CN115515485A - 用于检测外周神经刺激的设备 - Google Patents

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CN115515485A CN202180033828.5A CN202180033828A CN115515485A CN 115515485 A CN115515485 A CN 115515485A CN 202180033828 A CN202180033828 A CN 202180033828A CN 115515485 A CN115515485 A CN 115515485A
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Abstract

本发明涉及一种用于检测外周神经刺激的装置(10)。所述装置包括输入单元(20)；至少一个传感器(30)；处理单元(40)；以及输出单元(50)。所述输入单元被配置为向所述处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息。所述至少一个传感器被配置为采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据。所述处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据。所述输出单元被配置为输出对已经确定PNS的存在的指示。

Description

用于检测外周神经刺激的设备
技术领域
本发明涉及用于检测外周神经刺激的装置、成像系统、用于检测外周神经刺激的方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。
背景技术
已知在磁共振成像(MRI)流程期间被施加到MRI单元的梯度线圈的强电流具有不想要的副作用，这会刺激患者的感觉神经和运动神经。患者会将这感觉为通常在背部或腹部的刺痒感或自发的肌肉收缩。这种效应被称为外周神经刺激(PNS)。其对于患者来说是不舒服的并且甚至能够是痛苦的，并且因此在扫描期间应该被避免。PNS还可能导致运动伪影，其中，由于PNS，患者移动得太多，并且这会损害所进行的成像。患者也会变得忧虑，并且在某些情况下可能惊慌失措并做出能够为危险的大移动。
在标准的临床环境中，工作人员通过适当的患者定位、线缆布线和在扫描期间的监督来帮助最小化PNS发生的可能性。专家人员能够将患者的响应解释为指示PNS发生。因此，工作人员也能够在其引起PNS时调整扫描，以减轻PNS发生。然而，敏感患者可能触发扫描中止，甚至由于轻微的PNS(这并不危险)。在有监督的情况下，这通常能够由工作人员安抚患者来得到处理。
然而，这样的工作人员介入在自主环境中是不可能的，并且服用镇静剂的、受损的或缺乏知识的患者可能不会感觉到PNS或报告PNS，这可能导致疼痛或运动伪影。
需要解决这些问题。
发明内容
具有改进的检测经受MRI图像扫描的患者中的外周神经刺激的手段将是有利的。本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中包含了另外的实施例。应当注意，本发明的以下描述的方面和示例也适用于用于检测外周神经刺激的设备、成像系统、用于检测外周神经刺激的方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。
在第一方面，提供了一种根据权利要求1所述的用于检测外周神经刺激的设备。
在第二方面，提供了一种根据权利要求10所述的成像系统。
在第三方面，提供了一种根据权利要求12所述的用于检测外周神经刺激的方法。
在第一实施例中，提供了一种用于检测外周神经刺激的装置，所述装置包括：
输入单元；
至少一个传感器；
处理单元；以及
输出单元。
所述输入单元被配置为向所述处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息。所述至少一个传感器被配置为采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据。所述处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在。确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据。所述输出单元被配置为输出对已经确定PNS的存在的指示。
上面开发的装置基于在该技术领域工作的发明人的以下洞察：当外周神经刺激(PNS)发生时，其在由扫描序列的个体扫描的重复率定义的频率处发生。这是因为，每次扫描中使用的线圈的梯度变化在成像块上频繁地从一次扫描重复到下一次扫描，并且正是线圈的非常强的梯度波瓣的陡峭上升和下降斜率引起了PNS。因此，能够将患者的传感器数据和关于扫描序列的个体扫描的信息一起用于检测指示PNS的存在的与患者有关的移动或伪影。这然后使得能够例如警告工作人员来调整MR序列以避免PNS，并且实际上在严重情况下停止扫描本身。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述个体扫描的时间段，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用所述个体扫描的所述时间段。
在示例中，所述处理单元被配置为选择在采集时间段内的传感器数据的部分。确定PNS的所述存在可以包括利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分。
在示例中，变换到所述频域中包括利用傅立叶变换。
在示例中，所述处理单元被配置为选择在中心频率处的所述频域中的传感器数据，所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的倒数。确定PNS的所述存在能够包括利用在所述中心频率处的所述频域中的所选择的传感器数据。
在示例中，所述处理单元被配置为确定在所述中心频率处的所述频域中的所述传感器数据的信号强度，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用所述信号强度。
以这种方式，选择由PNS引起的传感器数据的信号分量，并且丢弃所有其他频率处的信号，从而实现以高信噪比检测到PNS。
在示例中，所述处理单元被配置为确定在一频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的信号强度。确定PNS的所述存在能够包括利用在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的所述信号强度。
换句话说，能够将与PNS相关联的信号强度与频率范围内的信号(例如，平均信号)进行比较，其中，在所述频率范围内的信号能够是对噪声本底的良好近似结果。
在示例中，所述频率范围以比等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数的所述中心频率更大的频率为中心。
以这种方式，例如能够仅选择频谱的高频范围以用于噪声确定。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述MRI单元的至少一个梯度线圈的梯度波形信息。确定PNS的所述存在能够包括利用所述MRI单元的梯度线圈的所述梯度波形信息。
在示例中，所述梯度线圈的所述梯度波形信息包括所述个体扫描的时间段内的至少一个梯度的至少一个时间。所述处理单元被配置为确定所述时间段内的梯度的时间与所述时间段内的所述传感器数据的相关联的传感器数据之间的相关性。确定PNS的所述存在能够包括利用所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性。
在示例中，确定所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性包括确定在个体扫描的相继时间段中的梯度的时间与在个体扫描的所述相继时间段中的所述相关联的传感器数据的时间之间的固定相位关系。
因此，即使在时域中，患者的PNS引起的移动在时间上将稍微滞后于引起PNS的陡峭梯度，但是通过将连续扫描中的梯度与传感器数据、在设定相位处出现的特定传感器数据(换句话说，在梯度的时间之后的时间延迟)进行相关，能够做出对特定传感器数据指示PNS的指示，并且能够做出PNS正在发生的确定。
在第二实施例中，提供了一种成像系统，包括：
磁共振成像“MRI”单元；
至少一个传感器；以及
处理单元。
所述MRI单元被配置为向所述处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的MRI单元的扫描序列的个体扫描的信息。所述至少一个传感器被配置为采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据。所述处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在。确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据。
在示例中，如果确定PNS的存在，则所述处理单元被配置为控制所述MRI单元以调节所述MRI单元的线圈的梯度功率。
在第三实施例中，提供了一种用于检测外周神经刺激的方法，所述方法包括：
a)向处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息；
b)由至少一个传感器采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据；
c)由所述处理单元确定外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据；并且
d)任选地输出对已经确定PNS的存在的指示。
根据另一方面，提供了一种控制如前所述的装置或系统中的一个或多个的计算机程序单元，如果所述计算机程序单元由处理单元运行，则所述计算机程序单元适于执行如前所述的方法中的一种或多种。
根据另一方面，提供了一种存储有如前所述的计算机单元的计算机可读介质。
所述计算机程序单元能够例如是软件程序，但也能够是FPGA、PLD或任何其他适当的数字模块。
有利的是，由上述方面中的任何提供的益处等同地适用于所有其他方面，并且反之亦然。
参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见并且得到阐述。
附图说明
下面将参考附图来描述示例性实施例：
图1示出了用于检测外周神经刺激的装置的示例的示意性设置；
图2示出了成像系统的示例的示意性设置；
图3示出了用于检测外周神经刺激的方法；并且
图4示出了MRI扩散扫描的示例序列图。
具体实施方式
图1示出了用于检测外周神经刺激的装置10的示意性示例。装置10包括输入单元20、至少一个传感器30、处理单元40和输出单元50。输入单元被配置为向处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息。至少一个传感器被配置为采集经受医学成像的患者的传感器数据。处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在。由处理单元确定PNS的存在包括利用关于扫描序列的个体扫描的信息和患者的传感器数据。输出单元被配置为输出对已经确定PNS的存在的指示。输出单元可以是处理单元的部分，并且这样一来，它不是单独的单元。
根据示例，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述个体扫描的时间段。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述个体扫描的所述时间段。
根据示例，所述处理单元被配置为选择在采集时间段内的传感器数据的部分。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的部分。
根据示例，变换到所述频域中包括由所述处理单元利用傅立叶变换。
根据示例，所述处理单元被配置为选择在中心频率处的频域中的传感器数据，所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的倒数。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用在所述中心频率处的所述频域中的所选择的传感器数据。
根据示例，所述处理单元被配置为确定在所述中心频率处的所述频域中的所述传感器数据的信号强度。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述信号强度。
根据示例，所述处理单元被配置为确定在一频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的信号强度。由所述处理单元确定PNS的存在能够包括利用在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的所述信号强度。
根据示例，所述频率范围以大于以下中心频率的频率为中心：所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数。
在示例中，所述频率范围以等于以下中心频率的频率为中心：所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数。
在示例中，在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的所述信号强度被确定为在整个频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的平均信号强度。
因此，例如，如果中心频率处的信号的强度比所有频率上的平均信号大一个大于1的用户定义的因子，则能够标记PNS的存在。用户定义的因子能够是大于1的任何值，其中，能够基于噪声本底来确定实际值。而且，能够使用不同的值来触发不同的事件，因为随着PNS因子增加到1以上，因此PNS的程度也增加。因此，稍微高于1的低水平可以用于指示工作人员成员来安抚患者，而进一步高于1的更大的PNS值可以用于自动调节扫描或者指示工作人员成员来调节扫描，使得新的扫描序列较不可能在患者中引起PNS。并且如果必要的话，可以使用进一步增加的PNS值来自动停止扫描。
根据示例，关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息包括所述MRI单元的至少一个梯度线圈的梯度波形信息。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述MRI单元的梯度线圈的所述梯度波形信息。
根据示例，所述梯度线圈的所述梯度波形信息包括所述个体扫描的所述时间段内的至少一个梯度的至少一个时间。所述处理单元被配置为确定所述时间段内的梯度的时间与所述时间段内的所述传感器数据的相关联的传感器数据之间的相关性。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性。
根据示例，由所述处理单元确定所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性包括确定在个体扫描的相继时间段中的梯度的时间与在个体扫描的所述相继时间段中的所述相关联的传感器数据的时间之间的固定相位关系。
在示例中，所述至少一个传感器包括以下各项中的一项或多项：一个或多个相机；一个或多个位置传感器；一个或多个加速度传感器；一个或多个RF传感器；MRI单元本身。
图2示出了成像系统100的示意性示例。成像系统100包括磁共振成像“MRI”单元110、至少一个传感器120以及处理单元130。MRI单元被配置为向处理单元提供关于被用于对患者执行医学成像的MRI单元的扫描序列的个体扫描的信息。至少一个传感器被配置为采集经受医学成像的患者的传感器数据。处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在。确定PNS的存在包括利用关于扫描序列的个体扫描的信息和患者的传感器数据。
根据示例，如果确定存在PNS，则所述处理单元被配置为控制所述MRI单元以调节所述MRI单元的线圈的梯度功率。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息包括所述个体扫描的时间段。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述个体扫描的所述时间段。
在示例中，所述处理单元被配置为选择在采集时间段内的传感器数据的部分。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分。
在示例中，变换到所述频域中包括由所述处理单元利用傅立叶变换。
在示例中，所述处理单元被配置为选择在中心频率处的所述频域中的传感器数据，所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的倒数。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用在所述中心频率处的所述频域中的所选择的传感器数据。
在示例中，所述处理单元被配置为确定在所述中心频率处的所述频域中的所述传感器数据的信号强度。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述信号强度。
在示例中，所述处理单元被配置为确定在一频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的信号强度。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用在所述定频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的所述信号强度。
在示例中，所述频率范围以大于以下中心频率的频率为中心：所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数。
在示例中，在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的所述信号强度被确定为在整个频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的平均信号强度。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息包括所述MRI单元的至少一个梯度线圈的梯度波形信息。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述MRI单元的梯度线圈的所述梯度波形信息。
在示例中，所述梯度线圈的所述梯度波形信息包括所述个体扫描的所述时间段内的至少一个梯度的至少一个时间。所述处理单元被配置为确定所述时间段内的梯度的时间与所述时间段内的所述传感器数据的相关联的传感器数据之间的相关性。由所述处理单元确定PNS的存在然后能够包括利用所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性。
在示例中，由所述处理单元确定所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性包括确定在个体扫描的相继时间段中的梯度的时间与在个体扫描的所述相继时间段中的所述相关联的传感器数据的时间之间的固定相位关系。
在示例中，所述至少一个传感器包括以下各项中的一项或多项：一个或多个相机；一个或多个位置传感器；一个或多个加速度传感器；一个或多个RF传感器。
在示例中，所述MRI单元被配置为使得MRI数据能够用作能用于确定PNS的传感器数据。
在示例中，所述系统被配置为输出对已经确定PNS的存在的指示。
图3以其基本步骤示出了用于检测外周神经刺激的方法20)的示例。所述方法包括：
在提供步骤210(也被称为步骤a))中，向处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息；
在采集步骤220(也被称为步骤b))中，由至少一个传感器采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据；并且
在确定步骤230(也被称为步骤c))中，由所述处理单元确定外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息和所述患者的所述传感器数据。
在示例中，所述方法包括输出步骤240(也被称为步骤d))，其中，输出对已经确定PNS的存在的指示。
在示例中，如果确定PNS的存在，则所述方法包括由所述处理单元控制所述MRI单元以调节所述MRI单元的梯度线圈的梯度功率。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息包括所述个体扫描的时间段，并且其中，步骤c)包括利用所述个体扫描的所述时间段。
在示例中，所述方法包括由所述处理单元选择在采集时间段内的传感器数据的部分，并且其中，步骤c)包括利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分。
在示例中，变换到所述频域中包括利用傅立叶变换。
在示例中，所述方法包括由所述处理单元选择在中心频率处的所述频域中的传感器数据，所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的倒数，并且其中，步骤c)包括利用在所述中心频率处的所述频域中的所选择的传感器数据。
在示例中，所述方法包括由所述处理单元确定在所述中心频率处的所述频域中的所述传感器数据的信号强度，并且其中，步骤c)包括利用所述信号强度。
在示例中，所述方法包括由所述处理单元确定在一频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的信号强度，并且其中，步骤c)包括利用在所述定频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的所述信号强度。
在示例中，所述频率范围以大于以下中心频率的频率为中心：所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数。
在示例中，在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的所述信号强度被确定为在整个频率范围内的所述频域中的所述传感器数据的平均信号强度。
在示例中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的信息包括所述MRI单元的至少一个梯度线圈的梯度波形信息，并且其中，步骤c)包括利用所述MRI单元的梯度线圈的所述梯度波形信息。
在示例中，所述梯度线圈的所述梯度波形信息包括所述个体扫描的时间段内的至少一个梯度的至少一个时间，其中，所述方法包括由所述处理单元确定所述时间段内的梯度的时间与所述时间段内的所述传感器数据的相关联的传感器数据之间的相关性，并且其中，步骤c)包括利用所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性。
在示例中，确定所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性包括确定在个体扫描的相继时间段中的梯度的时间与在个体扫描的所述相继时间段中的所述相关联的传感器数据的时间之间的固定相位关系。
在示例中，所述至少一个传感器包括以下各项中的一项或多项：一个或多个相机；一个或多个位置传感器；一个或多个加速度传感器；一个或多个RF传感器；MRI单元本身。
因此，一种自动检测PNS的新技术基于以下洞察：PNS发生在由MRI扫描的重复梯度波形定义的频率处，因为PNS的根本原因是由梯度线圈生成的磁场的快速变化引起的体内电压的感应。利用这种洞察，以通过对来自各种类型的传感器(例如，相机、位置传感器或加速度传感器)的PNS进行频谱选择性检测或者甚至使用来自MRI单元本身的图像数据来实现高灵敏度PNS感测装置/系统。
相对于具体实施例进一步详细描述用于检测外周神经刺激的装置、成像系统和用于检测外周神经刺激的方法，其中，参考图4。
图4示出了通常引起PNS的典型MRI序列。图4是MRI扩散扫描的序列图的表示。GSS线、GPE线和GFE线描绘了梯度波形。在垂直条之间用虚线示出的扩散梯度波瓣具有非常陡峭的上升斜率和下降斜率，并且幅度实际上比此处画出的要高得多。由于陡峭的上升斜率和下降斜率，这样的梯度能够引起PNS。以TR的重复时间来重复扫描块的个体扫描。
继续图4，该扩散序列因此包括两个非常强的梯度波瓣，其中，在扫描块或扫描序列的每次扫描的重复时间中的四个时间点处具有陡峭的上升斜率和下降斜率。它们的陡峭的上升斜率和下降斜率引起PNS，并用垂直条标记。如所讨论的，该序列的基本构建块持续重复时间TR(其例如能够是800ms)。该块在序列运行期间重复多次，使得梯度以1.25Hz的相应频率进行重复。发明人已经发现，PNS是与这种重复同步(即，以相同的基本频率，并且甚至由于例如患者的移动在时间上稍微滞后于陡峭梯度而与波形成固定的相位关系)引起的。要注意，引起PNS的扫描的其他示例能够具有更短的TR和更高的重复频率，并且也能够具有更长的TR。
当患者经历MRI扫描时，采集患者的传感器数据，并且将该传感器数据与个体扫描的信息一起分析，例如如图4所示的。然后，通过对任何传感器的输出进行频谱选择性评价来生成PNS的灵敏定量量度。这能够例如通过如下面所解释的频域中的基于傅立叶的分析来实现，但是在原理上也能够通过时域中的选通机制来实现，并且也能够在时域中通过使梯度的斜率与连续扫描内和连续扫描之间的传感器数据相关以确定特定传感器数据的时间与斜率的时间之间的恒定相位关系来实现。
以下涉及如何能够实现这一点的具体示例。
频域
对传感器的时间信号的输出进行采样。然后，对具有时间段长度Tacq的部分进行傅立叶变换，并且测量频带Δf＝1/TR+/-1/Tacq中的信号的平均强度P，而丢弃所有其他频率的信号。这有效地选择了由PNS引起的信号分量。选择接受带宽2/Tacq，因为这定义了针对时间Tacq采样的任何时间信号的频率分辨率的主要限制。这由奈奎斯特极限决定。
能够在滑动窗口模式下进行傅立叶分析，即，在采集了持续时间Tacq的第一完全采样的数据向量的傅立叶变换之后，不需要等待Tacq来用新的数据完全填充下一个数据向量，但是已能够在替换了例如仅四分之一的数据之后进行下一傅立叶变换。这当然可以发生在例如半数据点或10％点处。
能够以以下方式确定PNS的存在。将频带Δf＝1/TR+/-1/Tacq中的信号的强度P与所有频率上的平均信号M进行比较，这对于躺着不动的患者来说是对噪声本底的良好近似。不是将此处的所有频率用于噪声本底，而是例如能够使用所有频率的部分，这部分例如可以是高于频带Δf的高频带。如果P>f*M(其中，用户定义的因子f>1)，则标记PNS的存在。该标记可以自动触发以下操作：
警告工作人员
将序列改变为使用较少梯度功率(以mT/m为单位)和/或速度(以mT/m/ms为单位)的模式
停止扫描
可以为不同的动作定义不同的因子fi。例如，低因子可以用于警告工作人员，而高因子可以用于由于已经检测到高水平的PNS而立即停止扫描。
时域
在原理上，将选通机制应用于仅在PNS发生的阶段期间读出任何传感器。能够知道PNS对梯度斜率具有什么时间延迟，或者能够执行校准，并且能够在从梯度斜率的时间延迟的短时间段内选通传感器数据。然后，该选通窗口中的传感器数据的幅度可以用于确定PNS，并且可以以与上面针对频域描述的方式类似的方式与整个周期TR(或TR的所需部分)上的平均信号进行比较，以确定PNS是否已经发生，再次使用选通时间窗口上的信号是大于整个周期TR(或TR的其他部分)上的幅度的特定用户定义的幅度的指示符作为PNS的指示符。
然而，可以使用算法来将每个周期TR内的传感器数据和特定传感器的时间与梯度斜率的幅度和时间相关联，以确定特定传感器数据是否显示出与相继时间段TR中的梯度斜率的固定相位关系。换句话说，该算法确定升高的传感器信号是否在梯度斜率的时间之后的固定时间处出现，并且这可以用于指示传感器数据与PNS相关联，并且自动指示已经检测到PNS。
作为运动传感器的相机
相机可以用来监测患者。这些可以用于监测已知发生PNS的患者的那些区域。因为PNS运动通常是细微的，所以患者衣服和线圈可以设计有提供精细细节的图案，而不是大的均匀颜色的表面。相机可以使用高帧速率，这对于具有短TR的扫描是有益的。通过将相机帧速率设置为1/TR的倍数，在傅立叶变换之后，一个益处是由于PNS引起的所有信号正好落入输出向量的一个仓中。然而，该帧速率不是必需的。
作为运动传感器的定位(位置)/加速度传感器
已知的定位(位置)或加速度传感器可以用作运动传感器。加速度传感器的信号可以随时间积分一次或两次，以实际使用患者的速度或位置信息。加速度传感器的益处在于，它们基于微机电系统和半导体，并且可以与MR兼容，并且非常紧凑。可以使用基于光纤原理的位置传感器，因为它们是MR安全的。
因此，可以将一个或多个位置或加速度传感器固定到患者或到患者穿的衣服中或MR线圈中。再次，这些可以位于患者可能遭受PNS的区域，例如上背部和下背部以及胃部。
作为传感器的MRI信号
许多MRI序列以允许重建低分辨率MR图像的方式采集图像数据，通常具有减少的维数。范例是频繁采集视场的一维投影的序列。该动态图像数据然后可以用作位置传感器。
非接触式传感器
基于患者的RF测量的非接触传感器也可以用作位置传感器。
调整扫描顺序
如果检测到PNS，可以在扫描期间“实时”执行特定的预定义序列调整，以自动降低梯度功率，以避免PNS。因此，具有最陡斜率和最高强度的梯度瓣的强度可以在若干小步骤中降低，直到PNS信号消失。该机制仅将梯度功率降低到所需的程度，使得仅避免PNS，并保持扫描尽可能快，并考虑患者的个体PNS阈值。这能够非常有益，因为已知患者的PNS阈值差异很大。
在另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或一种计算机程序单元，其特征在于被配置为在适当的装置或系统上执行根据前面的实施例之一所述的方法的方法步骤。
因此，所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是实施例的部分。该计算单元可以被配置为执行以上描述的方法的步骤或诱发以上描述的方法的步骤的执行。此外，其可以被配置为操作以上描述的装置和/或系统的部件。所述计算单元能够被配置为自动地操作和/或执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器由此可以被装备为执行根据前述实施例之一的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序和借助于更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。
更进一步地，所述计算机程序单元能够提供实现如以上所描述的方法的示范性实施例的流程的所有必需步骤。
根据本发明的另一示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如CD-ROM、USB棒等，其中，所述计算机可读介质具有存储在所述计算机可读介质上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前面部分描述。
计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但计算机程序可也可以以其他形式来分布，例如经由因特网或者其他有线或无线电信系统分布。
然而，所述计算机程序也可以存在于诸如万维网的网络上并能够从这样的网络中下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于使得计算机程序单元可用于下载的介质，其中，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的之前描述的实施例之一所述的方法。
必须指出，本发明的实施例参考不同主题加以描述。具体而言，一些实施例参考方法类型的权利要求加以描述，而其他实施例参考设备类型的权利要求加以描述。然而，本领域技术人员将从以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为由本申请公开。然而，所有特征能够被组合以提供超过特征的简单加和的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他单元或步骤，并且，词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (13)

1.一种用于检测外周神经刺激的装置(10)，所述装置包括：
输入单元(20)；
至少一个传感器(30)；
处理单元(40)；以及
输出单元(50)；
其中，所述输入单元被配置为向所述处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息，并且其中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述个体扫描的时间段；
其中，所述至少一个传感器被配置为采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据；
其中，所述处理单元被配置为选择在采集时间段内的传感器数据的部分；
其中，所述处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据，并且包括利用所述个体扫描的所述时间段和利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分；并且
其中，所述输出单元被配置为输出对已经确定PNS的所述存在的指示。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，变换到所述频域中包括利用傅立叶变换。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，所述处理单元被配置为选择在中心频率处的所述频域中的传感器数据，所述中心频率等于所述个体扫描的所述时间段的倒数，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用在所述中心频率处的所述频域中的所选择的传感器数据。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述处理单元被配置为确定在所述中心频率处的所述频域中的所述传感器数据的信号强度，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用所述信号强度。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理单元被配置为确定在一频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的信号强度，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用在所述频率范围内的所述频域中的所述传感器信号的所述信号强度。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述频率范围以比等于所述个体扫描的所述时间段的所述倒数的所述中心频率更大的频率为中心。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的装置，其中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述MRI单元的至少一个梯度线圈的梯度波形信息，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用所述MRI单元的梯度线圈的所述梯度波形信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述梯度线圈的所述梯度波形信息包括所述个体扫描的时间段内的至少一个梯度的至少一个时间，其中，所述处理单元被配置为确定所述时间段内的梯度的时间与所述时间段内的所述传感器数据的相关联的传感器数据之间的相关性，并且其中，确定PNS的所述存在包括利用所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，确定所述梯度与所述相关联的传感器数据之间的所述相关性包括确定在个体扫描的相继时间段中的所述梯度的时间与在个体扫描的所述相继时间段中的所述相关联的传感器数据的时间之间的固定相位关系。
10.一种成像系统(100)，包括：
磁共振成像“MRI”单元(110)；
至少一个传感器(120)；以及
处理单元(130)；
其中，所述MRI单元被配置为向所述处理单元提供关于用于对患者执行医学成像的MRI单元的扫描序列的个体扫描的信息，并且其中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述个体扫描的时间段；
其中，所述至少一个传感器被配置为采集经受所述医学成像的所述患者的传感器数据；
其中，所述处理单元被配置为选择在采集时间段内的传感器数据的部分；并且
其中，所述处理单元被配置为确定外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据，并且包括利用所述个体扫描的所述时间段和利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，如果PNS的存在被确定，则所述处理单元被配置为控制所述MRI单元以调节所述MRI单元的线圈的梯度功率。
12.一种用于检测外周神经刺激的方法(200)，所述方法包括：
a)向处理单元提供(210)关于用于对患者执行医学成像的磁共振成像“MRI”单元的扫描序列的个体扫描的信息，并且其中，关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息包括所述个体扫描的时间段；
b)由至少一个传感器采集(220)经受所述医学成像的所述患者的传感器数据，并且由所述处理单元选择在采集时间段内的传感器数据的部分；
c)由所述处理单元确定(230)外周神经刺激“PNS”的存在，其中，确定PNS的所述存在包括利用关于所述扫描序列的所述个体扫描的所述信息和所述患者的所述传感器数据，并且其中，步骤c)包括利用所述个体扫描的所述时间段并且包括利用被变换到频域中的所述采集时间段内的传感器数据的所述部分；并且
d)任选地输出(240)对已经确定PNS的所述存在的指示。
13.一种用于控制根据权利要求1至9中的一项所述的装置和/或根据权利要求10所述的系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理器运行时被配置为执行根据权利要求12所述的方法。
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