具有合成孔徑mri傳感器的導管的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種醫療探針，其包括柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入體腔的遠端。空間上間隔開的線圈的陣列被定位在所述遠端內。處理器被配置成處理由所述線圈響應于所述體腔中的組織的磁共振而生成的相應的信號，并當響應于所述線圈之間的間隔施加相位延遲時處理所述信號，以使所述組織成像。
【專利說明】具有合成孔徑MRI傳感器的導管
【技術領域】
[0001]本發明整體涉及患者的磁共振成像，更具體地講，涉及使用插入患者內的探針來增強成像。
【背景技術】
[0002]磁共振成像(MRI)是一種使患者的組織，尤其是軟組織視覺化的極其強大的技術。該技術依靠從核(通常為氫核)的平衡狀態激發核，并測量隨著核弛豫至平衡狀態核所發射的共振射頻信號。雖然當今MRI系統可提供良好的圖像，但是任何增強所述圖像的系統都將是有利的。
[0003]以引用方式并入本專利申請的文獻將視為本專利申請的整體部分，但是，如果這些并入的文獻中定義任何術語的方式與本說明書中明確或隱含地給出的定義相沖突，則應只考慮本說明書中的定義。
【發明內容】
[0004]本發明的一個實施例提供一種醫療探針， 其包括:
[0005]柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入體腔的遠端；
[0006]定位在遠端內的空間上間隔開的線圈的陣列；和
[0007]處理器，被配置成處理由線圈響應于體腔中的組織的磁共振而生成的相應的信號，并當響應于線圈之間的間隔施加相位延遲時處理所述信號，以使組織成像。
[0008]通常，線圈是平面的，并且線圈的相應的平面限定共用平面。在一個實施例中，組織位于共用平面中，使得線圈生成的信號為最大值。
[0009]在一個公開的實施例中，處理器被配置成響應于組織相對于遠端的方向確定相位延遲。
[0010]在另一個公開的實施例中，處理器被配置成響應于組織相對于遠端的位置確定相位延遲。
[0011]在另一個公開的實施例中，探針包括位于遠端的方位傳感器，并且處理器被配置成響應于來自方位傳感器的方位信號確定遠端的方位，并響應于該方位確定相位延遲。
[0012]在一個替代實施例中，線圈中的至少一者被配置成為遠端提供方位信號，并且處理器被配置成響應于方位信號確定遠端的方位，并響應于該方位確定相位延遲。
[0013]在另一個替代實施例中，空間上間隔開的線圈被定位在直線上。作為另外一種選擇，空間上間隔開的線圈被定位在曲線上。
[0014]在另一個替代實施例中，線圈被等距地間隔開。
[0015]在另一個替代實施例中，探針包括自動驅動器，所述自動驅動器與磁共振成像(MRI)環境兼容并被配置成自動地將柔性插入管插入體腔。
[0016]根據本發明的另一公開的實施例，還提供了一種醫療探針，包括:
[0017]柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入體腔的遠端；[0018]定位在遠端內的空間上間隔開的第一平面線圈的第一陣列，其中第一平面線圈的相應的平面與第一平面平行；[0019]定位在遠端內的空間上間隔開的第二平面線圈的第二陣列，其中第二平面線圈的相應的平面與正交于第一平面的第二平面平行；和[0020]處理器，所述處理器被配置成處理由第一平面線圈和第二平面線圈響應于體腔中的組織的磁共振而生成的相應的第一信號和第二信號，并且當響應于第一線圈之間的第一間隔施加第一相位延遲時處理第一信號，并且當響應于第二線圈之間的第二間隔施加第二相位延遲時處理第二信號，以使組織成像。[0021]通常，至少一個第一平面線圈和至少一個第二平面線圈具有共用中心。在一個實施例中，第一平面線圈的相應的平面共用于第一平面。[0022]根據本發明的另一個實施例，還提供了用于磁共振成像的方法，包括:[0023]將探針插入體腔，所述探針具有柔性插入管和遠端；[0024]將空間上間隔開的線圈的陣列定位在遠端內；以及[0025]當響應于線圈之間的間隔施加相位延遲時，處理由線圈響應于體腔中的組織的磁共振而生成的相應的信號，以使組織成像。[0026]在一些實施例中，該方法包括用自動驅動器自動地將探針插入體腔，所述自動驅動器與磁共振成像(MRI)環境兼容。[0027]根據本發明的替代實施例，還提供了用于磁共振成像的方法，包括:[0028]將探針插入體腔，所述探針具有柔性插入管和遠端；[0029]將空間上間隔開的第一平面線圈的第一陣列定位在遠端內，使得第一平面線圈的相應的平面與第一平面平行；[0030]將空間上間隔開的第二平面線圈的第二陣列定位在遠端內，使得第二平面線圈的相應的平面與正交于第一平面的第二平面平行；以及[0031]當響應于第一線圈之間的第一間隔將第一相位延遲施加到第一信號、并響應于第二線圈之間的第二間隔將第二相位延遲施加到第二信號時，處理由第一平面線圈和第二平面線圈響應于體腔中的組織的磁共振而生成的相應的第一信號和第二信號，以使組織成像。[0032]結合附圖，通過以下對實施例的詳細說明，將更全面地理解本發明，其中:【專利附圖】
【附圖說明】[0033]圖1是根據本發明實施例的用于增強的磁共振成像(MRI)的系統的示意性立體說明圖；[0034]圖2是根據本發明實施例的示出探針的遠端截面的示意圖；[0035]圖3是根據本發明替代實施例的示出遠端截面的示意圖；[0036]圖4是根據本發明實施例的示出探針的替代遠端的示意圖；并且[0037]圖5是根據本發明實施例的示出探針的另一替代遠端的示意圖。【具體實施方式】 [0038]鐘述`[0039]在本發明的實施例中，醫療探針，通常為導管，包括柔性管，所述柔性管具有用于插入患者體腔的遠端。探針被配置成在使用對患者進行的磁共振成像(MRI)的手術期間使用。空間上間隔開的線圈的陣列被定位在遠端內，所述線圈通常在遠端內取向，使得線圈平面位于所有線圈平面所共用的單個平面中。通常，盡管并不一定，但線圈彼此等距地間隔開。[0040]在該手術中，核(通常為氫核)從平衡狀態被激發并進行磁共振，隨著核弛豫至平衡狀態而發射射頻(RF)信號。該信號通過手術期間使用的MRI掃描儀中的接收線圈(在患者體外)進行檢測，并用于給患者成像。此外，處理器操作在遠端內作為相控陣天線的線圈，將不同相位延遲施加到線圈，以使來自特定方向或來自特定位置的信號最大化，所述信號相對于并靠近遠端測量。該處理器可分析信號，使處于特定方向或來自特定位置的組織成像。[0041]通常，處理器使用來自遠端相控陣線圈的信號來增強遠端附近區域的圖像，所述圖像通過MRI掃描儀接收線圈形成。增強可以采用以下形式:增大的分辨率，更快的成像時間，和/或圖像改善的物理或化學的組織區分。這種增強提高執行該手術的操作者判斷手術進度的能力。例如，如果在對心臟進行消融手術期間施加MRI，那么增強的MRI圖像與未增強的MRI圖像相比，可提供對消融組織的溫度的更為準確的測量。[0042]【具體實施方式】[0043]現在參考圖1，圖1是根據本發明實施例的用于增強的磁共振成像(MRI)的系統 20的示意性立體說明圖。系統20包括MRI掃描儀22、如導管之類的探針24、以及控制臺26。如下文所述，探針24被配置成提供組織的增強的MRI成像，所述組織通常包括在患者 32的體腔中，雖然這通常并非該探針的唯一功能。例如，探針24還可以用于利用探針的遠端34內的電極35來標測患者32的心臟28某心室中的電勢。在一些實施例中，探針24可用于另外的目的，例如用于執行心臟消融。作為另外一種選擇，以必要的變更，可以將探針 24用于心臟或其它身體器官中的其它治療和/或診斷功能。[0044]操作者30，例如心臟病專家，將探針24插入穿過患者32的血管系統，使得探針的遠端34進入體腔，所述體腔在本文中假定為待成像的心腔。圖2示出并更具體地說明了遠端34。控制臺26利用磁性定位感測確定心臟28內遠端34的取向和位置坐標。對于感測， 控制臺26操控驅動電路36，所述驅動電路36驅動場發生器38，所述場發生器38通常包括置于已知方位，例如患者軀干下方的線圈。充當并且也在本文中稱為方位傳感器的磁場換能器37被安裝在遠端34內。方位傳感器37響應于來自線圈的磁場生成電信號,從而使控制臺26能夠確定相對于發生器38和患者32的方位，即心室內遠端34的取向和位置。[0045]盡管在本例子中，系統20利用磁基傳感器來測量方位，即遠端34的取向和位置，其它方位跟蹤技術可用于(例如基于阻抗的技術)測量方位坐標。磁性方位跟 蹤技術在例如美國專利 5，391，199,5, 443，489,6, 788，967,6, 690，963,5, 558，091,6, 172，499、 6，177，792中有所描述，它們的公開內容以引用方式并入本文中。基于阻抗的方位跟蹤技術在例如美國專利5，983，126,6,456,864和5，944，022中有所描述，它們的公開內容以引用方式并入本文中。[0046]MRI掃描儀22包括磁場線圈29，該磁場線圈包括場梯度線圈，所述磁場線圈和場梯度線圈一起生成空間移變的磁場B(x，y, z)。空間移變的磁場為掃描儀中生成的射頻(RF)信號提供了空間定位。此外，掃描儀包括發射/接收線圈31。在發射模式中，線圈31 輻射射頻能量至患者32，射頻能量與患者組織的核自旋相互作用并從而重新調整離開其平衡位置的核的磁矩。在接收模式中，隨著組織核弛豫至其平衡狀態，線圈31檢測從患者組織接收的射頻信號。給定區域內的核的弛豫生成的信號頻率即拉莫爾頻率，通過核的回磁比Y給定的比例常數與該區域的磁場成正比。因此，對于氫核，應用公式(I):[0047]
【權利要求】
1.一種醫療探針，包括: 柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入體腔的遠端； 定位在所述遠端內的空間上間隔開的線圈的陣列；和 處理器，所述處理器被配置成處理由所述線圈響應于所述體腔中的組織的磁共振而生成的相應的信號，并當響應于所述線圈之間的間隔施加相位延遲時處理所述信號，以使所述組織成像。
2.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述線圈是平面的，并且其中所述線圈的相應的平面包括共用平面。
3.根據權利要求2所述的醫療探針，其中所述組織位于所述共用平面中，使得所述線圈生成的所述信號為最大值。
4.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述處理器被配置成響應于所述組織相對于所述遠端的方向確定所述相位延遲。
5.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述處理器被配置成響應于所述組織相對于所述遠端的位置確定所述相位延遲。
6.根據權利要求1所述的醫療探針，并且包括位于所述遠端的方位傳感器，并且其中所述處理器被配置成響應于來自所述方位傳感器的方位信號確定所述遠端的方位，以及響應于所述方位確定所述相位延遲。
7.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述線圈中的至少一者被配置成為所述遠端提供方位信號，并且其中所述處理器被配置成響應于所述方位信號確定所述遠端的方位，以及響應于所述方位確定所述相位延遲。
8.根據權利要求1所述的醫療`探針，其中所述空間上間隔開的線圈被定位在直線上。
9.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述空間上間隔開的線圈被定位在曲線上。
10.根據權利要求1所述的醫療探針，其中所述線圈被等距地間隔開。
11.根據權利要求1所述的醫療探針，并且包括自動驅動器，所述自動驅動器與磁共振成像(MRI)環境兼容并被配置成自動地將所述柔性插入管插入所述體腔。
12.—種醫療探針，包括: 柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入體腔的遠端； 定位在所述遠端內的空間上間隔開的第一平面線圈的第一陣列，其中所述第一平面線圈的相應的平面與第一平面平行； 定位在所述遠端內的空間上間隔開的第二平面線圈的第二陣列，其中所述第二平面線圈的相應的平面與正交于所述第一平面的第二平面平行；和 處理器，所述處理器被配置成處理由所述第一平面線圈和第二平面線圈響應于所述體腔中的組織的磁共振而生成的相應的第一信號和第二信號，并且當響應于所述第一線圈之間的第一間隔施加第一相位延遲時處理所述第一信號，并且當響應于所述第二線圈之間的第二間隔施加第二相位延遲時處理所述第二信號，以使所述組織成像。
13.根據權利要求12所述的醫療探針，其中至少一個第一平面線圈和至少一個第二平面線圈具有共用中心。
14.根據權利要求12所述的醫療探針，其中所述第一平面線圈的所述相應的平面共用于所述第一平面。
15.—種用于磁共振成像的方法,包括: 將探針插入體腔，所述探針具有柔性插入管和遠端； 將空間上間隔開的線圈的陣列定位在所述遠端內；以及 當響應于所述線圈之間的間隔施加相位延遲時，處理由所述線圈響應于所述體腔中的組織的磁共振而生成的相應的信號，以使所述組織成像。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述線圈是平面的，并且其中所述線圈的相應的平面包括共用平面。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述組織位于所述共用平面中，使得由所述線圈生成的所述信號為最大值。
18.根據權利要求15所述的方法，其中并且包括響應于所述組織相對于所述遠端的方向確定所述相位延遲。
19.根據權利要求15所述的方法，并且包括響應于所述組織相對于所述遠端的位置確定所述相位延遲。
20.根據權利要求15所述的方法，并且包括將方位傳感器定位在所述遠端中，響應于來自所述方位傳感器的方位信號確定所述遠端的方位，并且響應于所述方位確定所述相位延遲。
21.根據權利要求15所述的方法，其中所述線圈中的至少一者被配置成為所述遠端提供方位信號，所述方法還包括響應于所述方位信號確定所述遠端的方位，并且響應于所述方位確定所述相位延遲。
22.根據權利要求15所述的方法，其中所述空間上間隔開的線圈被定位在直線上。
23.根據權利要求15所述的方法，其中所述空間上間隔開的線圈被定位在曲線上。
24.根據權利要求15所述的方法，其中所述線圈被等距地間隔開。
25.根據權利要求15所述的方法，并且包括使用自動驅動器自動地將所述探針插入所述體腔，所述自動驅動器與磁共振成像(MRI)環境兼容。
26.一種用于磁共振成像的方法，包括: 將探針插入體腔，所述探針具有柔性插入管和遠端； 將空間上間隔開的第一平面線圈的第一陣列定位在所述遠端內，使得所述第一平面線圈的相應的平面與第一平面平行； 將空間上間隔開的第二平面線圈的第二陣列定位在所述遠端內，使得所述第二平面線圈的相應的平面與正交于所述第一平面的第二平面平行；以及 當響應于所述第一線圈之間的第一間隔將第一相位延遲施加到所述第一信號、并響應于所述第二線圈之間的第二間隔將第二相位延遲施加到所述第二信號時，處理由所述第一平面線圈和第二平面線圈響應于所述體腔中的組織的磁共振而生成的相應的第一信號和第二信號，以使所述組織成像。
27.根據權利要求26所述的方法，其中至少一個第一平面線圈和至少一個第二平面線圈具有共用中心。
28.根據權利要求26所述的方法，其中所述第一平面線圈的所述相應的平面共用于所述第一平面。
【文檔編號】A61B5/055GK103519814SQ201310273652
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2012年7月2日
【發明者】A.戈瓦里, A.C.阿特曼, Y.施瓦茨, Y.埃普拉思, C.T.比克勒 申請人:韋伯斯特生物官能(以色列)有限公司