專(zhuān)利名稱(chēng)：用于移動(dòng)和激活活性劑的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于移動(dòng)包括磁性材料和活性劑的目標(biāo)元件通過(guò)對(duì)象，將所述目標(biāo)元件放置在對(duì)象內(nèi)的預(yù)定位置處并激活活性劑的設(shè)備和方法。此外，本發(fā)明涉及在計(jì)算機(jī)上實(shí)施所述方法和控制這種設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
磁性顆粒成像(MPI)是新興的醫(yī)學(xué)成像模態(tài)。第一個(gè)版本的MPI是二維的，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生二維圖像。將來(lái)版本將是三維(3D)的。如果在針對(duì)單個(gè)3D圖像的數(shù)據(jù)采集期間對(duì)象不顯著變化，可以通過(guò)將3D圖像的時(shí)間序列組合到電影(movie)來(lái)生成非靜態(tài)對(duì)象的時(shí)間相關(guān)性，或4D圖像。MPI是一種重建式成像方法，像計(jì)算機(jī)斷層攝影成像(CT)或磁共振成像(MRI)那樣。因此，分兩步生成對(duì)象的感興趣體積的MP圖像。第一步被稱(chēng)為數(shù)據(jù)采集，是利用MPI 掃描器執(zhí)行的。MPI掃描器具有生成靜態(tài)梯度磁場(chǎng)的裝置，靜態(tài)梯度磁場(chǎng)稱(chēng)為“選擇場(chǎng)”，其在掃描器的等中心具有單個(gè)無(wú)場(chǎng)點(diǎn)(FFP)。此外，掃描器具有生成時(shí)間相關(guān)性、空間上接近均勻的磁場(chǎng)的裝置。實(shí)際上，通過(guò)將稱(chēng)為“驅(qū)動(dòng)場(chǎng)”的小振幅迅速變化的場(chǎng)與稱(chēng)為“聚焦場(chǎng)” 的大振幅緩慢變化的場(chǎng)疊加來(lái)獲得這種場(chǎng)。通過(guò)向靜態(tài)選擇場(chǎng)添加時(shí)間相關(guān)性驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)，可以在等中心周?chē)膾呙梵w積內(nèi)沿著預(yù)定FFP軌跡移動(dòng)FFP。掃描器還具有一個(gè)或多個(gè)，例如三個(gè)接收線(xiàn)圈的布置，并且能夠記錄這些線(xiàn)圈中感應(yīng)的任何電壓。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將要成像的對(duì)象放在掃描器中，從而對(duì)象的感興趣體積被掃描器的視場(chǎng)包圍，感興趣體積是掃描體積的子集。對(duì)象必須包含磁性納米顆粒；如果對(duì)象是動(dòng)物或患者，在掃描之前為動(dòng)物或患者施用含這種顆粒的造影劑。在數(shù)據(jù)采集期間，MPI掃描器沿著人為選擇的軌跡操縱FFP，該軌跡描繪出掃描體積，或至少描繪出視場(chǎng)。對(duì)象內(nèi)的磁性納米顆粒經(jīng)受變化的磁場(chǎng)并通過(guò)改變其磁化強(qiáng)度來(lái)做出響應(yīng)。納米顆粒變化的磁化強(qiáng)度在每個(gè)接收線(xiàn)圈中誘發(fā)時(shí)間相關(guān)性電壓。在與接收線(xiàn)圈相關(guān)聯(lián)的接收器中對(duì)這個(gè)電壓進(jìn)行采樣。接收器輸出的樣本被記錄并構(gòu)成采集的數(shù)據(jù)?？刂茢?shù)據(jù)采集細(xì)節(jié)的參數(shù)構(gòu)成掃描協(xié)議。在圖像生成的稱(chēng)為圖像重建的第二步中，從第一步中采集的數(shù)據(jù)計(jì)算或重建圖像。圖像是離散的數(shù)據(jù)3D陣列，表示視場(chǎng)中磁性納米顆粒的位置相關(guān)的濃度的采樣近似。 通常由執(zhí)行適當(dāng)計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)執(zhí)行重建。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)重建算法。重建算法基于數(shù)據(jù)采集的數(shù)學(xué)模型。像所有重建式成像方法那樣，這種模型是一種作用于采集的數(shù)據(jù)的積分算子；重建算法嘗試盡可能地還原該模型的動(dòng)作。這種MPI設(shè)備和方法有下列好處，即可以使用它們以非破壞性方式檢查任意的檢查對(duì)象，例如人體，而不會(huì)造成任何損傷，并具有高的空間分辨率，在接近檢查對(duì)象的表面和遠(yuǎn)離其表面時(shí)都是如此。在如下文獻(xiàn)中可大致了解并在其中首先描述了這樣的布置和方法:DE 10151778A1,以及 Gleich, B.和 ffeizenecker, J. (2005)，"Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles，，,Nature, vol. 435,第 1214-1217頁(yè)。那篇公開(kāi)中描述的用于磁性顆粒成像(MPI)的布置和方法利用了小磁性顆粒的非線(xiàn)性磁化曲線(xiàn)?？梢詫⑸衔慕忉尩腗PI技術(shù)應(yīng)用于不同應(yīng)用，尤其是人或獸醫(yī)學(xué)中。一種感興趣的應(yīng)用還可能是在近距離放射治療或其他局部治療應(yīng)用領(lǐng)域中，迄今為止尚未使用過(guò)上述 MPI技術(shù)。近距離放射治療是一種射線(xiàn)療法的形式，其中將放射源(常稱(chēng)為“放射性種子”) 置于人或動(dòng)物身體內(nèi)部，用于治療例如前列腺或?qū)m頸癌。在這種方法中，直接向腫瘤區(qū)域中植入小的放射性種子，以便放射性地輻照腫瘤組織。因此，近距離放射治療被用于身體組織的內(nèi)部輻射，其中輻射僅限于腫瘤組織自身的區(qū)域。例如，WO 2008/145377A1公開(kāi)了這樣的近距離放射治療方法和系統(tǒng)。對(duì)于這種方法，通過(guò)中空處置通道將放射性種子植入身體中，這是現(xiàn)有技術(shù)中近距離放射治療方法中通用的技術(shù)。在特殊處理計(jì)劃中，在手術(shù)之前規(guī)劃中空處置通道的放置和要發(fā)射的輻射劑
量的量。現(xiàn)有技術(shù)的近距離放射治療是一種侵入性方法，需要復(fù)雜的手術(shù)來(lái)植入放射性種子。這些方法存在的典型問(wèn)題通常是在規(guī)劃步驟中難以準(zhǔn)確地界定種子的位置和要發(fā)射的輻射劑量，以免影響到要處置的腫瘤周?chē)慕】到M織。此外，現(xiàn)有技術(shù)中已知的近距離放射治療方法的缺點(diǎn)是治療后需要第二次手術(shù)，以便再次取出植入的放射性種子。還知道其他醫(yī)療應(yīng)用類(lèi)似于上述近距離放射治療方法，其中必須要在非常特定的位置或身體內(nèi)有限的區(qū)域準(zhǔn)確放置藥物。尤其是在中風(fēng)的處置中，這種局部有限給藥是一項(xiàng)有趣且困難的任務(wù)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，與已知的近距離放射治療方法相似，通常通過(guò)直接向期望位置準(zhǔn)確注射或植入藥物來(lái)這樣做。同樣，對(duì)于這種應(yīng)用迄今為止仍然沒(méi)有可靠的非侵入性方法，因此上述方法常常需要在被處置對(duì)象內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、甚至危險(xiǎn)的手術(shù)介入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的設(shè)備和方法，用于無(wú)創(chuàng)和準(zhǔn)確地處置對(duì)象內(nèi)局部有限區(qū)域，特別用于近距離放射治療或中風(fēng)處置中的應(yīng)用。在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種設(shè)備，包括-選擇裝置，其包括選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元和選擇場(chǎng)元件，尤其是選擇場(chǎng)磁體或線(xiàn)圈，所述選擇裝置用于生成其磁場(chǎng)強(qiáng)度具有空間圖案的磁選擇場(chǎng)，從而在視場(chǎng)中形成具有低磁場(chǎng)強(qiáng)度的第一子區(qū)和具有更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的第二子區(qū)，-驅(qū)動(dòng)裝置，其包括驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于借助于磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)改變兩個(gè)子區(qū)在視場(chǎng)中的空間位置，使得磁性材料的磁化強(qiáng)度發(fā)生局部改變， 以及-控制裝置，其用于控制所述信號(hào)發(fā)生器單元以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，從而沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)所述目標(biāo)元件通過(guò)所述對(duì)象，將所述目標(biāo)元件放置在所述對(duì)象內(nèi)的期望預(yù)定位置處并在所述目標(biāo)元件到達(dá)所述期望位置時(shí)激活所述活性劑。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種對(duì)應(yīng)的方法。
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在本發(fā)明的另一方面中，提供了用于上述設(shè)備中的對(duì)應(yīng)目標(biāo)元件，其中所述目標(biāo)元件包括磁性材料和活性劑，其中可以借助于磁場(chǎng)激活所述活性劑。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種包括程序代碼模塊的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，程序代碼模塊令計(jì)算機(jī)控制根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟。在從屬權(quán)利要求中界定了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，所主張的目標(biāo)元件、所主張的方法和所主張的計(jì)算機(jī)程序與所主張并在從屬權(quán)利要求中界定的設(shè)備具有相似和/ 或相同的優(yōu)選實(shí)施例。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，可以通過(guò)所提出的MPI技術(shù)克服已知近距離放射治療和中風(fēng)處置的主要局限，即復(fù)雜、費(fèi)時(shí)且有創(chuàng)的手術(shù)。因此，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了一種通過(guò)增加控制裝置來(lái)使用已知MPI設(shè)備和方法的部分的方案，以便能夠沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)包括磁性材料和活性劑的目標(biāo)元件通過(guò)對(duì)象，將所述目標(biāo)元件放置在期望位置并在目標(biāo)元件到達(dá)所述期望(預(yù)定)位置時(shí)激活活性劑。具體而言，將已知MPI設(shè)備的一些(或全部)場(chǎng)線(xiàn)圈用于生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，其中新開(kāi)發(fā)的控制裝置適于控制相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器單元以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，從而移動(dòng)目標(biāo)元件通過(guò)對(duì)象并激活目標(biāo)元件的活性劑。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了一種設(shè)備和方法，利用該設(shè)備和方法，可以在對(duì)象內(nèi)準(zhǔn)確且無(wú)創(chuàng)地放置活化劑，例如放射性種子或藥物，然后可以借助于磁場(chǎng)激活活化劑。根據(jù)本發(fā)明的定義，“活性劑”的含義包括任何醫(yī)學(xué)、藥物、物理或放射性試劑或物質(zhì)。這種技術(shù)用于近距離放射治療和中風(fēng)處置中尤其有利，其中可以借助于提出的設(shè)備非常準(zhǔn)確地放置和局部激活必要的放射性種子或溶解(lysis)藥物。利用MPI具有跟蹤諸如目標(biāo)元件的對(duì)象的能力，利用動(dòng)脈內(nèi)注射放置所述目標(biāo)元件就變得可行。如上所述，與已知近距離放射治療或中風(fēng)處置相反，提出的MPI設(shè)備和方法能夠在對(duì)象內(nèi)進(jìn)行非常精確的局部受限處置，而不會(huì)損害或干擾任何不希望的周?chē)鷧^(qū)域。該處置是無(wú)創(chuàng)的，對(duì)于人或動(dòng)物患者而言，患者感到舒適得多，因?yàn)椴恍枰獜?fù)雜的手術(shù)介入。此夕卜，使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的程序比現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法快得多，因?yàn)榭梢苑浅？斓馗淖兇艌?chǎng)，從而可以在非常短時(shí)間內(nèi)移動(dòng)包括磁性材料和活性劑的目標(biāo)元件通過(guò)對(duì)象并放置在期望位置。此外，對(duì)于人或動(dòng)物患者而言，將活性劑連同目標(biāo)元件一起通過(guò)動(dòng)脈和靜脈輸送，從而可以容易且精確地到達(dá)患者身體內(nèi)的每個(gè)期望點(diǎn)。與需要在復(fù)雜的手術(shù)介入中植入藥物或放射性種子的現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法相比，這是一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)。規(guī)劃程序也得到極大方便，放置的精度得以提高。即使在目標(biāo)元件被放置到錯(cuò)誤位置的情況下，也可以利用根據(jù)本發(fā)明的MPI設(shè)備之內(nèi)的磁場(chǎng)容易地校正位置。此外，考慮到安全的原因，應(yīng)用這樣的目標(biāo)元件非?？煽壳野踩?yàn)樵谀繕?biāo)元件到達(dá)其期望位置之前不會(huì)激活活性劑，從而不可能發(fā)生藥物或放射性種子在錯(cuò)誤位置發(fā)揮其效果的情況。于是，本發(fā)明提出了一種尤其可用于近距離放射治療和中風(fēng)處置應(yīng)用的設(shè)備和方法，它們是無(wú)創(chuàng)舉的，因此對(duì)于患者而言方便且應(yīng)用起來(lái)快速且容易。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，提供致動(dòng)裝置，用于借助于磁場(chǎng)，以一定時(shí)間和/或一定頻率改變所述兩個(gè)子區(qū)在所述視場(chǎng)中的空間位置，使得所述視場(chǎng)中所述目標(biāo)元件的所述磁性材料被加熱，從而局部激活所述目標(biāo)元件的所述活性劑。這意味著，通過(guò)應(yīng)用磁性頻率場(chǎng)，優(yōu)選射頻(RF)場(chǎng)，迫使目標(biāo)元件中包括的磁性材料振蕩。在由于RF場(chǎng)導(dǎo)致第一子區(qū)的空間位置改變時(shí)，位于第一子區(qū)中或從第一子區(qū)遷移到第二子區(qū)或反之的那些目標(biāo)元件的磁性材料的磁化強(qiáng)度也改變。由于磁化強(qiáng)度的這種變化，發(fā)生熱損失，例如，由于磁性材料中已知的滯后效應(yīng)或類(lèi)似滯后的效應(yīng)或由于粒子開(kāi)始移動(dòng)或由于其他摩擦效應(yīng)，使得整體目標(biāo)元件的溫度升高。因?yàn)樵诖呕瘡?qiáng)度僅改變一次時(shí)僅產(chǎn)生較少量的熱，為了激活活性劑需要RF 場(chǎng)的頻率較高。除了 RF場(chǎng)的頻率之外，總加熱功率還取決于RF場(chǎng)的振幅、目標(biāo)元件之內(nèi)的磁性材料以及目標(biāo)元件的尺寸，對(duì)應(yīng)于磁性材料的尺寸或量。如果活性劑例如受到涂層的保護(hù)，涂層可能由于加熱而溶化或溶解，從而激活活性劑，從其保護(hù)涂層脫離，并且能夠滲透到期望組織中，實(shí)現(xiàn)局部治療。由于MPI的屬性，可以非常有選擇且準(zhǔn)確地執(zhí)行活化劑的激活。用于激活活性劑的磁性頻率場(chǎng)未必精確聚焦到期望目標(biāo)元件上，因?yàn)閮H使放置在FFP中的目標(biāo)元件的磁性材料振蕩并因此被加熱。在FFP 外部的目標(biāo)元件處于更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響，使得那些區(qū)域中的磁性材料處于飽和狀態(tài)中， 因此不會(huì)由所施加的RF場(chǎng)而被迫振蕩。于是，可以非常有選擇地激活活性劑，放置不正確的目標(biāo)元件不會(huì)以負(fù)面方式損害或影響處置。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，提供致動(dòng)裝置以在所述視場(chǎng)中生成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使得由于旋轉(zhuǎn)力導(dǎo)致所述活性劑與所述目標(biāo)元件分開(kāi)。通過(guò)施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可以在目標(biāo)元件周?chē)沙^(guò)lOm/s的流體流動(dòng)。通過(guò)這種方式，迫使目標(biāo)元件非?？斓匦D(zhuǎn)，使得活性劑由于旋轉(zhuǎn)力與目標(biāo)元件分開(kāi)。這表示與上述不同的致動(dòng)技術(shù)，在上述技術(shù)中由于熱使磁性材料溶解， 以便激活活性劑。另一種可能是通過(guò)應(yīng)用磁性驅(qū)動(dòng)的電機(jī)激活活性劑，電機(jī)例如依靠磁致伸縮，以便主動(dòng)從目標(biāo)元件中移出活性劑。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，提供聚焦裝置，其包括聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元和聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈，所述聚焦裝置用于借助于磁聚焦場(chǎng)改變所述視場(chǎng)的空間位置。這樣的聚焦場(chǎng)與驅(qū)動(dòng)場(chǎng)具有相同或類(lèi)似空間分布。該聚焦場(chǎng)基本用于移動(dòng)視場(chǎng)的位置。這尤其必要，因?yàn)橐晥?chǎng)具有非常有限的尺寸，使得如果需要在對(duì)象內(nèi)的更長(zhǎng)距離上移動(dòng)目標(biāo)元件，聚焦場(chǎng)需要改變視場(chǎng)的空間位置以便在其整個(gè)路徑上移動(dòng)和跟蹤目標(biāo)元件，直到其達(dá)到其期望位置。換言之， 聚焦場(chǎng)替換對(duì)象的主動(dòng)機(jī)械移動(dòng)。這意味著對(duì)于人類(lèi)患者而言，如果未提供聚焦場(chǎng)裝置，需要物理地移動(dòng)患者，以便移動(dòng)視場(chǎng)。與磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈相同，甚至更好地，可以使用磁聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈來(lái)移動(dòng)目標(biāo)元件通過(guò)對(duì)象。這些線(xiàn)圈能夠以移動(dòng)目標(biāo)元件所需的充分高速度并以充分大的場(chǎng)強(qiáng)在各種方向上生成充分均勻的場(chǎng)。因此，使用這些聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈提供了高靈活性，因?yàn)榭梢栽谌魏畏较蛏仙伤鼈?。如上已述，聚焦?chǎng)與驅(qū)動(dòng)場(chǎng)具有相同或類(lèi)似的空間分布。甚至可能使用與生成磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的線(xiàn)圈相同的電磁線(xiàn)圈?；静顒e在于，針對(duì)聚焦場(chǎng)的頻率比針對(duì)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的頻率低得多(例如< 1kHz，典型地< 100Hz)，但聚焦場(chǎng)的振幅要高得多(例如，與驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的20mT 相比，為200mT)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置或所述聚焦裝置實(shí)現(xiàn)上述致動(dòng)裝置。如上所述，由于用于生成驅(qū)動(dòng)裝置或聚焦裝置的裝置非常類(lèi)似，所以?xún)煞N裝置都可用于生成上述磁性頻率場(chǎng)，所述磁性頻率場(chǎng)用于加熱目標(biāo)元件內(nèi)的磁性材料以便激活活性劑。
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根據(jù)又一實(shí)施例，該設(shè)備還包括-接收裝置，其包括至少一個(gè)信號(hào)接收單元和至少一個(gè)接收線(xiàn)圈，所述接收裝置用于采集探測(cè)信號(hào)，所述探測(cè)信號(hào)取決于視場(chǎng)中的磁化強(qiáng)度，所述磁化強(qiáng)度受到所述第一和第二子區(qū)的空間位置變化的影響，以及-處理裝置，其用于處理在施加適當(dāng)磁場(chǎng)時(shí)采集的所述探測(cè)信號(hào)，以從經(jīng)處理的探測(cè)信號(hào)確定所述對(duì)象內(nèi)的所述目標(biāo)元件的位置。通過(guò)利用接收裝置和MPI系統(tǒng)的原理，可以借助于采集的探測(cè)信號(hào)對(duì)目標(biāo)元件進(jìn)行局部化和可視化。于是能夠交替地以及幾乎同時(shí)地利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備來(lái)進(jìn)行目標(biāo)元件的移動(dòng)和局域化而無(wú)需額外裝備，額外裝備例如是用于局部化的額外硬件，例如攝像機(jī)系統(tǒng)或X射線(xiàn)系統(tǒng)。為了進(jìn)行局部化，應(yīng)用為對(duì)象內(nèi)的磁性顆粒成像的已知MPI原理，例如上述文獻(xiàn)中描述的原理。這意味著，控制單元然后生成用于信號(hào)發(fā)生器單元的控制命令，以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成用于對(duì)目標(biāo)元件成像的適當(dāng)磁場(chǎng)。這是尤其有利的，因?yàn)樗沟酶鶕?jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法能夠在目標(biāo)元件移動(dòng)通過(guò)對(duì)象期間容易地檢查其正確的移動(dòng)和位置而無(wú)需利用另一種成像模態(tài)，例如X射線(xiàn)或CT。 由于不需要X射線(xiàn)或CT，所以也減少了患者的X射線(xiàn)劑量，此外這項(xiàng)功能不需要額外的硬件。由于可以由接收裝置非常準(zhǔn)確地探測(cè)并采集信號(hào)，所以可以可靠地定位目標(biāo)元件并且如有必要，可以容易地檢查和校正界定的位置。如前所述，上述設(shè)備和方法中使用的目標(biāo)元件自身優(yōu)選包括磁性材料和活性劑， 其中可以借助于磁場(chǎng)激活所述活性劑。由此，活性劑是例如溶解藥物或放射性種子。另一方面，必須要指出，活性劑也可以是任何其他物質(zhì)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述活性劑布置于所述磁性材料的內(nèi)部部分中、圍繞所述磁性材料的涂層中或與所述磁性材料一起布置于基質(zhì)中。 如果活性劑布置于磁性材料的內(nèi)部部分中，磁性材料具有使活性劑與外界隔離的功能，使得例如對(duì)于放射性種子而言，在激活放射性種子之前，或相應(yīng)地在由于加熱而導(dǎo)致磁涂層材料溶解之前，目標(biāo)元件不會(huì)輻照放射性輻射。如果活性劑與磁性材料一起布置于基質(zhì)中，基質(zhì)例如可以由因加熱而溶化的脂類(lèi)制成。對(duì)于放射性材料而言，基質(zhì)內(nèi)的材料更均勻地分布在目標(biāo)元件上，電離輻射能夠穿透組織。71Ge是放射性同位素最有希望的候選元素，因?yàn)樗艿借F(K邊緣)有效的屏蔽并且在組織中具有低滲透深度，使其適合于局部治療。對(duì)于藥物而言，在磁涂層材料溶解或溶化之后，化學(xué)物質(zhì)從目標(biāo)元件中擴(kuò)散出來(lái)。此外，必須要指出，目標(biāo)元件的尺寸發(fā)揮決定性作用。另一方面，目標(biāo)元件可以移動(dòng)地更快，目標(biāo)元件越大，相應(yīng)地向目標(biāo)元件中包括越多磁性材料。而且目標(biāo)元件越大，越容易跟蹤目標(biāo)元件。另一方面，由于對(duì)于人類(lèi)患者而言，移動(dòng)目標(biāo)元件通過(guò)靜脈和動(dòng)脈，所以目標(biāo)元件不能超過(guò)Imm的具體尺寸。已經(jīng)證明，70-150 μ m的尺寸尤其適合。通常，目標(biāo)元件的不同形狀是可能的。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，目標(biāo)元件具有球形、橢球形、螺旋形、矩形、桿狀或立方體狀的形式。將目標(biāo)元件實(shí)現(xiàn)為細(xì)桿的優(yōu)點(diǎn)在于，由于其幾何形式的原因，其能夠包含大量的磁性材料，并且只要血管的直徑大于桿的直徑，就仍然可以避免被檢查血管堵塞。另一方面，螺旋形的目標(biāo)元件也非常適合，因?yàn)樵谶@種情況下，可以利用如上所述的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)移動(dòng)目標(biāo)元件。在這種情況下，移動(dòng)方向與磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)平面正交。


本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)并參考其加以闡述。在以下附圖中圖1示出了 MPI設(shè)備的第一實(shí)施例；圖2示出了圖1所示設(shè)備產(chǎn)生的選擇場(chǎng)圖案的示例；圖3示出了 MPI設(shè)備的第二實(shí)施例；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的MPI設(shè)備的第一實(shí)施例的方框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的MPI設(shè)備的第二實(shí)施例的方框圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的簡(jiǎn)化方框圖；圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)元件的第一實(shí)施例；以及圖7b示出了根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)元件的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在解釋本發(fā)明的細(xì)節(jié)之前，應(yīng)當(dāng)參考圖1到3詳細(xì)解釋磁性顆粒成像的基本知識(shí)。 具體而言，將描述用于醫(yī)療診斷的MPI掃描器的兩個(gè)實(shí)施例。將指出兩個(gè)實(shí)施例之間的異同。必須要指出的是，圖1到3所示的MPI掃描器的兩個(gè)實(shí)施例還包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法未必全部需要的特征。這三幅圖是為了給讀者提供對(duì)基本MPI原理的理解。例如，可以包括用于采集探測(cè)信號(hào)并用于重建其圖像數(shù)據(jù)的接收和處理裝置，但根據(jù)本發(fā)明不是必須的。雖然如此，下文中給出了數(shù)據(jù)采集的非正式描述。而且，對(duì)于本發(fā)明而言，上述和下文所述的聚焦裝置不是必需的。圖1中所示MPI掃描器的第一實(shí)施例10具有三個(gè)重要的共軸平行圓形線(xiàn)圈對(duì)12、 14、16，每一對(duì)如圖1中所示那樣布置。這些線(xiàn)圈對(duì)12、14、16用于生成選擇場(chǎng)以及驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)。三個(gè)線(xiàn)圈對(duì)12、14、16的軸18、20、22相互正交，在單個(gè)點(diǎn)，表示為MPI掃描器10 的等中心M處相交。此外，這些軸18、20、22充當(dāng)附著于等中心M的3D笛卡爾χ-y-z坐標(biāo)系的軸。垂直軸20被指定為y軸，因此1和ζ軸是水平的。線(xiàn)圈對(duì)12、14、16也以其軸命名。例如，y線(xiàn)圈對(duì)14是由掃描器頂部和底部的線(xiàn)圈形成的。此外，具有正(負(fù))y坐標(biāo)的線(xiàn)圈被稱(chēng)為y+線(xiàn)圈(y_線(xiàn)圈)，其余線(xiàn)圈類(lèi)似?？梢詫呙杵?0設(shè)置成引導(dǎo)預(yù)定的時(shí)間相關(guān)電流通過(guò)這些線(xiàn)圈12、14、16中的每個(gè)并沿任何方向。如果在沿線(xiàn)圈的軸觀看時(shí)電流繞線(xiàn)圈沿順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)，將認(rèn)為其是正的，否則視為負(fù)的。為了生成靜態(tài)選擇場(chǎng)，使恒定的正電流Is流經(jīng)ζ+線(xiàn)圈，使電流-Is流經(jīng)廠線(xiàn)圈。然后ζ線(xiàn)圈對(duì)16充當(dāng)反平行圓形線(xiàn)圈對(duì)。在圖2中由場(chǎng)力線(xiàn)50表示通常為梯度磁場(chǎng)的磁選擇場(chǎng)。它沿生成選擇場(chǎng)的ζ線(xiàn)圈對(duì)16的(例如水平)ζ軸22的方向具有基本恒定的梯度，在這個(gè)軸22上的等中心M中達(dá)到零值。從這個(gè)無(wú)場(chǎng)點(diǎn)(圖2中未逐個(gè)示出)開(kāi)始，磁選擇場(chǎng)50的場(chǎng)強(qiáng)沿所有三個(gè)空間方向，隨著距無(wú)場(chǎng)點(diǎn)的距離而增大。在等中心M周?chē)奶摼€(xiàn)表示的第一子區(qū)或區(qū)域52中， 場(chǎng)強(qiáng)很小，該第一子區(qū)52中存在的磁性材料，即相應(yīng)的磁性顆粒的磁化強(qiáng)度不飽和，而第二子區(qū)M (區(qū)域52外部)中存在的顆粒的磁化強(qiáng)度處于飽和狀態(tài)。掃描器視場(chǎng)觀的無(wú)場(chǎng)點(diǎn)或第一子區(qū)52優(yōu)選為空間相干區(qū)域；它也可以是點(diǎn)狀區(qū)域、線(xiàn)或平面區(qū)域。在第二子區(qū) 54中(即在掃描器視場(chǎng)觀中第一子區(qū)52外部的剩余部分中)，選擇場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度充分強(qiáng)， 以將磁性材料保持在飽和狀態(tài)中，根據(jù)本發(fā)明，磁性材料是目標(biāo)元件60、70的一部分。通過(guò)改變兩個(gè)子區(qū)5254在視場(chǎng)28內(nèi)的位置，視場(chǎng)28中的(總體)磁化強(qiáng)度發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量視場(chǎng)觀中的磁化強(qiáng)度或被磁化強(qiáng)度影響的物理參數(shù)，可以獲得關(guān)于視場(chǎng) 28中磁性材料空間分布的信息，由此獲得關(guān)于視場(chǎng)觀中目標(biāo)元件60、70的空間分布的信息。為了改變兩個(gè)子區(qū)5254在視場(chǎng)28中的相對(duì)空間位置，向視場(chǎng)28或至少視場(chǎng)28的一部分中的選擇場(chǎng)50疊加其他磁場(chǎng)，即磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)，以及，如果適當(dāng)?shù)脑?huà)，磁聚焦場(chǎng)。為了生成驅(qū)動(dòng)場(chǎng)，使時(shí)間相關(guān)電流Id1流經(jīng)兩個(gè)χ線(xiàn)圈12，使時(shí)間相關(guān)電流Id2流經(jīng)兩個(gè)y線(xiàn)圈14，以及使時(shí)間相關(guān)電流I1V流經(jīng)兩個(gè)ζ線(xiàn)圈16。于是，三個(gè)線(xiàn)圈對(duì)的每個(gè)都充當(dāng)平行的圓形線(xiàn)圈對(duì)。類(lèi)似地，為了生成聚焦場(chǎng)，使時(shí)間相關(guān)電流If1流經(jīng)兩個(gè)χ線(xiàn)圈12， 使電流If2流經(jīng)兩個(gè)y線(xiàn)圈14，使電流If3流經(jīng)兩個(gè)ζ線(xiàn)圈16。應(yīng)當(dāng)指出，ζ線(xiàn)圈對(duì)16是特殊的其不僅生成驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)的其份額，而且生成選擇場(chǎng)。流經(jīng)Zi線(xiàn)圈的電流為Id3+If3+Is。流經(jīng)其余兩個(gè)線(xiàn)圈對(duì)12、14的電流為IDk+IFk，k = 1，2。因?yàn)樗鼈兊膸缀谓Y(jié)構(gòu)和對(duì)稱(chēng)性，三個(gè)線(xiàn)圈對(duì)12、14、16解耦很好。這正是所希望的。選擇場(chǎng)由反平行的圓形線(xiàn)圈對(duì)生成，選擇場(chǎng)關(guān)于ζ軸是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的，在等中心M 周?chē)目捎^體積中，其ζ分量在ζ中接近線(xiàn)性，并獨(dú)立于χ和y。具體而言，選擇場(chǎng)在等中心處具有單個(gè)無(wú)場(chǎng)點(diǎn)(FFP)。相反，由平行圓形線(xiàn)圈對(duì)生成的對(duì)驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)的貢獻(xiàn)在等中心對(duì)周?chē)目捎^體積中空間上是接近均勻的并平行于相應(yīng)線(xiàn)圈對(duì)的軸。由全部三個(gè)平行圓形線(xiàn)圈對(duì)聯(lián)合生成的驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)在空間上接近均勻，并且可以被賦予任何方向和強(qiáng)度，直到最大強(qiáng)度。驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)也是時(shí)間相關(guān)的。聚焦場(chǎng)和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)之間的差異在于，聚焦場(chǎng)在時(shí)間上變化緩慢，具有大振幅，而驅(qū)動(dòng)場(chǎng)變化迅速且具有小振幅。以不同方式處理這些場(chǎng)有著物理和生物醫(yī)學(xué)的理由。具有大振幅的迅速變化的場(chǎng)會(huì)難以生成且對(duì)患者是危險(xiǎn)的。MPI掃描器的實(shí)施例10可以包括額外至少一對(duì)，優(yōu)選額外三對(duì)平行圓形線(xiàn)圈，它們?cè)俅窝刂鴛、y和ζ軸取向。圖1中未示出的這些線(xiàn)圈對(duì)充當(dāng)接收線(xiàn)圈。僅在必須采集接收信號(hào)并需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)成像時(shí)本發(fā)明中才需要這些接收線(xiàn)圈。不過(guò)，并非總是這種情況，因?yàn)橐苿?dòng)和放置目標(biāo)元件并激活活性劑是本發(fā)明的主要目的。不過(guò)，如果提供了接收線(xiàn)圈，由流經(jīng)這些接收線(xiàn)圈之一的恒定電流生成的磁場(chǎng)在視場(chǎng)內(nèi)在空間上近乎均勻且平行于相應(yīng)線(xiàn)圈對(duì)的軸。接收線(xiàn)圈應(yīng)當(dāng)是解耦良好的。在接收線(xiàn)圈中誘發(fā)的時(shí)間相關(guān)電壓被附著于這個(gè)線(xiàn)圈的接收器放大和采樣。更確切地說(shuō)，為了應(yīng)對(duì)這個(gè)信號(hào)的巨大動(dòng)態(tài)范圍，接收器對(duì)接收的信號(hào)和參考信號(hào)之間的差異進(jìn)行采樣。從DC 直到預(yù)期信號(hào)電平降到噪聲電平之下的點(diǎn)，接收器的傳遞函數(shù)都是非零的。圖1所示的MPI掃描器的實(shí)施例10具有沿ζ軸22，即沿選擇場(chǎng)的軸的圓柱形膛 26。所有線(xiàn)圈都位于這個(gè)膛沈之外。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將要成像(或處置)的患者(或?qū)ο?放在膛沈中，使得患者的感興趣體積(應(yīng)當(dāng)成像(或處置)的患者(或?qū)ο?的體積)被掃描器的視場(chǎng)觀(掃描器能夠?qū)ζ鋬?nèi)含物成像的掃描器體積)包圍?；颊?或?qū)ο?例如放在患者臺(tái)上。視場(chǎng)觀在幾何上是膛沈內(nèi)部簡(jiǎn)單的等中心體積，例如立方體、球或圓柱。圖1中圖示了立方體視場(chǎng)觀。
第一子區(qū)52的尺寸一方面取決于磁選擇場(chǎng)的梯度強(qiáng)度，另一方面取決于飽和所需磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。為了使磁性材料在80A/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度和總計(jì)50X IO3AAi2的磁選擇場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) (沿給定空間方向的)梯度下充分飽和，其中的顆粒磁化強(qiáng)度未飽和的第一子區(qū)52 (沿給定空間方向上)具有大約Imm的尺度。根據(jù)本發(fā)明，患者的感興趣體積應(yīng)該包含至少一個(gè)，優(yōu)選更大量的目標(biāo)元件60、 70，其包括磁性材料62、72和活性劑61、71。理論上，如果僅需要小的藥物或放射劑量，僅一個(gè)目標(biāo)元件就足夠了。不過(guò)，由于實(shí)際的原因，提供了更大量的目標(biāo)元件60、70，因?yàn)橐恍┠繕?biāo)元件60、70可能會(huì)在身體內(nèi)丟失。不過(guò)，損失一些目標(biāo)元件60、70對(duì)患者并不危險(xiǎn)，因?yàn)檫@些元件的活化劑61、71未被磁性RF場(chǎng)激活。例如，借助于包括目標(biāo)元件60、70的液體，尤其在例如腫瘤的治療性和/或診斷性處置之前在感興趣體積中定位目標(biāo)元件60、70，所述液體被注射到患者(對(duì)象)身體中或以其他方式，例如，口服給患者。數(shù)據(jù)采集開(kāi)始于時(shí)間ts，結(jié)束于時(shí)間、。在數(shù)據(jù)采集期間，X、y和ζ線(xiàn)圈對(duì)12、 14、16生成位置相關(guān)和時(shí)間相關(guān)的磁場(chǎng)，即施加場(chǎng)。這是通過(guò)引導(dǎo)適當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)和聚焦場(chǎng)四處推動(dòng)選擇場(chǎng)，使得FFP沿著描繪出掃描體積的預(yù)選FFP軌跡移動(dòng)，掃描體積是視場(chǎng)的超集。施加場(chǎng)對(duì)患者體內(nèi)目標(biāo)元件60、70內(nèi)的磁性材料62、72進(jìn)行取向。在施加RF場(chǎng)變化時(shí)，所得的磁化強(qiáng)度也改變，盡管其對(duì)施加RF場(chǎng)的響應(yīng)是非線(xiàn)性的。變化的施加場(chǎng)和變化的磁化強(qiáng)度之和沿著&軸跨過(guò)接收線(xiàn)圈對(duì)的端子誘發(fā)時(shí)間相關(guān)性電壓Vk。關(guān)聯(lián)的接收器將這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換成信號(hào)&(t)，接收器對(duì)其采樣并輸出。有利的是在與磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)變化的頻帶不同的另一個(gè)頻帶(偏移到更高頻率)中從位于第一子區(qū)52中的目標(biāo)元件60、70接收或探測(cè)信號(hào)。這是可能的，因?yàn)?，由于磁化?qiáng)度特性的非線(xiàn)性而使掃描器視場(chǎng)觀中的目標(biāo)元件60、70內(nèi)磁性材料62、72磁化強(qiáng)度改變，導(dǎo)致出現(xiàn)磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)頻率的較高次諧波的頻率分量。像圖1中所示的第一實(shí)施例10那樣，圖3中所示的MPI掃描器的第二實(shí)施例30 具有三個(gè)圓形且互相正交的線(xiàn)圈對(duì)32、34、36，但這些線(xiàn)圈對(duì)32、34、36僅生成選擇場(chǎng)和聚焦場(chǎng)。同樣生成選擇場(chǎng)的ζ線(xiàn)圈36被填充以鐵磁材料37。本實(shí)施例30的ζ軸42垂直取向，而χ和y軸38、40水平取向。掃描器的膛46平行于χ軸38，從而垂直于選擇場(chǎng)的軸42。 驅(qū)動(dòng)場(chǎng)由沿χ軸38的螺線(xiàn)管(未示出)和沿兩個(gè)其余軸40、42的鞍形線(xiàn)圈對(duì)(未示出) 生成。繞著形成膛的管道纏繞這些線(xiàn)圈。驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈還充當(dāng)接收線(xiàn)圈。通過(guò)高通濾波器發(fā)送接收線(xiàn)圈拾取的信號(hào)，高通濾波器抑制由外加場(chǎng)導(dǎo)致的貢獻(xiàn)。給出這種實(shí)施例的一些典型參數(shù)選擇場(chǎng)的ζ梯度G具有強(qiáng)度G/ μ ^ = 2. 5T/m， 其中μ ^為真空磁導(dǎo)率。生成的選擇場(chǎng)隨時(shí)間根本不變化，或者相當(dāng)慢地變化，優(yōu)選介于大約IHz和大約IOOHz之間。驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的時(shí)間頻率譜集中于25kHz附近的窄頻帶中(直到大約 IOOkHz)。接收信號(hào)的有用頻譜位于50kHz和IMHz之間(最后直到大約IOMHz)。膛的直徑
為120mm。擬合到膛46中的最大立方體邊長(zhǎng)為120 mm/^2-84 mm。如以上實(shí)施例中所示，可以由相同線(xiàn)圈對(duì)的線(xiàn)圈并通過(guò)為這些線(xiàn)圈提供適當(dāng)生成的電流來(lái)生成各種磁場(chǎng)。不過(guò)，尤其是為了以更高信噪比解釋信號(hào)，在時(shí)間上恒定(或準(zhǔn)恒定)選擇場(chǎng)和時(shí)間上可變驅(qū)動(dòng)場(chǎng)和聚焦場(chǎng)是由獨(dú)立線(xiàn)圈對(duì)生成時(shí)，可能是有利的。通常，可以將亥姆霍茲型線(xiàn)圈對(duì)用于這些線(xiàn)圈，例如它們一般是從具有開(kāi)放磁體的磁共振設(shè)備(開(kāi)放MRI)領(lǐng)域知道的，其中RF線(xiàn)圈對(duì)位于感興趣區(qū)域上方和下方，所述RF線(xiàn)圈對(duì)能夠生成時(shí)變的磁場(chǎng)。因此，不必再詳述這種線(xiàn)圈的構(gòu)造。在用于生成選擇場(chǎng)的替代實(shí)施例中，可以使用永久磁鐵(未示出)。在這種(相對(duì))永久磁鐵(未示出)的兩極之間的空間中，形成有類(lèi)似于圖2所示的磁場(chǎng)，亦即，在相對(duì)磁極具有相同極性時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。在另一替代實(shí)施例中，可以由至少一個(gè)永磁體和至少一個(gè)線(xiàn)圈的混合生成選擇場(chǎng)。圖4和5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的MPI設(shè)備10的總體方框圖。除非另作說(shuō)明，上文解釋的磁性顆粒成像的一般原理對(duì)于本實(shí)施例也是有效且適用的。例如， 在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例(參見(jiàn)圖4)中不包括接收和處理裝置，如上所述，這不是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備必需的。于是，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)備不包括使用MPI數(shù)據(jù)采集和 MPI成像技術(shù)。第一實(shí)施例中還不包括上述聚焦裝置，對(duì)于本發(fā)明而言這也不是必需的。與此相反，本發(fā)明的第二實(shí)施例(圖5中所示)包括所有上述裝置、接收裝置、處理裝置和聚焦裝直ο圖4中所示的設(shè)備100的第一實(shí)施例包括一組用于生成期望磁場(chǎng)的各種線(xiàn)圈。首先，將解釋線(xiàn)圈和它們?cè)贛PI模式中的功能。為了生成上述磁梯度選擇場(chǎng)，提供選擇裝置，其包括一組選擇場(chǎng)(SF)線(xiàn)圈116，優(yōu)選包括至少一對(duì)線(xiàn)圈元件。選擇裝置還包括選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元110。優(yōu)選地，為該組選擇場(chǎng)線(xiàn)圈116的每個(gè)線(xiàn)圈元件(或每對(duì)線(xiàn)圈元件)提供獨(dú)立的發(fā)生器子單元。所述選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元110包括可控的選擇場(chǎng)電流源112( —般包括放大器)和濾波器單元114， 為相應(yīng)部分的場(chǎng)線(xiàn)圈元件提供選擇場(chǎng)電流，以逐個(gè)設(shè)置期望方向上的選擇場(chǎng)的梯度強(qiáng)度。 優(yōu)選地，提供直流電流。如果將選擇場(chǎng)線(xiàn)圈元件116布置為相對(duì)線(xiàn)圈，例如在視場(chǎng)的相對(duì)側(cè)上，優(yōu)選沿相反方向?qū)ο鄬?duì)線(xiàn)圈的選擇場(chǎng)電流取向。選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元110由控制單元150控制，控制單元優(yōu)選控制選擇場(chǎng)電流的生成110，從而將選擇場(chǎng)所有空間部分的場(chǎng)強(qiáng)之和以及梯度強(qiáng)度之和維持在預(yù)定義水平。為了生成磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)，該設(shè)備100還包括驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)場(chǎng)(DF)線(xiàn)圈的子集，優(yōu)選包括三對(duì)相對(duì)布置的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈元件136a、136b、136c。驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈由驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元130控制，優(yōu)選包括針對(duì)所述一組驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈136a、136b、136c的每個(gè)線(xiàn)圈元件(或至少每對(duì)線(xiàn)圈元件)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生子單元。所述驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元 130包括驅(qū)動(dòng)場(chǎng)電流源132(優(yōu)選包括電流放大器)和濾波器單元134，用于向相應(yīng)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈136a、136b、136c提供驅(qū)動(dòng)場(chǎng)電流。驅(qū)動(dòng)場(chǎng)電流源132適于生成AC電流，也受到控制單元150的控制?？刂茊卧?50還適于控制所述信號(hào)發(fā)生器單元110、130以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，從而沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)目標(biāo)元件60、70通過(guò)對(duì)象，將目標(biāo)元件60、70放置在對(duì)象內(nèi)的期望位置并在目標(biāo)元件60、70到達(dá)所述期望位置時(shí)激活活性劑61、71。在圖4中所示的第一實(shí)施例中，控制單元150尤其適于控制驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元130以生成和向驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈136a、136b、136c提供控制電流以生成RF場(chǎng)，這是移動(dòng)并將目標(biāo)元件60、70放置在期望位置并在目標(biāo)元件60、70到達(dá)期望位置時(shí)激活活性劑 61、71所需要的。因此，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在驅(qū)動(dòng)場(chǎng)上疊加所述RF場(chǎng)。為了輸入移動(dòng)命令，提供了接口 162。所述接口 162可以通過(guò)各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，所述接口 162可以是用戶(hù)接口，通過(guò)其用戶(hù)能夠經(jīng)由例如安裝在獨(dú)立計(jì)算機(jī)(未示出) 上的鍵盤(pán)、控制臺(tái)、游戲桿或?qū)Ш焦ぞ呤止ぽ斎胗脩?hù)命令。在另一種實(shí)施方式中，所述接口 162是用于連接到用于移動(dòng)控制的外部裝置的接口，所述外部裝置例如是導(dǎo)航單元，利用導(dǎo)航單元，例如基于通過(guò)另一種成像模態(tài)，如MR(磁共振)或CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)事先采集的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)，事先規(guī)劃目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)。接口 162然后接收關(guān)于在對(duì)象內(nèi)放置目標(biāo)元件60、70的期望移動(dòng)和期望位置的信息，接口 162或控制單元150能夠?qū)⑺雒睢稗D(zhuǎn)換”成針對(duì)相應(yīng)信號(hào)發(fā)生器單元(根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例，是驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元 130)的移動(dòng)命令。經(jīng)由接口 162，從包括顯示器172和操作員控制器174的外部移動(dòng)控制單元170接收移動(dòng)命令，顯示器例如用于顯示對(duì)象的自由采集圖像數(shù)據(jù)，操作員控制器174用于插入控制命令，以規(guī)劃目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)。在實(shí)際的介入中，醫(yī)生將利用移動(dòng)控制單元170規(guī)劃介入。然后經(jīng)由接口 162向 MPI設(shè)備100的控制單元150提供導(dǎo)航計(jì)劃，導(dǎo)航計(jì)劃尤其包括放置目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)控制命令和期望位置。控制單元150然后控制目標(biāo)元件60、70在對(duì)象內(nèi)的移動(dòng)。因此，實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)備能夠基于移動(dòng)命令，移動(dòng)目標(biāo)元件
60、70通過(guò)對(duì)象，尤其是控制目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)方向，并控制在對(duì)象內(nèi)的期望位置放置目標(biāo)元件60、70，無(wú)論以哪種形式，由誰(shuí)或提供什么移動(dòng)命令。參考圖5，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，可以額外向設(shè)備100中包括致動(dòng)裝置190、聚焦裝置、接收裝置和處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，經(jīng)由加熱激活活性劑
61、71，下文將根據(jù)圖7a和7b進(jìn)一步解釋。為了生成上述RF場(chǎng)，提供致動(dòng)裝置190以便在目標(biāo)元件60、70到達(dá)其期望位置時(shí)激活活性劑61、71。借助于這種RF場(chǎng)，加熱視場(chǎng)中目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72，從而局部激活活性劑61、71。借助于這種致動(dòng)裝置190，以一定時(shí)間和一定頻率改變兩個(gè)子區(qū) 5254在視場(chǎng)觀中的空間位置，使得目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72被加熱。在由于RF 場(chǎng)導(dǎo)致第一子區(qū)52的空間位置改變時(shí)，位于第一子區(qū)52中或從第一子區(qū)52遷移到第二子區(qū)討或反之的那些目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72的磁化強(qiáng)度也改變。由于磁化強(qiáng)度的這種變化，發(fā)生熱損失，例如，由于磁性材料中已知的滯后效應(yīng)或類(lèi)似滯后的效應(yīng)或由于粒子開(kāi)始移動(dòng)，使得整體目標(biāo)元件60、70的溫度升高。因?yàn)樵诖呕瘡?qiáng)度僅改變一次時(shí)僅產(chǎn)生較少量的熱，因此為了激活活性劑61、71需要RF場(chǎng)的頻率較高。除了 RF場(chǎng)的頻率之外， 總加熱功率還取決于RF場(chǎng)的振幅、目標(biāo)元件60、70內(nèi)的磁性材料62、72以及目標(biāo)元件60、 70的尺寸，對(duì)應(yīng)于磁性材料62、72的尺寸或量。從圖5可以看出，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，接收裝置148被包括在設(shè)備100中。 利用這些接收裝置148，可以采集探測(cè)信號(hào)，然后可以處理探測(cè)信號(hào)以便重建目標(biāo)元件60、 70的位置和周?chē)h(huán)境的圖像。借助于這種MPI成像技術(shù)，可以跟蹤目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)， 使得每次都可以視覺(jué)檢查目標(biāo)元件60、70的當(dāng)前位置，如有必要，每次都可以校正導(dǎo)航計(jì)劃中定義的移動(dòng)。這進(jìn)一步簡(jiǎn)化了醫(yī)生的工作并提高了目標(biāo)元件60、70在對(duì)象內(nèi)的放置精度。在實(shí)際的介入中，因此能夠以期望的間隔停止目標(biāo)元件60、70的移動(dòng)，從而可以基于接收裝置148提供的探測(cè)信號(hào)采集當(dāng)前位置。因此在下文中將詳細(xì)解釋信號(hào)探測(cè)。除接收裝置148之外，信號(hào)探測(cè)還得到信號(hào)接收單元140的支持，信號(hào)接收單元140接收所述接收裝置148探測(cè)的信號(hào)。所述信號(hào)接收單元140包括用于過(guò)濾接收到的探測(cè)信號(hào)的濾波器單元142。這種濾波的目的是將所測(cè)量的值與其他干擾信號(hào)分開(kāi)。為此，可以設(shè)計(jì)濾波器單元142，例如使得時(shí)間頻率小于操作接收裝置148的時(shí)間頻率或小于這些時(shí)間頻率兩倍的信號(hào)不通過(guò)濾波器單元142。然后經(jīng)由放大器單元144向模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器146 (ADC)傳輸信號(hào)。將模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器146產(chǎn)生的數(shù)字化信號(hào)引導(dǎo)給圖像處理單元 (也稱(chēng)為重建裝置)152，圖像處理單元從這些信號(hào)和相應(yīng)位置重建目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72的空間分布，所述相應(yīng)位置為接收相應(yīng)信號(hào)期間檢查區(qū)域中第一磁場(chǎng)的第一子區(qū)52假定的位置且是由圖像處理單元152從控制單元150獲得的。最后經(jīng)由控制單元150 向計(jì)算機(jī)154傳輸重建的目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72的空間分布，計(jì)算機(jī)154在監(jiān)視器156上顯示該空間分布。于是，可以顯示示出了目標(biāo)元件60、70在對(duì)象內(nèi)位置的圖像。如上已述，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的設(shè)備100還包括聚焦裝置。這些聚焦裝置包括一組聚焦場(chǎng)(FF)線(xiàn)圈，優(yōu)選三對(duì)126a、U6b、126c相對(duì)布置的聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈元件。所述磁聚焦場(chǎng)一般用于改變視場(chǎng)觀的空間位置。聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈由聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元120控制，優(yōu)選包括針對(duì)所述一組聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈的每個(gè)線(xiàn)圈元件(或至少每對(duì)線(xiàn)圈元件)的獨(dú)立聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生子單元。所述聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元120包括聚焦場(chǎng)電流源122(優(yōu)選包括電流放大器)和濾波器單元124，用于向?qū)⒂糜谏纱啪劢箞?chǎng)的線(xiàn)圈126a、U6b、126c的所述子集的相應(yīng)線(xiàn)圈提供聚焦場(chǎng)電流。聚焦場(chǎng)電流單元120也受控制單元150控制。概括地說(shuō)，這意味著通過(guò)額外使用聚焦裝置，可以通過(guò)磁性方式改變視場(chǎng)觀的空間位置，而根據(jù)第一實(shí)施例(沒(méi)有聚焦裝置)，需要手工移動(dòng)對(duì)象(例如患者)以便改變視場(chǎng)28相對(duì)于對(duì)象的空間位置。為了總結(jié)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備100執(zhí)行的整個(gè)程序，在圖6中以簡(jiǎn)化方框圖再次示出了根據(jù)本發(fā)明的程序和相應(yīng)方法。在第一步驟201中，由醫(yī)生定義活化劑的沉積計(jì)劃。對(duì)于近距離放射治療或中風(fēng)處置而言，重要的是準(zhǔn)確地界定要沉積在對(duì)象中的活化劑(放射性種子和相應(yīng)的溶解藥物)的位置和劑量。此外，可以定義導(dǎo)航計(jì)劃，尤其是包括移動(dòng)控制命令以操縱目標(biāo)元件 60、70通過(guò)對(duì)象。根據(jù)定義的移動(dòng)控制命令，在步驟202中主動(dòng)移動(dòng)目標(biāo)元件60、70通過(guò)對(duì)象。為了進(jìn)行這種移動(dòng)，控制單元150控制信號(hào)發(fā)生器單元，優(yōu)選為驅(qū)動(dòng)或聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元130、120，以便生成并向相應(yīng)的場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)。通過(guò)這種方式， 簡(jiǎn)單地通過(guò)機(jī)械力操縱目標(biāo)元件60、70通過(guò)對(duì)象，即無(wú)需對(duì)象的物理介入。在移動(dòng)目標(biāo)元件60、70時(shí)，一直跟蹤其當(dāng)前位置。為了進(jìn)行這種跟蹤203，以期望的間隔停止目標(biāo)元件60、70并通過(guò)應(yīng)用MPI序列，優(yōu)選通過(guò)沿著通過(guò)目標(biāo)元件60、70當(dāng)前可能所在的區(qū)域的軌跡移動(dòng)FFP來(lái)采集其當(dāng)前位置。然后處理探測(cè)信號(hào)以獲得目標(biāo)元件 60、70的當(dāng)前位置。此外，可以利用MPI圖像重建技術(shù)對(duì)探測(cè)信號(hào)成像。如有必要，然后可以基于采集的跟蹤信號(hào)校正移動(dòng)方向。在步驟204中，最后將目標(biāo)元件60、70放置在對(duì)象內(nèi)的期望位置。由此，利用驅(qū)動(dòng)或聚焦場(chǎng)裝置可以再次準(zhǔn)確定位目標(biāo)元件60、70。在最后的步驟205中，激活目標(biāo)元件60、70中包括的活性劑61、71。優(yōu)選利用RF 場(chǎng)這樣做，RF場(chǎng)使得目標(biāo)元件60、70的磁性材料62、72振蕩并因此產(chǎn)生熱。由于這種加熱，
14活性劑61、71的覆蓋層可能溶解或溶化，使得活性劑61、71能夠離開(kāi)目標(biāo)元件60、70并在對(duì)象內(nèi)展開(kāi)其效果。在圖7a和7b中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)元件60、70的兩個(gè)不同實(shí)施例。在圖7a中所示的第一實(shí)施例中，目標(biāo)元件60包括核，核包括活性劑61，因此核被磁性材料62 覆蓋。作為磁性材料62，通常使用鐵磁材料，例如鐵-鎳合金、純鐵或磁性鐵-氧化物。與鐵-鎳合金相比，純鐵和鐵-氧化物的優(yōu)點(diǎn)是其在人體中具有良好的可分解特性。根據(jù)應(yīng)用，活性劑61可以是任何物質(zhì)，例如用于近距離放射治療的放射性種子或用于中風(fēng)處置的溶解藥物?；钚栽?1的激活未必要由熱引起，例如，還可能磁性材料62可溶解于血液中， 使得在一定時(shí)間之后磁性材料62溶解于血液中。也可以將同樣的原理應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)元件70的第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例相反，在目標(biāo)元件70內(nèi)以不同方式布置磁性材料72和活性劑71。在此將磁性材料和活性劑包括在基質(zhì)73中。這種基質(zhì)73例如能夠由脂類(lèi)或另一種物質(zhì)構(gòu)成，該另一種物質(zhì)能夠容易地分別在輸運(yùn)目標(biāo)元件70的液體中因加熱溶化或溶解或能夠溶解于血液中。上文已經(jīng)提到的關(guān)于第一實(shí)施例的所有其他物理原理也適用于根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)元件70的第二實(shí)施例。此外，必須要指出，目標(biāo)元件可以具有任何幾何形式，其未必一定具有圖7a和7b 中所示的球形。目標(biāo)元件例如可以具有球形、橢球形、螺旋形、矩形、桿狀或甚至立方體狀形式。將目標(biāo)元件實(shí)現(xiàn)為細(xì)桿的優(yōu)點(diǎn)在于，由于其幾何形式的原因，其能夠包含大量的磁性材料，并且只要血管的直徑大于桿的直徑，就仍然可以避免被檢查血管堵塞。總之，本發(fā)明提供了一種新方法和用于執(zhí)行這種方法的設(shè)備，能夠在對(duì)象內(nèi)非常準(zhǔn)確地放置包括活化劑的目標(biāo)元件并非常有選擇性地激活這些活化劑。尤其可以將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于像近距離放射治療或中風(fēng)處置的處置中。與已知技術(shù)相反，提出的技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于它是無(wú)創(chuàng)的，因此對(duì)于外科醫(yī)生而言不太麻煩，因此也更便宜，顯示出比已知技術(shù)更高的精度?？梢詫⒒罨瘎?，像放射性種子或藥物放置于對(duì)象內(nèi)而無(wú)需任何手術(shù)介入。由于已知的MPI技術(shù)，與已知醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，像CT、MR或X射線(xiàn)相比，使用的磁場(chǎng)強(qiáng)度更低。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但這樣的圖示和描述被認(rèn)為是圖示性或示范性的而非限制性的；本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例。通過(guò)研究附圖、公開(kāi)和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)實(shí)施例的其他變化。在權(quán)利要求中，“包括” 一詞不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”不排除多個(gè)。 單個(gè)元件或其他單元可以完成權(quán)利要求中列舉的幾個(gè)項(xiàng)目的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉某些手段的簡(jiǎn)單事實(shí)并不表示不能有利地使用這些手段的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)包括磁性材料(62,7 和活性劑(61，71)的目標(biāo)元件(60，70)通過(guò)對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)的預(yù)定位置處并激活所述活性劑(61，71) 的設(shè)備(100)，所述設(shè)備(100)包括-選擇裝置，其包括選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元(110)和選擇場(chǎng)元件(116)，尤其是選擇場(chǎng)磁體或線(xiàn)圈，所述選擇裝置用于生成其磁場(chǎng)強(qiáng)度具有空間圖案的磁選擇場(chǎng)(50)，從而在視場(chǎng)08)中形成具有低磁場(chǎng)強(qiáng)度的第一子區(qū)(52)和具有更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的第二子區(qū)(54)，-驅(qū)動(dòng)裝置，其包括驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元(130)和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈(136a，136b，136c)，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于借助于磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)改變所述兩個(gè)子區(qū)(52，54)在所述視場(chǎng)08)中的空間位置，使得所述磁性材料(62，72)的磁化強(qiáng)度發(fā)生局部改變，以及-控制裝置(150)，其用于控制所述信號(hào)發(fā)生器單元(110，130)以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，從而沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)所述目標(biāo)元件(60，70) 通過(guò)所述對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)的期望位置處并在所述目標(biāo)元件(60，70)到達(dá)所述期望位置時(shí)激活所述活性劑(61，71)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，提供致動(dòng)裝置(190)，所述致動(dòng)裝置用于借助于磁場(chǎng)，以一定時(shí)間和/或一定頻率改變所述兩個(gè)子區(qū)(52，54)在所述視場(chǎng)08)中的空間位置，使得所述視場(chǎng)中所述目標(biāo)元件(60，70)的所述磁性材料(62,7 被加熱，從而局部激活所述活性劑(61，71)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，提供致動(dòng)裝置(190)以在所述視場(chǎng)08) 中生成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使得由于旋轉(zhuǎn)力導(dǎo)致所述活性劑(61，71)與所述目標(biāo)元件(60，70)分開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，其中，提供聚焦裝置，所述聚焦裝置包括聚焦場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元(120)和聚焦場(chǎng)線(xiàn)圈(126a，1 ，126c)，所述聚焦裝置用于借助于磁聚焦場(chǎng)改變所述視場(chǎng)08)的空間位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的設(shè)備(100)，其中，由所述驅(qū)動(dòng)裝置或所述聚焦裝置實(shí)現(xiàn)所述致動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)，還包括-接收裝置，其包括至少一個(gè)信號(hào)接收單元(140)和至少一個(gè)接收線(xiàn)圈(148)，所述接收裝置用于采集探測(cè)信號(hào)，所述探測(cè)信號(hào)取決于所述視場(chǎng)08)中的磁化強(qiáng)度，所述磁化強(qiáng)度受到所述第一子區(qū)(5 和所述第二子區(qū)(54)的空間位置變化的影響，以及-處理裝置(巧4)，其用于處理施加適當(dāng)磁場(chǎng)時(shí)采集的所述探測(cè)信號(hào)，以從經(jīng)處理的探測(cè)信號(hào)確定所述對(duì)象內(nèi)的所述目標(biāo)元件(60，70)的位置。
7.一種在根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)中使用的目標(biāo)元件(60，70)，其中，所述目標(biāo)元件(60，70)包括磁性材料(62,7 和活性劑(61，71)，其中，能夠借助于磁場(chǎng)激活所述活性劑(61，71)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的目標(biāo)元件(60，70)，其中，所述活性劑(61，71)是溶解藥物或放射性種子。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的目標(biāo)元件(60，70)，其中，所述活性劑(61，71)布置于所述磁性材料(6 的內(nèi)部部分中、圍繞所述磁性材料(6 的涂層中或與所述磁性材料(7 —起布置于基質(zhì)(73)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的目標(biāo)元件(60，70)，其中，所述目標(biāo)元件具有球形、橢球形、螺旋形、矩形、桿狀或立方體狀形式。
11.一種用于移動(dòng)包括磁性材料(62，72)和活性劑(61，71)的目標(biāo)元件(60，70)通過(guò)對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)的期望位置處并激活所述活性劑(61，71)的方法，所述方法包括如下步驟-生成其磁場(chǎng)強(qiáng)度具有空間圖案的磁選擇場(chǎng)(50)，從而在視場(chǎng)08)中形成具有低磁場(chǎng)強(qiáng)度的第一子區(qū)(5 和具有更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的第二子區(qū)(54)，-改變所述兩個(gè)子區(qū)(52，54)在所述視場(chǎng)08)中的空間位置，使得所述磁性材料(62，72)的磁化強(qiáng)度發(fā)生局部改變，-控制適當(dāng)磁場(chǎng)的生成，從而沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)所述目標(biāo)元件(60，70)通過(guò)所述對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)的期望位置處并在所述目標(biāo)元件 (60,70)到達(dá)所述期望位置時(shí)激活所述活性劑(61，71)。
12.一種包括程序代碼模塊的計(jì)算機(jī)程序，在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，所述程序代碼模塊令所述計(jì)算機(jī)控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(100)以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求11 所述的方法步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)包括磁性材料(62，72)和活性劑(61，71)的目標(biāo)元件(60，70)通過(guò)對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)預(yù)定位置處并激活所述活性劑(61，71)的設(shè)備(100)，所述設(shè)備包括-選擇裝置，其包括選擇場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元(110)和選擇場(chǎng)元件(116)，尤其是選擇場(chǎng)磁體或線(xiàn)圈，所述選擇裝置用于生成其磁場(chǎng)強(qiáng)度具有空間圖案的磁選擇場(chǎng)(50)，從而在視場(chǎng)(28)中形成具有低磁場(chǎng)強(qiáng)度的第一子區(qū)(52)和具有更高磁場(chǎng)強(qiáng)度的第二子區(qū)(54)，-驅(qū)動(dòng)裝置，其包括驅(qū)動(dòng)場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器單元(130)和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)線(xiàn)圈(136a，136b，136c)，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于借助于磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)改變兩個(gè)子區(qū)(52，54)在視場(chǎng)(28)中的空間位置，使得磁性材料(62，72)的磁化強(qiáng)度發(fā)生局部改變，以及-控制裝置(150)，其用于控制所述信號(hào)發(fā)生器單元(110，130)以生成并向相應(yīng)場(chǎng)線(xiàn)圈提供控制電流，以生成適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)，從而沿移動(dòng)命令指示的方向移動(dòng)所述目標(biāo)元件(60，70)通過(guò)所述對(duì)象，將所述目標(biāo)元件(60，70)放置在所述對(duì)象內(nèi)的期望位置并在所述目標(biāo)元件(60，70)到達(dá)所述期望位置時(shí)激活所述活性劑(61，71)。
文檔編號(hào)A61B19/00GK102481118SQ201080040602
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
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