集成的磁共振成像與介入性線圈裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在單個裝置內(nèi)局部化MR成像與介入功能。具有至少一個RF線圈（72、94、112、118）的至少一個集成線圈裝置（62、63、64、90）、包圍所述RF線圈且提供解剖學(xué)共形表面的殼體（70、74、92、96、110、114）和多個孔口。集成線圈裝置沿著導(dǎo)軌系統(tǒng)（66）滑動以調(diào)整患者解剖成像區(qū)域（60）的大小。所述集成線圈裝置中的所述孔口可用于緊固工具保持件柵格板插入件（67、116、130、131）或其它介入性裝置導(dǎo)件。所述插入件輔助保持軟組織以供診斷成像且為活組織檢查/介入儀器導(dǎo)件（140）提供支撐。所述集成MR成像與介入性線圈裝置與俯臥患者支架結(jié)構(gòu)（20）、調(diào)適性軀干懸?guī)В?5）組合起作用，且也表征針對經(jīng)改進患者通道的開放式架構(gòu)設(shè)計。對于仰臥或側(cè)成像程序，所述裝置也起作用。
【專利說明】集成的磁共振成像與介入性線圈裝置、方法和系統(tǒng)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁共振技術(shù)。其特別適用于與用于乳腺癌的篩檢、診斷與介入的裝置和方法結(jié)合應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]乳腺癌是乳房組織內(nèi)的癌細(xì)胞的生長導(dǎo)致的致命性疾病。癌細(xì)胞形成可以驚人的速度生長且如果未被探測到那么可甚至擴散到乳房以外的腫塊、囊腫、病變等等。乳房X線照相術(shù)和體格檢查是目前可供選用的用于篩檢和診斷乳腺癌或其它乳房惡性腫瘤的方法。在乳房X線照相術(shù)中，使用小劑量X射線來產(chǎn)生乳房的射線照片。然而，當(dāng)需要進一步評估時，通常使用其它乳房成像檢查來補充乳房X線照片。舉例來說，超聲波通常用于進一步評估乳房X線照片上所發(fā)現(xiàn)的包塊或乳房X線照片上看不到的明顯包塊。盡管比X射線乳房X線照相術(shù)成本高，但是磁共振成像(MRI)更為敏感且可在比傳統(tǒng)X射線乳房X線照相術(shù)早的階段探測病變。此外，MRI并不遭受X射線乳房X線照相術(shù)的高假陰性率(high falsenegative rate)。這是部分地由于掩蓋癌癥或惡性腫瘤的致密組織以及癌癥在X射線乳房X線照片上的外觀與正常組織的外觀具有大的重疊的事實。
[0003]在MRI或MR光譜學(xué)(MRS)檢查中，患者經(jīng)受使人體組織的核自旋沿著軸(通常是笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)中的z軸)對準(zhǔn)的均勻磁場。所對準(zhǔn)的核自旋然后由在射頻帶中振蕩的橫向磁場BI激發(fā)。在成像中，弛豫信號(relaxation signal)暴露于梯度磁場以局部合成共振。接收弛豫信號以便以已知方式形成單維或多維圖像。在光譜學(xué)中，組織的成分的信息攜載有共振信號的頻率分量。
[0004]RF線圈系統(tǒng)提供RF信號的傳播和共振信號的接收。除永久地構(gòu)建成成像設(shè)備的RF線圈系統(tǒng)之外，專用線圈可圍繞待檢查的特定區(qū)域撓曲地布置或撓曲地布置于待檢查的特定區(qū)域中。專用線圈經(jīng)設(shè)計以特別在其中需要均勻激發(fā)和高敏感性探測的狀況中優(yōu)化信噪比(SNR)。舉例來說，針對乳腺癌篩檢，通常采用局部乳房線圈。女性患者以俯臥位布置且乳房定位于在患者躺于其上的專業(yè)患者支架下方的局部乳房線圈中。
[0005]與X射線乳房X線照相術(shù)和超聲波相比，MRI具有相對高的敏感性，但在確定所探測腫瘤是良性還是惡性的時經(jīng)受低敏感性。與MRI乳房篩檢的低通量聯(lián)合的不良特異性限制對高風(fēng)險患者的基于MR的篩檢而非一般篩檢。
[0006]由于這些裝置的低特異性，其適于對乳房成像，然而，如果臨床醫(yī)生定位惡性腫瘤并且確定活組織檢查是必要的，那么將患者重新定位到針對活組織檢查而設(shè)計的患者支架。重新定位患者的程序麻煩且對患者而言耗費時間，并且其亦將空間位置錯誤引入到活組織檢查程序中。當(dāng)移動患者時，他/她必須用活組織檢查裝置登記以確保取樣來自惡性腫瘤的組織而非錯誤地對周圍組織取樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種克服上文所提及的難題及其它難題的新的且經(jīng)改進的方法和系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)一個方面，呈現(xiàn)一種集成的MR成像與介入性線圈系統(tǒng)。所述集成系統(tǒng)包括:支撐結(jié)構(gòu)，其配置成安裝于MR成像空間中；和至少一個側(cè)面的或中間的線圈裝置，其限定且調(diào)整他們之間的解剖接納區(qū)域。每一線圈裝置包括至少一個射頻(RF)線圈元件和具有與解剖接納區(qū)域中所接納的患者解剖部分相共形的共形表面的殼體。所述殼體也包括限定介入裝置到達(dá)解剖部分中的軌跡(trajectory)的孔口。
[0009]根據(jù)另一方面，呈現(xiàn)一種在組合MR成像與介入期間固定患者的方法。所述方法包括具有選定解剖區(qū)域的患者定位在支撐結(jié)構(gòu)的解剖接納區(qū)域中。所述方法進一步包括通過獨立地平移線圈裝置以將解剖接納區(qū)域調(diào)適到所接納的解剖部分而將患者解剖部分固定于側(cè)面線圈裝置與中間線圈裝置之間。這個方法可用于固定患者乳房和/或腋窩區(qū)域和改進患者在支撐結(jié)構(gòu)上方處于俯臥位或仰臥位時的舒適度。
[0010]一個優(yōu)點在于經(jīng)改進的患者舒適度。
[0011]另一優(yōu)點在于經(jīng)改進的患者安全性。
[0012]另一優(yōu)點在于改進了成像與介入的工作流程。
[0013]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀并理解以下詳細(xì)描述時將了解本發(fā)明的又一些優(yōu)點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明可采取呈各種部件和部件布置以及各種步驟和步驟布置的形式。附圖僅出于圖示優(yōu)選實施例的目的且并非解釋為限制本發(fā)明。
[0015]圖1是具有局部診斷線圈與介入性患者支架的集成的MR成像與介入系統(tǒng)的圖解性圖示；
[0016]圖2是局部診斷線圈與介入性患者支架的經(jīng)裝配和分解的圖解性圖示；
[0017]圖3是作為局部診斷線圈與介入性患者支架的一部分的中間集成MR診斷成像線圈裝置的分解圖解性圖示；
[0018]圖4是作為局部診斷線圈與介入性患者支架的一部分的中間集成MR診斷成像線圈裝置的替代實施例的經(jīng)裝配和分解的圖解性圖示；
[0019]圖5是作為局部診斷線圈與介入性患者支架的一部分的側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置的分解圖解性圖示；
[0020]圖6和7是具有目標(biāo)塊和介入性裝置的側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置的經(jīng)裝配透視圖；
[0021]圖8是包括單片式患者舒適墊和非鐵磁性照明系統(tǒng)的局部診斷線圈與介入性患者支架的另一實施例的圖解性圖示；
[0022]圖9是包括可調(diào)整鎖骨支撐墊的局部診斷線圈與介入性患者支架的另一實施例的圖解性圖示；
[0023]圖10是具有軀干支撐懸?guī)Ш腿榉孔钃跫木植吭\斷線圈與介入性患者支架的另一實施例的部分截面中的側(cè)視圖解性圖示；
[0024]圖11具有軀干支撐懸?guī)?、乳房阻擋件和單片式患者支撐墊的局部診斷線圈與介入性患者支架的另一實施例的部分截面中的側(cè)視圖解性圖示；且
[0025]圖12是用于借助于局部診斷線圈與介入性患者支架來磁共振成像與介入的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]參考圖1，集成磁共振(MR)成像與介入性系統(tǒng)10包括主磁體12，所述主磁體產(chǎn)生穿過檢查區(qū)域14的暫時均勻BO場。所述主磁體可以是環(huán)狀或孔型磁體、C形開放式磁體、其他設(shè)計的開放式磁體等。毗鄰于主磁體設(shè)置的梯度磁場線圈16用于相對于BO磁場沿著選定軸產(chǎn)生磁場梯度，用于對磁共振信號進行空間編碼、用于產(chǎn)生磁化損壞(magnetization-spoiling)場梯度等。磁場梯度線圈16可包括配置成在三個正交方向(通常是縱向或z方向、橫向或X方向和垂直或y方向)上產(chǎn)生磁場梯度的線圈段。
[0027]射頻(RF)線圈組件18 (例如全身射頻線圈)毗鄰于檢查區(qū)域設(shè)置。RF線圈組件產(chǎn)生用于在受治療者的對準(zhǔn)偶極(dipole)中激發(fā)磁共振的射頻脈沖。射頻線圈組件18也可用于探測從成像區(qū)域射出的磁共振信號。全身線圈可由單個線圈元件或多個線圈元件的陣列組成，如在并行傳輸系統(tǒng)中。在并行傳輸系統(tǒng)中，k空間軌跡可針對最終縮短總脈沖長度的特定空間敏感度而配置。在一個實施例中，對所有發(fā)射線圈而言，由梯度系統(tǒng)(亦即，梯度線圈16和梯度控制器24)確定的k空間軌跡是相同的。在另一實施例中，針對發(fā)射線圈陣列的每一發(fā)射元件單獨地確定不同的BI脈沖。
[0028]除全身RF線圈18之外，局部診斷線圈與介入性患者支架20設(shè)置于檢查區(qū)域中以提供對來自解剖、接納或成像區(qū)域60的磁共振信號的更敏感局部空間編碼、激發(fā)和接收，同時提供專用介入能力?；颊咧Ъ?0在解剖區(qū)域的固定期間為患者提供舒適。舉例來說，在MR成像和活組織檢查程序期間，在患者通常處于俯臥位置中時將乳房或胸部成像，其中乳房固定于具有成像能力的專門患者支架20中，專門患者支架20放置于平移進出MR掃描儀檢查區(qū)域14的檢查臺上。如果探測到組織塊或惡性腫瘤，那么從檢查區(qū)域14移出患者和成像患者支架20且然后使用活組織檢查患者支架20來收集所探測組織塊的組織樣本。在活組織檢查程序期間，通常使用X射線熒光鏡檢查將患者、活組織檢查支架和活組織檢查針常規(guī)地成像，這確保實現(xiàn)活組織檢查針到組織塊的最佳軌跡。此程序可包括數(shù)個反復(fù)，其中使用X射線熒光鏡檢查系統(tǒng)將患者和活組織檢查針一起成像或在MRI系統(tǒng)中使用全身RF線圈18直到針尖端定位于組織塊內(nèi)以獲取樣本為止?；颊咧Ъ?0通過提供成像能力和介入能力兩者改進患者舒適度和流程，而不必將患者重新定位于專用成像支架與專用介入支架之間。對于仰臥或側(cè)成像程序，患者支架20也起作用。
[0029]為獲取受治療者的磁共振數(shù)據(jù)，將受治療者放置于檢查區(qū)域14內(nèi)，較佳地在主磁體場的等角點處或附近。掃描控制器22控制梯度控制器24，梯度控制器24致使梯度線圈16跨越成像區(qū)域施加選定磁場梯度脈沖，這是由于可適于選定的磁共振成像或者光譜學(xué)序列。掃描控制器22也控制至少一個RF發(fā)射器26，RF發(fā)射器26致使全身RF線圈18和/或患者支架20產(chǎn)生BI脈沖的磁共振激發(fā)和操縱。在并行系統(tǒng)中，RF發(fā)射器24包括多個發(fā)射器或具有多個發(fā)射通道的單個發(fā)射器，每一發(fā)射通道以操作方式連接到陣列的對應(yīng)線圈元件。
[0030]掃描控制器22也控制RF接收器28，RF接收器28連接到RF線圈18和/或患者支架20以從其接收所產(chǎn)生的磁共振信號。從接收器28接收的數(shù)據(jù)暫時儲存于數(shù)據(jù)緩存器30中且由磁共振數(shù)據(jù)處理器32處理。磁共振數(shù)據(jù)處理器可執(zhí)行如業(yè)內(nèi)已知的各種功能，包括圖像重建(MRI)、磁共振光譜學(xué)(MRS)、導(dǎo)管或介入儀器定位等等。重建的磁共振圖像、光譜學(xué)讀取、介入儀器位置信息和其他經(jīng)處理的MR數(shù)據(jù)儲存于儲存器中，例如醫(yī)療設(shè)施的患者檔案文件。圖形用戶界面或顯示裝置34包括用戶輸入裝置，臨床醫(yī)生可使用所述用戶輸入裝置來控制掃描控制器22以選擇掃描順序和協(xié)議、顯示MR數(shù)據(jù)等等。
[0031]MR系統(tǒng)10包括規(guī)劃處理器36，規(guī)劃處理器36確定所關(guān)注組織塊相對于患者支架20和檢查區(qū)域14的位置。在已知組織塊和患者支架20的位置的情況下，規(guī)劃處理器36確定介入性裝置(例如，活組織檢查針)的最佳軌跡，以到達(dá)所探測組織塊。
[0032]參考圖2，以分解視圖圖示患者支架20。圖示經(jīng)裝配的患者支架21，其中所有部件處于適當(dāng)位置。當(dāng)拆解時，患者支架20包括線圈基座40，線圈基座40提供安裝結(jié)構(gòu)和軌道(track)以供調(diào)整患者支架20的各種元件的位置。支架20包括各種可調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)以改進成像和/或介入程序期間患者舒適度。舉例來說，支架20包括可調(diào)整頭靠42，頭靠42適應(yīng)各種頸部長度和頭部大小?？捎眯o等來調(diào)整所述頭靠。支架20也包括可調(diào)整鎖骨支架50，支架50以各種X位置或高度支撐患者的鎖骨和上胸。為適應(yīng)各種軀干大小，支架包括可調(diào)整軀干支架52。如圖2中所圖示，單片式患者舒適墊53附接到鎖骨支架50和軀干支架52，軀干支架52與身體一致且為肩膀、軀干和臀部提供柔和的支撐。在一個實施例中，軀干支架52包括充氣和放氣以適應(yīng)各種軀干大小的氣囊。然而,也想到其他實施例，例如可互換地安裝于患者支架20上的各種大小的軀干支架。為支撐下部軀干、腰和大腿，可調(diào)整配件墊54從軀干支架斜降。類似于軀干支架52，配件墊可包括氣囊以調(diào)整大小來適應(yīng)各種患者大小和幾何形狀。然而，也想到采用各種大小和形狀的多個配件墊。支撐結(jié)構(gòu)、頭靠42、鎖骨支架50、軀干支架52和配件墊54由多密度泡沫構(gòu)造而成以與患者的解剖結(jié)構(gòu)共形并減小壓力點上的應(yīng)力。
[0033]患者支架也包括當(dāng)在患者支架的頂部上進入或退出俯臥位置時輔助患者的可拆卸扶手56。在成像程序期間扶手被拆卸以減少圖像偽影，或在介入程序期間拆卸扶手以呈現(xiàn)臨床醫(yī)生到患者胸部或乳房的無障礙通道。
[0034]一旦患者舒適地位于支架20中，在檢查下的患者的解剖區(qū)域由左側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置62、中間集成MR診斷成像線圈裝置63和右側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置64圍繞。線圈裝置62、63、64沿著線圈基座40中的軌道66在y方向上獨立地平移以在成像和介入程序期間固定解剖區(qū)域。側(cè)面成像與介入線圈裝置62、64沿著軌道66的邊緣上的成角度部分移動，而中間線圈裝置63保持靜止或沿著軌道66的中心中的中心直部分移動。線圈裝置62、63、64是有波狀外形的以改進患者舒適度。盡管圖示為一對側(cè)面線圈裝置62、64，但可結(jié)合中間線圈裝置63使用單個側(cè)面線圈來固定單個乳房?？烧{(diào)適軀干支撐懸?guī)?5附接到鎖骨支架50和軀干支架52以提供適用于個別患者的撓性軀干支架。
[0035]參考圖3,更詳細(xì)地圖示中間集成MR診斷成像線圈裝置63。在所圖示實施例中，中間線圈裝置63包括內(nèi)/底部殼體70，內(nèi)/底部殼體70附接到由外/頂部殼體74圍繞的中心RF線圈72。中心線圈72提供磁共振信號的局部空間編碼、激發(fā)和接收且永久地密封于非鐵磁性的殼體件內(nèi)。中心線圈72包括一個或多個線圈回圈以形成單回圈線圈、多回圈線圈、鞍回圈線圈和鞍-鞍線圈的各種組合。外/頂部殼體72包括通道76，且內(nèi)底部殼體70包括通道78，通道78沿著線圈基座40的軌道66滑動且與軌道66互鎖以在y方向上平移和定位中間線圈裝置63。每一通道與在對應(yīng)的軌道66上施加摩擦力的鎖定機構(gòu)80 (例如杠桿)相關(guān)聯(lián)以固定中間線圈裝置63的y位置。當(dāng)檢查解剖區(qū)域時，結(jié)合側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置62、64使用中間線圈裝置63以圍繞在兩側(cè)上的所述區(qū)域，例如乳房。中間線圈裝置63含有兩個相對地面向的共形表面以在解剖區(qū)域的檢查期間實現(xiàn)與人體的波狀配合。
[0036]參考圖4，圖示了中間集成MR診斷和介入性線圈裝置90的另一實施例。圖示了經(jīng)裝配的中間線圈裝置90，其中所有部件處于適當(dāng)位置。當(dāng)拆解時，中間線圈裝置90包括中間柵格板工具保持器插入件67，中間柵格板工具保持器插入件67附接到內(nèi)殼體92、中心線圈94和外殼體96。中心線圈94提供磁共振信號的局部空間編碼、激發(fā)和接收且永久地密封于內(nèi)殼體件92和外殼體件96內(nèi)，所述殼體是非鐵磁性的。中心線圈94包括一個或多個線圈回圈以形成單回圈線圈、多回圈線圈、鞍回圈線圈和鞍-鞍線圈的各種組合。外殼體包括接納線圈基座40的軌道66以在y方向上平移中間線圈裝置90的通道98。每一通道與在對應(yīng)的軌道66上施加摩擦力的鎖定機構(gòu)100 (例如，杠桿)相關(guān)聯(lián)，以固定中間柵格板的Y位置。當(dāng)檢查乳房區(qū)域時，結(jié)合側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置62、64使用中間線圈裝置90以圍繞在兩側(cè)上的兩個乳房區(qū)域。另一選擇是，可使用中間線圈裝置90替代中間線圈裝置63以使得成像和介入功能兩者皆在解剖區(qū)域的中間側(cè)上。側(cè)面線圈裝置64含有兩個共形表面以在解剖區(qū)域的檢查期間實現(xiàn)與人體特別是乳房的波狀配合。
[0037]工具保持器插入件67通常包括40個柵格位置，然而，也想到更多或更少的柵格位置。中間線圈裝置90包括一個或多個信標(biāo)102以相對于檢查區(qū)域14記錄柵格板的位置?？墒褂梦恢眯畔硐鄬τ诨颊咧Ъ?0的參考坐標(biāo)確定所探測組織塊的位置且輔助活組織檢查/介入程序。在組織塊和工具保持器插入件67的位置可獲得的情況下，臨床醫(yī)生可定位目標(biāo)塊140 (圖6)和介入儀器142 (圖6)以實現(xiàn)最佳軌跡。目標(biāo)塊插入到工具保持器插入件67的柵格中的一個內(nèi)以限定接近路徑，且儀器插入于工具保持器插入件中以執(zhí)行局部介入程序。
[0038]參考圖5，圖解說明右側(cè)面集成MR診斷和介入性線圈裝置64。圖示了經(jīng)裝配的側(cè)面線圈裝置65，其中所有部件處于適當(dāng)位置。當(dāng)拆解時，右側(cè)面線圈裝置64包括內(nèi)殼體110、下部乳房RF線圈112和外殼體114，外殼體114支撐側(cè)面柵格板工具保持器插入件116。下部RF線圈112提供磁共振信號的局部空間編碼、激發(fā)和接收且永久地密封于殼體件110、114內(nèi)，所述殼體件是非鐵磁性的。下部RF線圈112包括一個或多個線圈回圈以形成單回圈線圈、多回圈線圈、鞍回圈線圈和鞍-鞍線圈的各種組合。上部或腋窩RF線圈118在下部RF線圈112上方延伸且相對于下部RF線圈112成角度。工具保持件柵格插入物116以及下部線圈112和上部線圈118永久地密封于殼體件110、114內(nèi)。側(cè)面線圈裝置64包括沿著線圈基座40的軌道66滑動且與軌道66互鎖以在y方向上平移和定位側(cè)面線圈裝置64的通道120。每一通道與在對應(yīng)的軌道66上施加摩擦力的鎖定機構(gòu)122 (例如杠桿)相關(guān)聯(lián)以固定中間線圈裝置的y位置。側(cè)面線圈裝置64含有在乳房部分123中的共形乳房表面和在腋窩部分125上的成角度共形腋窩表面以在乳房區(qū)域的檢查期間實現(xiàn)與人體的波狀配合。
[0039]舉例來說，工具保持件柵格插入物116包括60個柵格位置，同時也想到更多或更少的柵格位置。側(cè)面線圈裝置64包括一個或多個信標(biāo)124以相對于檢查區(qū)域14記錄線圈裝置的位置?？墒褂梦恢眯畔泶_定所探測組織塊的位置且輔助活組織檢查/介入程序。利用組織塊的位置和側(cè)面線圈裝置的位置，臨床醫(yī)生可定位目標(biāo)塊140和介入儀器142以實現(xiàn)最佳軌跡。如圖5、6和7中更詳細(xì)地圖示，左側(cè)面線圈裝置62是右側(cè)面線圈裝置64的鏡像。另一選擇是，左側(cè)面單元62和右側(cè)面單元64是相同的且旋轉(zhuǎn)180°以在左與右之間切換。
[0040]側(cè)面和中間線圈裝置62、63、90、64經(jīng)由集成連接器126與RF發(fā)射器24和RF接收器28通信，同時側(cè)面和/或中間線圈裝置62、63、90、64被定位，集成連接器126提供到RF接收器28或RF發(fā)射器24的數(shù)字、光學(xué)、感應(yīng)和無線通信中的至少一種。集成連接器126也形成攜載至少MR信號的數(shù)據(jù)接口，包括滑動互連、光纖連接、無線互連和不干擾RF激發(fā)信號或所感應(yīng)的MR信號的感應(yīng)互連中的至少一個。
[0041]參考圖6和7，圖示了具有目標(biāo)塊和介入性裝置的右側(cè)面集成MR診斷成像與介入性線圈裝置64。側(cè)面線圈裝置64包括附著到側(cè)面線圈裝置64的腋窩部分的腋窩柵格板130。腋窩柵格板130配置成限定大體垂直于患者的腋窩的路徑且提供促進選擇到患者的腋窩的最佳軌跡的柵格位置。在所圖示實施例中，舉例來說，側(cè)面線圈裝置64包括8個腋窩柵格位置。
[0042]腋窩柵格板130包括集成腋窩RF線圈118，集成腋窩RF線圈118提供磁共振信號的局部空間編碼、激發(fā)和接收。腋窩RF線圈118是整合到側(cè)面線圈裝置64中的下部側(cè)面RF線圈的延伸部，如圖5中所圖示。另一選擇是，腋窩RF線圈118是選擇性地連接到左側(cè)面RF線圈裝置62或右側(cè)面RF線圈裝置64的單獨結(jié)構(gòu)。類似于側(cè)面和中間線圈裝置，腋窩柵格板130包封腋窩RF線圈118和在形成共形腋窩柵格板130的非鐵磁性殼體中的對應(yīng)電子器件。腋窩RF線圈118包括一個或多個線圈回圈以形成單回圈線圈、多回圈線圈、鞍回圈線圈和鞍-鞍線圈的各種組合。
[0043]介入性裝置142 (例如活組織檢查針等)大體垂直于患者的腋窩區(qū)域定位。為利用介入性裝置142在患者的腋窩區(qū)域中執(zhí)行介入程序，目標(biāo)塊140插入到提供到所關(guān)注的探測到的組織塊的最佳軌跡的腋窩柵格板130的一個柵格位置中。插入到柵格位置中的任一個中的目標(biāo)塊140包括更準(zhǔn)確地限定介入性裝置142的選定軌跡以到達(dá)目標(biāo)目的地(例如所關(guān)注的組織塊或惡性腫瘤)的一個或多個導(dǎo)孔。
[0044]一旦規(guī)劃處理器36基于所探測到的組織塊的位置以及中間和/或側(cè)面線圈裝置的信標(biāo)102、124確定了最佳軌跡，規(guī)劃處理器36就確定待插入于導(dǎo)孔中的目標(biāo)塊140的柵格孔和類型。對多個目標(biāo)塊140可獲得各種角度、位置、大小等等以相對于柵格定向所選定的介入性裝置142。將每一類型的目標(biāo)塊140和每一類型的介入儀器142編碼并儲存于可由規(guī)劃處理器36訪問的數(shù)據(jù)庫中。一旦由規(guī)劃處理器針對選定的介入來確定柵格位置、目標(biāo)塊的類型、導(dǎo)孔和介入儀器，規(guī)劃處理器即在用戶界面34上向臨床醫(yī)生顯示對應(yīng)信息。所述信息可覆蓋于患者的解剖區(qū)域的重新建構(gòu)的圖像表示上。
[0045]腋窩柵格板130以可移除方式附接到腋窩線圈殼體以使得可選擇不同柵格圖案。舉例來說，圖6中所圖示的腋窩柵格130的柵格位置配置成沿著更水平的軌跡引導(dǎo)儀器。對于更垂直地定向的軌跡，腋窩柵格130被移除且目標(biāo)塊140安裝于柵格部分131中。
[0046]參考圖8，圖示了包括非鐵磁性照明系統(tǒng)150的患者支架20的另一實施例。在所圖示實施例中，線圈基座40包括非鐵磁性照明系統(tǒng)150 (例如光纖照明系統(tǒng))以在介入程序期間通過最大化照射和最小化遮蔽幫助臨床醫(yī)生。照明系統(tǒng)150也可包括LED、反射性元件或類似照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)150由MR系統(tǒng)10、電池、耦合到MR系統(tǒng)10的RF源或電感耦合的電源供電。另一選擇是或另外地，照明系統(tǒng)150位于中間和/或側(cè)面線圈裝置62、63、90、64、鎖骨支架50或軀干支架52上。照明系統(tǒng)150在解剖接納區(qū)域60中或附近照射患者乳房或胸部。用聚焦所發(fā)射光的調(diào)光開關(guān)、可調(diào)整透鏡等調(diào)整照明系統(tǒng)150的強度。在所圖示實施例中也展示單片式患者舒適墊53，患者舒適墊53附接到鎖骨支架50和軀干支架52且對胸部和軀干提供柔和的支撐。
[0047]參考圖9，圖示了包括鎖骨支撐墊160的患者支架20的另一實施例。替代單片式患者舒適墊53，襯墊160放置于可調(diào)整鎖骨支架50上?？烧{(diào)整配件墊54從軀干支架53斜降。鎖骨支架上的襯墊160和配件墊54可具有不同形狀和大小且由多密度泡沫構(gòu)造而成以與患者的解剖結(jié)構(gòu)共形并減小壓力點上的應(yīng)力。可拆卸扶手56已經(jīng)修改而具有額外的抓握部162以當(dāng)在患者支架的頂部上進入或退出俯臥位置時輔助患者。
[0048]在圖9的實施例中，圖示了中間線圈裝置90中的兩個。兩個中間線圈裝置90可沿著軌道66獨立移動，以實現(xiàn)更大的調(diào)整靈活性。
[0049]參考圖10，在患者支架20的另一實施例中，圖示了調(diào)適性軀干支撐懸?guī)?5和乳房阻擋件170。乳房阻擋件170是附接到鎖骨支架50和軀干支架52以提供適用于個別患者的撓性支架的懸?guī)АＨ榉孔钃跫?70也確保一個乳房不干擾對另一個的成像或介入程序。乳房阻擋件170抵靠著患者的胸部壓縮另一乳房。乳房阻擋件170是可以可移動方式定位于壓縮任一乳房的位置中或從患者支架20整體移除的網(wǎng)眼織物。乳房阻擋件170允許在介入期間到另一乳房的無障礙中間通路。
[0050]參考圖11，圖示了具有單片式患者舒適墊53和調(diào)適性軀干支撐懸?guī)?5的患者支架20的另一實施例。當(dāng)對乳房區(qū)域執(zhí)行成像和/或介入程序時，這些支撐元件的組合提供獨特的患者支撐和優(yōu)點。
[0051]參考圖12，具有集成MR成像線圈以及具有適應(yīng)各種目標(biāo)塊和介入性裝置的側(cè)面和中間線圈裝置的介入支架的患者支架20的一個優(yōu)點在于工作流程的改進?？蓪颊叱上癫⒉僮鞫槐匾瞥蛑匦露ㄎ挥诨颊咧Ъ苤小Ｊ紫葏⒖紙D12且其次參考圖1，檢查臺平移出檢查區(qū)域14且患者支架20附著檢查臺。一旦緊固，即將患者定位SlOO成俯臥在患者支架20上，其中患者的乳房中的一個或兩個設(shè)置于在側(cè)面的與中間的線圈裝置62、63、90、64之間的解剖接納區(qū)域60中?；颊呖山柚诳刹鹦斗鍪?6輔助他或她自身到俯臥位置中。一旦在俯臥位置中，即將頭靠42、鎖骨支架50、軀干支架52和配件墊54或單片式患者支撐墊53調(diào)整到患者的幾何形狀S102以改進舒適度。減小患者不適感可提高圖像質(zhì)量并減小介入誤差，這是由于與她不舒服時相比患者較少可能地移動。
[0052]將患者乳房固定S104于側(cè)面與中間線圈裝置62、63、90、64之間。線圈裝置獨立地平移。一旦固定，臨床醫(yī)生通過接合鎖定機構(gòu)80、100、122來鎖定側(cè)面和中間線圈裝置的位置。在選用步驟中，臨床醫(yī)生可使用乳房支架170壓縮患者的另一乳房S106，所述乳房未被檢查。乳房支架170附接到患者支架20且跨越解剖接納區(qū)域60的未使用部分延伸。抵靠著胸部壓縮患者乳房可減小對所成像乳房的感應(yīng)，而該感應(yīng)可影響圖像質(zhì)量。其也允許在介入程序期間臨床醫(yī)生到中間線圈裝置90的無障礙通道。
[0053]在患者被定位且乳房被固定的情況下，臨床醫(yī)生控制MR掃描儀10以獲取患者乳房的圖像表示S108。掃描儀控制器22控制RF發(fā)射器26以將RF激發(fā)脈沖發(fā)射到整體RF線圈18和/或整合到線圈裝置62、63、90、64和腋窩柵格板130中的RF線圈72、94、112、118以在解剖接納區(qū)域60中感應(yīng)MR信號。所感應(yīng)的MR信號然后由RF接收器28經(jīng)由集成RF線圈接收。RF接收器28將所接收MR數(shù)據(jù)傳送到暫時數(shù)據(jù)緩存器30，MR數(shù)據(jù)處理器32從此將MR數(shù)據(jù)重新建構(gòu)成患者乳房的圖像表示。
[0054]規(guī)劃處理器36從MR數(shù)據(jù)處理器32接收圖像表示且自動地或半自動地分析所述圖像表示以探測患者乳房中的組織塊或惡性腫瘤S110。如果探測到所關(guān)注組織塊，那么規(guī)劃處理器36基于側(cè)面和中間線圈裝置62、63、90、64的信標(biāo)102、124的已知位置而確定所探測到的組織塊的位置S112。根據(jù)所探測到的組織塊的位置，規(guī)劃處理器36確定針對介入儀器120 (例如，活組織檢查針)的最佳軌跡S114。在一個實施例中，規(guī)劃處理器36確定S116柵格位置，目標(biāo)塊140類型、導(dǎo)孔和介入儀器142以執(zhí)行選定的介入，例如組織塊的活組織檢查。在另一實施例中，臨床醫(yī)生選擇可獲得的介入儀器142且相應(yīng)地規(guī)劃處理器36確定柵格位置、目標(biāo)塊140類型和導(dǎo)孔位置。
[0055]檢查臺平移出檢查區(qū)域14，且在不將患者重新定位于患者支架20中的情況下，臨床醫(yī)生根據(jù)規(guī)劃處理器36將所確定目標(biāo)塊140設(shè)置于適當(dāng)?shù)臇鸥裎恢弥?。在其中最佳軌跡經(jīng)過患者的腋窩的情形中，目標(biāo)塊被設(shè)置到腋窩柵格板130的上表面上的柵格位置中的一個中。一旦目標(biāo)塊140定位于所確定的柵格位置中且介入性裝置142定位于所確定的導(dǎo)孔中，臨床醫(yī)生即執(zhí)行介入程序S118，例如，所探測到的組織塊的活組織檢查。在活組織檢查程序期間，臨床醫(yī)生可多所獲取的證實圖像表示S120進行挑選以確保介入性裝置142遵循所確定的至所探測到的組織塊的最佳軌跡。一般來說，對位于支架20上在檢查區(qū)域14以外的患者執(zhí)行介入程序。然而，開放式c臂型磁體允許臨床醫(yī)生在患者仍處于檢查區(qū)域14中時執(zhí)行介入。為獲取證實的圖像表示，檢查臺將在支架20上的患者往回平移到檢查區(qū)域14中并獲取圖像表示。然后將患者往回平移出檢查區(qū)域且重新開始介入程序。獲取圖像表示且無縫地執(zhí)行介入程序而不重新定位患者的能力提供工作流程中的改進，從而允許在較短時間幀中完成程序。較快發(fā)動介入程序招致成本節(jié)約，這是由于臨床醫(yī)生在所述程序期間花費較少時間且可完成更多成像和介入程序。
[0056]已參考優(yōu)選實施例描述本發(fā)明。其他人在閱讀并理解前述詳細(xì)描述之后可想起若干修改和變更。本發(fā)明打算解釋為包括所有這些修改和變更，只要其歸屬于隨附權(quán)利要求書或其等效物的范圍內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，包括: 支撐結(jié)構(gòu)(20)，所述支撐結(jié)構(gòu)配置成設(shè)置于MR檢查空間(14)中； 至少一個線圈裝置(62、63、64、90)，所述線圈裝置設(shè)置于所述支撐結(jié)構(gòu)(20)上且限定在所述至少一個線圈裝置之間的解剖成像區(qū)域(60)，所述至少一個線圈裝置(62、63、64、90)被安裝成相對于所述支撐結(jié)構(gòu)(20)平移以調(diào)整所述解剖成像區(qū)域(60)的大小，所述至少一個線圈裝置包括: 至少一個射頻(RF)線圈元件(72、94、112、118 )，所述至少一個射頻(RF)線圈元件感應(yīng)MR信號和/或從所述解剖成像區(qū)域(60)接收MR信號； 殼體(70、74、92、96、110、114)，所述殼體具有面向所述解剖成像區(qū)域(60)的共形表面，所述共形表面與待接納于所述解剖成像區(qū)域(60)中的患者解剖部分共形，所述殼體(70、74、92、96、110、114)包圍所述至少一個 RF 線圈元件(72、94、112、118);且 其中所述至少一個線圈裝置(62、63、64、90)限定至少一個孔口以便容納目標(biāo)塊(140)，所述目標(biāo)塊限定介入性裝置(142)到所述解剖部分中的軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置包括側(cè)面線圈裝置(62、64)和中間線圈裝置(63、90)，且其中所述解剖部分包括患者乳房和腋窩區(qū)域中的至少一個，并且所述殼體(70、74、92、96、110、114)的共形表面配置成與所述乳房和所述腋窩區(qū)域中的至少一個共形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)(20)進一步包括: 多個支撐結(jié)構(gòu)(50、52、53、54、56、55、170)，所述多個支撐結(jié)構(gòu)適于不同患者幾何形狀且與不同患者幾何形狀共形以在固定所述解剖部分時支撐所述患者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置(62、64)能夠從所述支撐結(jié)構(gòu)(20)移除且配置成安裝于所述支撐結(jié)構(gòu)(20)上且包括: 一個中間線圈裝置(63、90)和兩個側(cè)面線圈裝置(62、64)以限定兩個解剖成像區(qū)域(60)，每一解剖成像區(qū)域處于所述中間線圈裝置(63、90)與所述側(cè)面線圈裝置(62、64)中的一個之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)進一步包括: 線圈基座(40)，所述線圈基座支撐軌道(66)，所述至少一個線圈裝置(62、63、90、64)以可滑動方式安裝于所述軌道上以平移且固定設(shè)置于所述解剖成像區(qū)域(60)中的所述患者解剖部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置(62、63、90、64)的RF線圈元件包括以下部件中的至少一種: 單回圈線圈； 多回圈線圈； 鞍線圈回圈； 鞍-鞍線圈回圈；和 其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置(62、63、64、90)的RF線圈元件(72、94、112、118)包括平行于介入性裝置(142)的接近方向而定向的電容性去耦回圈元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)(20 )進一步包括: 照射所述解剖成像區(qū)域(60)的非鐵磁性照明系統(tǒng)(150)，例如LED、光纖或反射性照明裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述照明系統(tǒng)(150)由電池、RF源或電感耦合的電源供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置(62、63、90、64 )的所述殼體(70、74、92、96、110、114 )進一步包括: MR可成像基準(zhǔn)點(102、124)，所述MR可成像基準(zhǔn)點在MR成像期間與所述解剖成像區(qū)域(60)中的所述患者解剖結(jié)構(gòu)一起成像 '及 集成連接器(126)，所述集成連接器提供在所述至少一個線圈裝置(62、63、90、64)與所述RF發(fā)射器(24)及RF接收器(28)之間的數(shù)字通信、光學(xué)通信、感應(yīng)通信和無線通信中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于所述至少一個線圈裝置包括側(cè)面的和中間的線圈裝置(62、63、90、64)，所述側(cè)面的和中間的線圈裝置每一個均進一步 包括: 數(shù)據(jù)接口( 126)，所述數(shù)據(jù)接口至少攜載MR信號，所述數(shù)據(jù)接口包括滑動互連、光纖連接、無線互連和感應(yīng)互連中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)，其特征在于所述患者支架(20)進一步包括以下各項中的至少一個: 可調(diào)整頭靠(42)，所述可調(diào)整頭靠支撐所述患者的頭部且適應(yīng)各種頸部長度； 可調(diào)整鎖骨支架(50)，所述可調(diào)整鎖骨支架支撐所述患者的鎖骨和胸部； 可調(diào)整軀干支架(53)與調(diào)適性軀干支撐懸?guī)?55)，所述可調(diào)整軀干支架與調(diào)適性軀干支撐懸?guī)е嗡龌颊叩能|干且適應(yīng)各種軀干大小和輪廓； 可調(diào)整胸骨支架(53)，所述可調(diào)整胸骨支架支撐所述患者的胸骨。
13.根據(jù)權(quán)利要求11到12中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)，其特征在于所述集成的MR成像與介入系統(tǒng)進一步包括: 掃描儀控制器(22)，所述掃描儀控制器控制RF發(fā)射器(26)以在所述檢查區(qū)域中產(chǎn)生激發(fā)信號且控制RF接收器(28)以自所述側(cè)面的和中間的線圈裝置(62、63、90、64)接收所感應(yīng)的磁共振信號； 重建處理器(32)，所述重建處理器依據(jù)所述所接收的磁共振信號產(chǎn)生所述解剖檢查區(qū)域(60)中所接納的所述患者解剖區(qū)域的圖像表示； 規(guī)劃處理器(36)，所述規(guī)劃處理器確定在所述所成像的患者解剖區(qū)域中的所探測到的組織塊相對于設(shè)置于所述側(cè)面的和中間的線圈裝置(62、63、90、64)中的至少一個信標(biāo)(102,124)的位置以用于活組織檢查。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)(10)，其特征在于: 所述解剖成像區(qū)域(60)配置成接納所述患者的乳房；所述支撐結(jié)構(gòu)(20)配置成支撐處于俯臥位置的患者，使乳房延伸到所述解剖成像區(qū)域(60)中， 所述殼體(70、74、92、96、110、114)的共形表面配置成與所述乳房共形。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個線圈裝置的殼體(92、96)限定多個孔口，所述多個孔口配置成接納多個目標(biāo)塊(140)中的任一個，所接納的目標(biāo)塊(140)限定介入性裝置(142)的軌跡。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項所述的集成的MR成像與介入系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個線圈裝置(62、63、64、90)進一步包括: 腋窩RF線圈元件(118)，所述腋窩RF線圈元件用于從所述患者的腋窩區(qū)域接收MR信號; 腋窩殼體部分(114)，所述腋窩殼體部分包圍所述腋窩RF線圈元件(118)，所述腋窩殼體部分(114)包括配置成與所述腋窩區(qū)域共形的共形表面且限定配置成接納多個目標(biāo)塊(140)中的一個的多個孔口，所述目標(biāo)塊(140)限定介入性裝置(142)的軌跡。
17.一種用于在組合的MR成像與介入期間固定患者的方法，包括: 定位患者，使選定的 解剖部分接納于支撐結(jié)構(gòu)(20)的解剖成像區(qū)域(60)中； 通過獨立地平移第一線圈裝置(62、64)和中間裝置(63、90)中的至少一個以將所述解剖成像區(qū)域(60)調(diào)適到所接納的解剖部分而將所述患者解剖區(qū)域固定于所述第一線圈裝8(62,64)與所述中間裝置(63、90)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于固定包括: 通過獨立地橫向平移所述第一線圈裝置(62、64)與所述中間線圈裝置(63、90)中的至少一個以將所述解剖接納區(qū)域(60)調(diào)適到患者乳房區(qū)域而將所述患者乳房區(qū)域固定于所述第一線圈裝置(62、64)與所述中間線圈裝置(63、90)之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于固定包括: 通過獨立地橫向平移所述線圈裝置中的至少一個以將所述解剖成像區(qū)域(60)調(diào)適到患者乳房和腋窩區(qū)域而將所述患者乳房和腋窩區(qū)域固定于所述第一線圈裝置(62、64)與所述中間裝置(63、90)之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一項所述的方法，其特征在于固定包括: 通過調(diào)整支撐所述患者的頭部并適應(yīng)各種頸部長度的頭靠(42)、支撐所述患者的鎖骨和胸部的鎖骨支架(50)和支撐所述患者的軀干并適應(yīng)各種軀干大小的軀干支架(52)來提高患者在俯臥位置和仰臥位置中的一個的舒適度。
【文檔編號】G01R33/34GK103814302SQ201280045512
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】A·梅農(nóng), L·劉, D·K·沃爾特斯, R·J·庫林斯基, F·A·伊克拉穆拉, T·J·賴斯克爾, A·C·莫里斯 申請人:皇家飛利浦有限公司