Колебательный аппликатор для мр-реологии

Группа изобретений относится к области магнитно-резонансной (МР) визуализации. Колебательный аппликатор для МР-реологии содержит множество передатчиков, каждый из которых создает возвратно-поступательное движение с заданной частотой; пояс, механически соединенный с передатчиком, причем пояс сконструирован так, чтобы его обертывать вокруг тела пациента, причем пояс сам обеспечивает механическое соединение между передатчиком и телом пациента так, что возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит параллельно продольной оси пояса и по касательной к поверхности тела; и причем каждый из множества передатчиков соединяется с поясом в различном положении вдоль его продольной протяженности. Технический результат – возможность использования колебательного аппликатора для исследования каждого участка тела пациента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области магнитно-резонансной (МР) визуализации. Оно касается колебательного аппликатора для МР-реологии. Кроме того, изобретение относится к МР устройству и к способу МР-визуализации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Способы МР-формирования изображения, которые используют взаимодействие между магнитными полями и атомными спинами для того, чтобы сформировать двумерные или трехмерные изображения широко используются в настоящее время, особенно в области медицинской диагностики, потому что для визуализации мягких тканей они превосходят другие способы визуализации во многих отношениях, не требуют ионизирующего излучения и, как правило, являются неинвазивными.

В соответствии с МР способом обычно тело пациента, который подлежит исследованию, располагается в сильном однородном магнитном поле, направление которого в то же время определяет ось (обычно ось Z) в системе координат, на которой основывается измерение. Магнитное поле создает различные энергетические уровни для отдельных атомных спинов в зависимости от напряженности магнитного поля, которые могут возбуждаться (спиновый резонанс) посредством наложения электромагнитного переменного поля (РЧ-поля) определенной частоты (так называемой Ларморовской частоты, или МР частоты). С макроскопической точки зрения, распределение отдельных атомных спинов производит общую намагниченность, которая может отклоняться за пределы состояния равновесия посредством применения электромагнитного импульса соответствующей частоты (РЧ импульса), в то время как магнитное поле РЧ импульса распространяется перпендикулярно оси Z, так что намагниченность совершает прецессию вокруг оси Z. Это движение намагниченности описывает поверхность конуса, чей угол апертуры именуется углом поворотов спинов. Величина угла поворотов спинов зависит от силы и продолжительности приложенного электромагнитного импульса. В случае так называемого 90° импульса, спины отклоняются от оси Z в поперечную плоскость (угол поворотов спинов 90°). Радиочастотный импульс излучается по направлению к телу пациента с помощью компоновки РЧ-катушки МР устройства. Компоновка РЧ-катушки обычно окружает исследуемый объем, в который помещают тело пациента.

После окончания радиочастотного импульса, намагниченность релаксирует обратно к исходному состоянию равновесия, в котором намагниченность в направлении Z восстанавливается снова с первой постоянной времени T1 (времени спин-решеточной или продольной релаксации) и намагниченность в направлении, перпендикулярном к направлению Z, релаксирует со второй постоянной времени Т2 (времени спин-спиновой или поперечной релаксации). Изменение намагниченности может быть обнаружено посредством приемных радиочастотных антенн или катушек, которые расположены и ориентированы внутрь исследуемого объема МР устройства таким образом, что изменение намагниченности измеряется в направлении, перпендикулярном оси Z. Ослабление поперечной намагниченности сопровождается, после приложения, например, 90° импульса, переходом атомных спинов (индуцированных локальными неоднородностями магнитного поля) из упорядоченного состояния с одинаковой фазой в состояние, в котором все фазовые углы равномерно распределены (дефазировка). Дефазировка может быть компенсирована посредством рефокусировки импульса (например, 180° импульс). Это дает эхо-сигнала (спин-эхо) в приемных катушках.

Для того чтобы реализовать пространственное разрешение в теле, линейные градиенты магнитного поля, проходящие вдоль трех главных осей накладываются на однородное магнитное поле, что приводит к линейной зависимости пространственной спин-резонансной частоты. Сигнал, подобранный в приемных катушках, в таком случае содержит компоненты различных частот, которые могут быть связаны с разными местоположениями в теле. Данные сигнала, полученные с помощью приемных радиочастотных антенн или катушек, соответствуют пространственно-частотной области и называются данными k-пространства. Данные k-пространства, как правило, включают в себя несколько строк, полученных с различным фазовым кодированием. Каждая строка оцифровывается посредством сбора ряда образцов. Набор данных k-пространства преобразуется в МР изображение с помощью преобразования Фурье или с помощью других заведомо известных способов реконструкции.

MR реология стала известной недавно, как перспективный метод для сбора диагностически полезной дополнительной информации о свойствах ткани, которые недоступны только с помощью обычного МР изображения. МР реология использует тот факт, что фаза МР сигнала в МР изображении исследуемого объекта изменяется под действием механических колебаний, воздействующих на исследуемый объект. Степень этого изменения зависит от локальной деформации ткани, вызванной механическими колебаниями. Информация о механических параметрах ткани, например, касающаяся тягучести или эластичности, может таким образом быть получена из МР фазовых изображений, полученных из исследуемого объекта, в то время как механические колебания воздействуют на объект. MР фазовое изображение в данном контексте означает МР-изображение, воспроизводящее пространственное распределение фазы ядерной намагниченности.

Упомянутые механические параметры, доступные через MР реологию, как тягучесть или эластичность ткани, в противном случае могут быть определены только инвазивно с помощью биопсии и/или гистологии. С другой стороны, известно, что эти параметры непосредственно связаны, например, с циррозом или раковыми изменениями в печени, молочной железе или мозговой ткани. Было продемонстрировано, что МР реология особенно полезна для диагностики цирроза печени и для определения стадии цирроза печени. Кроме того было доказано, что МР реология полезна для диагностики рака молочной железы. Сообщалось о первых применениях МР реологии для исследования дегенеративных заболеваний головного мозга.

В типичной установке МР реологии предусматривается, по меньшей мере, один передатчик, который генерирует возвратно-поступательное движение с заданной частотой. Передатчик возбуждает механические колебания в ткани тела пациента. Кроме того, предусматривается соответствующее расположение РЧ катушки для генерации МР изображений анатомического фона. По существу, передатчик возбуждает механические волны, распространяющиеся внутри ткани тела, причем направление распространения перпендикулярно поверхности тела, к которой прикрепляется передатчик. Важной предпосылкой является хорошее механическое соединение передатчика с телом пациента.

Колебательный аппликатор, полезный для МР реологии, известен, например, из патента США 6833703 B2. Этот известный аппликатор сконструирован как приспособление для маммографии для МР реологии, которое способно генерировать продольные колебания, проходящие в продольном направлении в молочной железе пациента, которая подлежит исследованию. Известный аппликатор встроен в стол для пациента МР устройства и обеспечивает хорошее соединение передатчика с телом.

Один из недостатков известных конструкций колебательных аппликаторов для МР реологии состоит в том, что позиционирование аппликатора на теле пациента не представляется возможным для всех требуемых положений для визуализации. Еще одна проблема состоит в том, что передатчики, основанные на электромагнитных приводах (например, как электродвигатели или линейные электромагнитные колебательные приводы) взаимодействуют с основным магнитным полем В0. Таким образом, такие передатчики могут быть расположены внутри исследуемого объема МР устройства только таким образом, что магнитные поля, создаваемые электромагнитными приводами, ориентировались перпендикулярно силовым линиям основного магнитного поля В0. Это ограничивает размещение колебательного аппликатора и, следовательно, применение МР реологии для определенных областей тела.

Статья «Effects of gadoxetic acid on liver elasticity measurement by usiing magnetic resonance elastography» U. Motosugi et al. in Magn.Res. Im. 30(2011) 128-132 упоминает использование пассивного привода, прикрепленного к эластичному поясу, для того чтобы передать вибрации в печень и грудную клетку пациента.

Из всего вышесказанного легко понять, что существует необходимость в создании улучшенного колебательного аппликатора для МР реологии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с изобретением, раскрывается колебательный аппликатор для МР реологии. Колебательный аппликатор согласно изобретению содержит:

- по меньшей мере, один передатчик, который создает возвратно-поступательное движение с заданной частотой;

- пояс, механически соединенный с передатчиком, который сконструирован так, чтобы его обертывать вокруг тела пациента, и каждый из множества передатчиков соединяется с поясом в различном месте вдоль его продольной протяженности.

В соответствии с изобретением пояс механически соединен с передатчиком таким образом, что передатчик удерживается на своем месте, на теле пациента с помощью пояса, хотя пояс обернут вокруг тела пациента. Пояс сам обеспечивает механическое соединение между передатчиком и телом пациента. Возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, воздействует на тело пациента посредством пояса. Предпочтительно, пояс не может растягиваться для того, чтобы эффективно соединять механические колебания в теле. Согласно изобретению не требуется механическая опора или конкретная масса или вес колебательного аппликатора. Колебательный аппликатор согласно изобретению можно использовать для МР реологического исследования практически каждого участка тела пациента. Кроме того, последовательность выполняемых действий МР реологического исследования может быть улучшена с помощью колебательного аппликатора согласно изобретению, поскольку изобретение позволяет зафиксировать колебательный аппликатор относительно пациента во время подготовки, т.е. прежде чем пациент помещается внутрь исследуемого объема МР устройства для сбора МР сигналов.

В соответствии с изобретением, по меньшей мере, один передатчик генерирует возвратно-поступательное движение с заданной частотой. Это предусматривает возможность того, что передатчиком генерируется возвратно-поступательное движение, имеющее спектр, содержащий различные частотные составляющие.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, ширина пояса изменяется по его длине. Таким образом, поясу может быть придана специальная форма для того, чтобы управлять давлением, оказываемым на поверхность тела. Это можно использовать для достижения требуемого колебания ткани или для защиты чувствительных участков тела.

В известной конструкции (US 6833703 B2, смотри выше) генерируется возвратно-поступательное движение перпендикулярно к поверхности тела. Колебательные аппликаторы, генерирующие движение параллельно поверхности тела, требуют определенного количества присоединений, которые не всегда предоставляются. Пояс, как предложено согласно изобретению, можно использовать для преобразования параллельного колебания передатчика в движение, перпендикулярное, по меньшей мере, части поверхности тела пациента. Это дает больше степеней свободы при проектировании колебательного аппликатора. Размер аппликатора имеет решающее значение для последовательности выполняемых действий и комфорта пациента. Когда концы пояса крепятся к колеблющимся частям передатчика (т.е. периодически меняя свое расстояние вдоль поверхности тела), пояс превращает колебания в направленное внутрь/наружу движение, поскольку изменение длины окружности пояса, образующего замкнутую петлю, приводит к соответствующему изменению радиуса.

В соответствии с возможным вариантом, возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит параллельно продольной оси пояса и по касательной к поверхности тела. В альтернативном варианте, возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит ортогонально к продольной оси пояса и перпендикулярно к поверхности тела. Таким образом, можно порождать преимущественно либо продольные, либо поперечные механические волны, распространяющиеся внутрь ткани тела. Тем самым становится возможным исследовать механические параметры, имеющие тензорные свойства.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, один передатчик колебательного аппликатора расположен в корпусе генератора колебаний, который прикрепляется к поясу. Корпус окружает и защищает компоненты передатчика. Кроме того, корпус можно использовать как часть механического присоединения передатчика к поясу.

В соответствии с изобретением множество передатчиков соединяется с поясом в разных местах вдоль его продольной протяженности. Различные передатчики могут иметь отдельные приводы для достижения сложных рисунков механических волн, распространяющихся в ткани тела. С этой целью, возвратно-поступательное движение, генерируемое каждым передатчиком, должно иметь отдельно управляемую амплитуду, частоту и фазу. Амплитуда может быть локально оптимизирована усиливающей/ослабляющей суперпозицией/интерференцией отдельных волн. Итерационный программно-реализованный алгоритм, который использует заданные значения, в качестве начальных значений, выполняется в течение подготовительного периода. В течение МР последовательности, амплитуда, частота и фаза могут меняться в зависимости от движения тела человека или по другим причинам, которые могут способствовать реконструкции клинически существенных параметров.

Кроме того, механические колебания могут быть приложены в различных местах поверхности тела без изменения положения аппликатора.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, одна упругая прокладка крепится к поясу, каковая упругая прокладка должна быть помещена между поясом и телом пациента. Упругая прокладка служит для регулирования давления, оказываемого на поверхность тела в месте расположения валика. Более гибкие упругие прокладки можно использовать для предотвращения механического соединения при некоторых положениях тела. Менее гибкую упругую прокладку можно использовать для того, чтобы сфокусировать приложение механических колебаний при определенном положении тела. Таким образом, место сильнейшего механического соединения между передатчиком и телом можно контролировать. Нет необходимости размещать сам генератор колебаний, где требуется наибольшее усилие/движение. Вместо этого для того, чтобы сфокусировать усилие можно использовать упругую прокладку. Пояс передает усилие/движение от передатчика фокусирующей упругой прокладке.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, передатчик включает в себя привод и передающий элемент, с помощью которого привод соединяется с поясом. Передающий элемент может быть боуденовским тросом или гибким валом. Передающий элемент передает движущую силу привода на пояс, причем длина линии передачи ограничена только трением и потерями передающего элемента. Это вариант осуществления изобретения имеет то преимущество, что привод, который может быть электродвигателем или линейным электромагнитным приводом (включающим в себя, например, катушку и постоянный магнит, как в обычной конструкции громкоговорителя), может быть расположен за пределами исследуемого объема используемого МР устройства. Таким образом предотвращаются нежелательные взаимодействия магнитных полей привода с основным магнитным полем В0 МР устройства. Привод может быть установлен на расстоянии одного метра или более от нулевой точки основного магнита МР устройства.

Изобретение не относится только к колебательному аппликатору, но и к устройству МР-визуализации. Устройство содержит:

- по меньшей мере, одну основную магнитную катушку для генерации однородного, устойчивого основного магнитного поля внутри исследуемого объема,

- ряд градиентных катушек для генерации переключаемых градиентов магнитного поля в различных пространственных направлениях внутри исследуемого объема,

- по меньшей мере, одну РЧ-катушку для генерации РЧ импульсов с МР-резонансной частотой в пределах исследуемого объема и/или для принятия МР сигналов от тела пациента, расположенного в исследуемом объеме,

- блок управления для управления временной последовательностью РЧ-импульсов и переключаемых градиентов магнитного поля,

- блок реконструкции для реконструкции МР изображения из принятых МР сигналов;

- колебательный аппликатор указанного выше типа.

Колебательный аппликатор в соответствии с изобретением может преимущественно использоваться в сочетании с большинством устройств МР-визуализации, которые в настоящее время используются в клинической практике, причем пояс колебательного аппликатора оборачивается вокруг части пациента, которая подлежит исследованию.

Кроме того, изобретение относится к способу МР визуализации, по меньшей мере, части тела, помещенной в магнитное поле внутри исследуемого объема МР устройства. Способ включает в себя следующие этапы:

- подвергание части тела колебательному механическому возбуждению посредством колебательного аппликатора типа, указанного выше в настоящем документе, где пояс колебательного аппликатора обернут вокруг части тела;

- подвергание части тела визуализирующей последовательности, содержащей один или несколько РЧ импульсов и переключаемые градиенты магнитного поля, в результате чего с части тела собираются МР-сигналы;

- получение параметров с пространственным разрешением, отражающих эластичность и/или тягучести ткани тела из собранных МР сигналов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи раскрывают предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, однако, что чертежи предназначены только с целью иллюстрации, а не как определение границ изобретения. На чертежах:

на Фиг. 1 схематично представлено МР устройство согласно изобретению;

Фиг. 2 иллюстрирует возбуждение колебаний с помощью колебательного аппликатора согласно изобретению;

на Фиг. 3 показан колебательный аппликатор согласно изобретению с поясом с меняющейся шириной;

на Фиг. 4 показан колебательный аппликатор согласно изобретению со встроенной упругой прокладкой;

на Фиг. 5 показан колебательный аппликатор согласно изобретению с боуденовским тросом в качестве передающего элемента.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со ссылкой на Фигуру 1, показано устройство 1 МР-визуализации. Устройство содержит сверхпроводящие или резистивные основные магнитные катушки 2, так что по существу однородное, постоянное во времени основное магнитное поле создается вдоль оси Z через исследуемый объем.

Система генерации и манипуляции магнитным резонансом прикладывает ряд РЧ-импульсов и переключаемых градиентов магнитного поля для инвертирования или возбуждения атомных магнитных спинов, вызывает магнитный резонанс, рефокусирует магнитный резонанс, манипулирует магнитным резонансом, пространственно и иным образом кодирует магнитный резонанс, насыщает спины и т.п. для осуществления МР-визуализации.

Более конкретно, усилитель 3 градиентных импульсов прикладывает происходящие импульсы к какой-то одной, выбранной из всех градиентных катушек 4, 5 и 6 по осям Х, У и Z исследуемого объема. Цифровой радиочастотный передатчик 7 передает РЧ-импульсы или пакеты импульсов с помощью переключателя 8 «прием-/передача» на РЧ-катушку 9, относящуюся ко всему объему, для передачи РЧ-импульсов в исследуемый объем. Типичная последовательность МР-визуализации состоит из пакета сегментов РЧ-импульсов малой длительности, которые будучи взятыми вместе друг с другом и любыми приложенными градиентами магнитного поля, выполняют выбранную манипуляцию атомным магнитным резонансом. РЧ импульсы используются для насыщения, возбуждения резонанса, инвертирования намагниченности, рефокусировки резонанса или манипулирования резонансом и выбора части тела 10, расположенного в исследуемом объеме. МР сигналы также собираются РЧ катушкой 9, относящейся ко всему объему.

Для генерации МР изображений ограниченных областей тела 10 набор локальных матричных РЧ-катушек 11, 12, 13 помещается рядом с областью, выбранной для визуализации. Матричные катушки 11, 12, 13 можно использовать для параллельной визуализации с целью приема МР сигналов, индуцированных передачами радиочастотных сигналов катушки, относящейся к телу.

Полученные в результате МР сигналы собираются РЧ-катушкой 9, относящейся ко всему объему, и/или матричными РЧ-катушками 11, 12, 13 и демодулируются приемником 14, предпочтительно включающим в себя предусилитель (не показан). Приемник 14 подсоединен к РЧ-катушкам 9, 11, 12 и 13 через переключатель 8 «прием-/передача».

Хост-компьютер 15 управляет усилителем 3 градиентных импульсов и передатчиком 7 для генерации любой из множества последовательностей, такой как эхо-планарной визуализации (EPI), эхо-объемной визуализации, градиентной и спин-эхо визуализации, быстрой спин-эхо визуализации и т.п. Для выбранной последовательности, приемник 14 принимает одну или множество строк МР данных одну за другой после каждого РЧ импульса возбуждения. Система 16 сбора данных выполняет аналого-цифровое преобразование принятых сигналов и преобразует каждую строку МР данных в цифровой формат, пригодный для дальнейшей обработки. В современных МР устройствах система 16 сбора данных является отдельным компьютером, который специализируется на сборе данных изображений в формате RAW.

В конечном итоге цифровые данные изображения в формате RAW реконструируются в представление изображения процессором 17 реконструкции, который применяет соответствующие алгоритмы реконструкции. МР изображение может представлять собой плоский срез сквозь пациента, массив параллельных плоских срезов, трехмерный объем или тому подобное. Изображение хранится в памяти для хранения изображений, где оно может быть доступно для преобразования срезов, проекций или других элементов представления изображения в соответствующем формате для визуализации, например с помощью видеомонитора 18, который предоставляет дисплей, на котором человек может изучать результирующее МР изображение.

Согласно изобретению, МР устройство 1 дополнительно содержит колебательный аппликатор для МР реологии. В возможном варианте осуществления изобретения, работа колебательного аппликатора может основываться на электро-механическом преобразователе, который преобразует электрические сигналы в механические колебания, например, взаимодействуя с основным магнитным полем B0.

Колебательный аппликатор содержит пояс 19, который оборачивается вокруг тела 10 пациента. Передатчик, генерирующий возвратно-поступательное движение данной частоты, является частью колебательного аппликатора. Передатчик содержит привод 20 и передающий элемент 21, через который привод 20 соединяется с поясом 19. Привод 20, который управляется хост-компьютером 15 МР устройства 1, находится за пределами исследуемого объема МР устройства 1, так что магнитные поля, генерируемые преобразователем 20 не интерферируют с основным магнитным полем, порождаемым основными магнитными катушками 2.

С помощью колебательного аппликатора часть тела 10, вокруг которого обернут пояс 19, подвергается колебательному механическому возбуждению в течение сбора МР сигналов. Параметры с пространственным разрешением, отражающие эластичность и/или тягучесть ткани тела 10, выводятся из собранных МР сигналов с помощью процессора 17 реконструкции.

На Фигуре 2, иллюстрируется возбуждение колебаний с помощью колебательного аппликатора по изобретению. В изображенном варианте осуществления, передатчик колебательного аппликатора располагается в корпусе 22 генератора колебаний, который прикрепляется к поясу 19. На Фигуре 2 показано поперечное сечение части тела 10 пациента, вокруг которой обернут пояс 19. На левом изображении на Фигуре 2, возвратно-поступательное движение (показано стрелкой), порождаемое передатчиком, проходит параллельно продольной оси пояса 19 и по касательной к поверхности тела 10. В варианте осуществления, показанном на правом изображении на Фигуре 2, возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит ортогонально к продольной оси пояса 19 и перпендикулярно к поверхности тела 10.

Фигура 3 иллюстрирует, как можно целенаправленно управлять силой, действующей на поверхность тела вдоль пояса 19. В показанном варианте осуществления, пояс 19 имеет более широкий участок 23. Эффект более широкого участка 23 состоит в том, что давление, оказываемое на поверхность тела пациента снижается в соответствующем месте. Напротив, на участок 24 уменьшенной ширины оказывается повышенное давление на поверхность тела пациента. Придание формы поясу будет зависеть, на практике, от соответствующего реологического применения и анатомии пациента. Пояс индивидуальной формы, с различной шириной по всей длине, можно использовать для достижения данного рисунка колебаний внутри ткани тела пациента или для защиты чувствительных участков тела. На участке 25 пояса 19 предусматривается отверстие 26. Отверстие 26 можно использовать для доступа к телу пациента для вмешательства.

На Фигуре 4 показан вариант осуществления изобретения, в котором предусматривается упругая прокладка 27. Упругая прокладка 27 используется для управления давлением, оказываемым колебательным аппликатором на тело 10 пациента. Обладающая большой гибкостью упругая прокладка может быть соединена с поясом 19 для предотвращения механического соединения в положении, при котором упругая прокладка 27 находится в контакте с поверхностью тела 10. Менее гибкую упругую прокладку можно использовать для того, чтобы сфокусировать давление при соответствующем положении тела.

На Фигуре 5 показана конструкция колебательного аппликатора, который хорошо работает в сочетании с конструкцией пояса согласно изобретению. Боуденовский трос используется в качестве передающего элемента 21 (смотри Фигуру 1). Оболочка 28 боуденовского троса плотно соединяется с жестким корпусом 29. Нить 30 боуденовского троса прикрепляется к концу 31 пояса 19. Конец 31 пояса 19 может перемещаться относительно корпуса 29. Другой конец 32 пояса 19 плотно прикреплен к корпусу 29. Возвратно-поступательное линейное колебательное движение в направлении, указанном стрелкой 34, вдоль протяженности боуденовского троса генерируется посредством привода 20 (смотри Фигуру 1). Это движение передается через нить 30 на конец 31 пояса 19. Соответствующая сила прикладывается к телу 10 пациента, вокруг которого обернут пояс 19. Восстанавливающая сила генерируется тканями тела, которые могут сжиматься, таким образом, чтобы, в конечном счете, требуемое колебание возбуждалось в теле 10. Необязательно, пружина 33 может быть предусмотрена между концом 31 пояса 19 и корпусом 29 для того, чтобы обеспечить смещение для силы, вызывающей колебания, или поддержку силе упругости ткани тела.

В альтернативном варианте осуществления (не показан) могут быть предусмотрены по-разному расположенные пружины и рычажки внутри корпуса 29 для того, чтобы генерировать требуемое возвратно-поступательное движение заданной амплитуды в заданном направлении.

В дополнительном варианте осуществления (не показан) передающий элемент 21 может быть эластичным валом, который передает вращательное движение от привода 20 на пояс 19. Эксцентрика может быть встроена в корпус 29 для того, чтобы произвести требуемое колебание.

1. Колебательный аппликатор для МР-реологии, содержащий:

- множество передатчиков, каждый из которых создает возвратно-поступательное движение с заданной частотой;

- пояс (19), механически соединенный с передатчиком, причем пояс (19) сконструирован так, чтобы его обертывать вокруг тела (10) пациента, причем пояс сам обеспечивает механическое соединение между передатчиком и телом пациента так, что возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит параллельно продольной оси пояса (19) и по касательной к поверхности тела (10); и

причем каждый из множества передатчиков соединяется с поясом (19) в различном положении вдоль его продольной протяженности.

2. Колебательный аппликатор по п. 1, в котором ширина пояса изменяется по его длине.

3. Колебательный аппликатор по п. 1, в котором по меньшей мере один передатчик располагается в корпусе (22) генератора колебаний, который крепится к поясу (19).

4. Колебательный аппликатор по п. 3, в котором возвратно-поступательное движение, генерируемое каждым передатчиком, имеет управляемую амплитуду и/или фазу и/или частоту.

5. Колебательный аппликатор по любому из пп. 1-4, в котором по меньшей мере одна упругая прокладка (27) крепится к поясу (19), причем упругая прокладка (27) должна быть помещена между поясом (19) и телом (10) пациента.

6. Колебательный аппликатор по любому из пп. 1-4, в котором передатчик содержит привод (20) и передающий элемент (21), с помощью которого привод (20) соединяется с поясом (19).

7. Колебательный аппликатор по п. 6, в котором передающий элемент (21) является боуденовским тросом или гибким валом.

8. Магнитно-резонансное (МР) устройство, содержащее:

- по меньшей мере одну основную магнитную катушку (2) для генерации однородного, устойчивого магнитного поля внутри исследуемого объема,

- ряд градиентных катушек (4, 5, 6) для генерации переключаемых градиентов магнитного поля в различных пространственных направлениях внутри исследуемого объема,

- по меньшей мере одну РЧ-катушку (9) для генерации РЧ импульсов с МР-частотой в пределах исследуемого объема и/или для принятия МР-сигналов от тела (10) пациента, расположенного в исследуемом объеме,

- блок (15) управления для управления временной последовательностью РЧ-импульсов и переключаемых градиентов магнитного поля,

- блок (17) реконструкции для реконструкции МР-изображения из принятых МР-сигналов;

- колебательный аппликатор по любому из пп. 1-7, в котором пояс (19) сконструирован так, чтобы его обертывать вокруг части тела (10).

9. МР-устройство по п. 8, в котором передатчик содержит привод (20) и передающий элемент (21), с помощью которого привод (20) соединяется с поясом (19), причем привод (20) находится за пределами исследуемого объема.

10. Способ МР-визуализации по меньшей мере части тела (10), помещенной в магнитное поле внутри исследуемого объема МР-устройства (1), причем способ содержит следующие этапы:

- подвергание части тела (10) колебательному механическому возбуждению посредством колебательного аппликатора в соответствии с любым из пп. 1-7, причем возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, воздействует на тело пациента посредством пояса, причем пояс (19) оборачивается вокруг части тела (10);

- подвергание части тела (10) визуализирующей последовательности, содержащей один или несколько РЧ-импульсов и переключаемые градиенты магнитного поля, в результате чего с части тела (10) собираются МР-сигналы;

- получение параметров с пространственным разрешением, отражающих эластичность и/или тягучесть ткани тела (10) из собранных МР-сигналов.



 

Похожие патенты:

Использование: для измерения пространственно-временных изменений в магнитном поле. Сущность изобретения заключается в том, что зонд магнитного поля содержит контейнер с пустотелой полостью.

Группа изобретений относится к области магнитно-резонансной визуализации. Колебательный аппликатор для МР-реологии содержит множество передатчиков, каждый из которых создает возвратно-поступательное движение с заданной частотой; пояс, механически соединенный с передатчиком, причем пояс сконструирован так, чтобы его обертывать вокруг тела пациента, причем пояс сам обеспечивает механическое соединение между передатчиком и телом пациента так, что возвратно-поступательное движение, генерируемое передатчиком, проходит параллельно продольной оси пояса и по касательной к поверхности тела; и причем каждый из множества передатчиков соединяется с поясом в различном положении вдоль его продольной протяженности. Технический результат – возможность использования колебательного аппликатора для исследования каждого участка тела пациента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх