，当使用MR-ARFI成像将聚焦HIFU波束的空间位置可视化时)，则等式(1)可以被写作比例性表达式：

MR-ARFI的GRE序列实施方式提供额外的优点，即提供温度的同时监测。这具有具体值，因为超声脉冲可以产生局部化组织加热。质子共振频率等式说明温度增加T_n与相位变化成比例，如下文所阐述的：

在等式(2)中，α对应于化学位移(例如，在非限制性范例中的0.0094ppm/℃)，并且T_E表示GRE序列的回波时间(即，针对回波的时间(time-to-echo))，在一些非限制性范例中等于30ms。

以下公开了一种新的和经改进的系统和方法。

发明内容