ES2561459T3 - Aparato de IRM combinado con cámara de campo de luz - Google Patents

Aparato de IRM combinado con cámara de campo de luz Download PDF

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Abstract

Un aparato de IRM para proporcionar imágenes de IRM y plenópticas superpuestas, en el que dicho aparato comprende: polos de imán (220) para crear un campo magnético homogéneo; un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes (230) del aparato, y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF; medios de imagen por resonancia magnética para convertir dichas señales de resonancia magnética en una imagen de resonancia magnética; una cámara de campo de luz, es decir plenóptica, (100) configurada para obtener las imágenes plenópticas de forma simultánea con dichas imágenes de resonancia magnética; y, medios de superposición para superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenópticas.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de IRM combinado con cámara de campo de luz.
5 CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un aparato de IRM y, más específicamente, a un aparato de IRM provisto de una cámara de campo de luz.
10 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La imagen por resonancia magnética (IRM) es una técnica médica de procesamiento gráfico usada en radiología para visualizar estructuras internas del cuerpo en detalle. La IRM hace uso de la propiedad de la resonancia magnética nuclear (RMN) para procesar gráficamente núcleos de átomos dentro del cuerpo.
15
Un escáner de IRM es un dispositivo en el que el paciente se tiende dentro de un imán grande potente donde el campo magnético se usa para alinear la magnetización de algunos núcleos atómicos en el cuerpo, y un pulso de radiofrecuencia se usa para modificar la alineación de esta magnetización. Esto hace que los núcleos realicen una precesión cuando la magnetización vuelva al equilibrio, produciéndose por lo tanto una señal de radiofrecuencia 20 relacionada con el campo magnético local experimentado por cada núcleo. Esta información se registra para construir una imagen del área del cuerpo escaneada. Los gradientes del campo magnético hacen que los núcleos en ubicaciones diferentes realicen una precesión a velocidades diferentes. Usando gradientes en direcciones diferentes se pueden obtener imágenes 2D o volúmenes 3D en cualquier orientación arbitraria.
25 El documento JP10165393A da a conocer un aparato de IRM provisto de medios de luminiscencia compuestos de una pluralidad de iluminantes dispuestos dentro del aparato de IRM. Una imagen de IRM se combina con una imagen de luminiscencia para mejorar las capacidades diagnósticas del aparato de IRM. El documento W02009/129457 representa la técnica anterior más cercana que da a conocer un aparato de IRM para obtener imágenes de IRM y ópticas de forma simultánea.
30
Una cámara de campo de luz (plenóptica) es una cámara que usa un array de microlentes para capturar información de campo de luz 4D acerca de una escena. Tal información de campo de luz se puede usar para mejorar la solución de los problemas de los gráficos de ordenador y los relacionados con la visión.
35 El documento US8189065 da a conocer un procedimiento y aparato para la captura y renderización de campo de luz a máxima resolución. Se describe una cámara de radiancia en la que las microlentes en un array de microlentes están enfocadas al plano de la imagen de la lente principal en lugar de a la lente principal, como en las cámaras plenópticas convencionales. El array de microlentes se puede ubicar a distancias con respecto al fotosensor mayores de la longitud focal f de las microlentes. Se describen cámaras de radiancia en las que la distancia del array 40 de microlentes con respecto al fotosensor es regulable, y en las que otras características de la cámara son regulables. Se describen formas de realización digital y con película de la cámara de radiancia. Un procedimiento de renderización de campo de luz a máxima resolución se puede aplicar a superficies planas capturadas por una cámara de radiancia para renderizar imágenes de salida de mayor resolución que las que son posibles con las cámaras plenópticas y los procedimientos de renderización convencionales.
45
El equipo de IRM está provisto de medios para crear una imagen 3D de un objeto de interés y cualquier vista en sección transversal. A este respecto, una combinación de una imagen de resonancia magnética y una imagen óptica parece muy prometedora. De ese modo, hay una necesidad largamente anhelada y no satisfecha de proporcionar un aparato de IRM que sea capaz de combinar una imagen de resonancia magnética y una imagen óptica de tal 50 manera que las imágenes mencionadas se tomen de forma simultánea y los ángulos de paralaje y las profundidades de campo de las imágenes sean idénticos.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
55 Es por tanto un objeto de la invención dar a conocer un aparato de IRM configurado para inducir una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente. El aparato mencionado comprende polos de un imán para crear un campo magnético homogéneo; y un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes del aparato, y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF.
Es un propósito central de la invención proporcionar el aparato con una cámara de campo de luz (plenóptica) de tal manera que el objeto sea procesado gráficamente de forma simultánea por los canales de IRM y plenóptico y las imágenes obtenidas de los dos canales se superpongan.
Otro objeto de la invención es dar a conocer las imágenes de IRM y plenóptlcas caracterizadas por un ángulo de paralaje idéntico.
Un objeto adicional de la invención es dar a conocer las imágenes de IRM y plenóptlcas caracterizadas por una 10 profundidad de campo idéntica.
Un objeto adicional de la invención es dar a conocer un procedimiento de imagen por resonancia magnética por medio de la inducción de una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente. El procedimiento mencionado comprende las etapas de (a) proporcionar un aparato de IRM configurado para inducir 15 una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente, comprendiendo el aparato: (i) polos de imán para crear un campo magnético homogéneo; y (¡i) un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes del aparato, y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF; (b) procesar gráficamente de forma simultánea el objeto; (c) renderizar las imágenes de resonancia magnética y plenóptica; y (d) superponer las imágenes de resonancia magnética y 20 plenóptica.
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer un aparato de IRM para proporcionar imágenes de IRM y plenópticas superpuestas, caracterizado porque dicho aparato comprende: polos de imán para crear un campo magnético homogéneo; un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el 25 volumen de imágenes del aparato, y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF; medios de imagen por resonancia magnética para convertir dichas señales de resonancia magnética en una imagen de resonancia magnética; una cámara de campo de luz (plenóptica) configurada para obtener imágenes plenópticas de forma simultánea con dichas imágenes de resonancia magnética; y, medios de superposición para superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenópticas.
30
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer el aparato de IRM como se define anteriormente, caracterizado porque dichas imágenes de resonancia magnética y dichas imágenes plenópticas están
caracterizadas por un ángulo de paralaje idéntico.
35 Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer el aparato de IRM como se define anteriormente, caracterizado porque dichas imágenes de resonancia magnética y dichas imágenes plenópticas están
caracterizadas por una profundidad de campo idéntica.
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer el aparato de IRM como se define anteriormente, 40 caracterizado porque dichos polos de imán están construidos de imanes permanentes.
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer un procedimiento para proporcionar imágenes de resonancia magnética y plenópticas superpuestas, que comprende: proporcionar un aparato de IRM como se define anteriormente; colocar un objeto dentro de un campo de visión de dicho aparato de IRM; usar dichos medios de 45 imagen por resonancia magnética para producir una imagen de resonancia magnética caracterizada por un ángulo de paralaje y una profundidad de campo; usar dicha cámara plenóptica para producir, de forma simultánea con dicha imagen de resonancia magnética, una imagen plenóptica caracterizada por un ángulo de paralaje y una profundidad de campo; renderizar las imágenes de resonancia magnética y plenóptica; y, superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenóptica.
50
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer tal procedimiento, caracterizado porque dicha etapa de producir una imagen plenóptica comprende producir una imagen plenóptica que tenga un ángulo de paralaje idéntico a dicho ángulo de paralaje de dicha imagen de resonancia magnética.
55 Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer el procedimiento como se define anteriormente, caracterizado porque dicha etapa de producir una imagen plenóptica comprende producir una imagen plenóptica que tenga una profundidad de campo idéntica a dicha profundidad de campo de dicha imagen de resonancia magnética.
Es un objeto adicional de la presente invención dar a conocer el procedimiento como se define anteriormente,
caracterizado porque dicha etapa de proporcionar un aparato de IRM comprende proporcionar un aparato de IRM que comprenda piezas de polo construidas de ¡manes permanentes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
5
Con el fin de entender la invención y de ver cómo se puede implementar en la práctica, una pluralidad de formas de realización se adapta para describirse ahora, sólo a modo de ejemplo no limitativo, con referencia al dibujo adjunto, en el que la Fig. 1 es una vista esquemática de un aparato de IRM una cámara de campo de luz (plenóptica).
10 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La siguiente descripción se proporciona de modo que permita a cualquier persona experta en la materia hacer uso de dicha invención y expone los mejores modos contemplados por el inventor de llevar a cabo esta invención. Diversas modificaciones, sin embargo, se adaptan para seguir siendo evidentes para los expertos en la materia, ya 15 que los principios genéricos de la presente invención se han definido específicamente para proporcionar un aparato de IRM configurado para inducir una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente y un procedimiento de usar el mismo.
Ahora se hace referencia a la Fig. 1, que presenta una vista esquemática de un aparato de IRM de la presente 20 invención. La porción magnética 200 está configurada para inducir una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente. Los polos de imán 220 crean un campo magnético homogéneo. Un conjunto de bobinas de RF (no mostradas) genera un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes 230 del aparato y adquiere señales de resonancia magnética de una muestra 210 que examinar que son debidas al pulso de excitación de RF. Una cámara plenóptica 100 está orientada para recibir radiación óptica (es decir radiación de longitud de onda más 25 corta que microondas) emitida o reflejada o dispersada por la muestra 210. La detección de radiación bioluminiscente o fluorescente se halla en el ámbito de la presente invención.
La cámara plenóptica 100 comprende una lente principal 110 y un array de microlentes 120. El array mencionado 120 enfoca una matriz de microimágenes a un detector de imágenes (CCD) 130.
30
El software conocido en la técnica es capaz de reenfocar una imagen obtenida por la cámara plenóptica y de cambiar un ángulo de paralaje (punto de vista). Esta característica de la solución técnica propuesta proporciona una oportunidad de ajuste fino de imágenes de resonancia magnética y renderizadas en modo plenóptico. Las imágenes examinadas las unas en asociación con las otras mejoran las capacidades diagnósticas.
35
En una forma de realización de la presente invención, comprende un aparato de IRM configurado para inducir una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente se da a conocer. El aparato mencionado comprende polos de imán para crear un campo magnético homogéneo y un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes del aparato y para adquirir señales de resonancia 40 magnética que son debidas al pulso de excitación de RF. En algunas formas de realización de la invención, los polos de imán son los de un imán permanente o un electroimán.
Es una característica central de la presente invención proporcionar el aparato con una cámara de campo de luz (plenóptica) de tal manera que dicho objeto sea procesado gráficamente de forma simultánea por los canales de 45 IRM y plenóptico y las imágenes de IRM y plenóptica se superpongan. En formas de realización preferidas, el aparato está provisto de software conocido en la técnica que lleva a cabo la superposición de las dos imágenes.
En algunas formas de realización del aparato, las imágenes de IRM y plenópticas están caracterizadas por un ángulo de paralaje idéntico.
50
En algunas formas de realización del aparato, las imágenes de IRM y plenópticas están caracterizadas por una profundidad de campo idéntica. La profundidad de campo se puede elegir manualmente por el operario o ajustar automáticamente por el aparato.
55 De acuerdo con otra forma de realización de la presente invención, se da a conocer un procedimiento de imagen por resonancia magnética por medio de la inducción de una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente. El procedimiento mencionado comprende las etapas de (a) proporcionar un aparato de IRM configurado para inducir una señal de resonancia magnética de un objeto que procesar gráficamente, comprendiendo dicho aparato: (i) polos de un imán para crear un campo magnético homogéneo; y (ii) un conjunto de
bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes del aparato y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF; (b) procesar gráficamente de forma simultánea dicho objeto; (c) renderizar las imágenes de resonancia magnética y plenóptica; y (d) superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenóptica. La imagen por resonancia magnética se puede llevar a cabo 5 usando cualquier tipo de instrumento de imagen por resonancia magnética conocido en la técnica. En particular, el inventor considera que los instrumentos de imagen por resonancia magnética en los que el campo magnético es producido por un imán permanente se hallan dentro del ámbito de la invención.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de IRM para proporcionar imágenes de IRM y plenópticas superpuestas, en el que dicho aparato comprende:
    5
    polos de imán (220) para crear un campo magnético homogéneo;
    un conjunto de bobinas de RF para generar un pulso de excitación de RF en el volumen de imágenes (230) del aparato, y para adquirir señales de resonancia magnética que son debidas al pulso de excitación de RF;
    10
    medios de imagen por resonancia magnética para convertir dichas señales de resonancia magnética en una imagen de resonancia magnética;
    una cámara de campo de luz, es decir plenóptica, (100) configurada para obtener las imágenes plenópticas de forma 15 simultánea con dichas imágenes de resonancia magnética; y,
    medios de superposición para superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenópticas.
  2. 2. El aparato de IRM de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas imágenes de resonancia 20 magnética y dichas imágenes plenópticas están caracterizadas por un ángulo de paralaje idéntico.
  3. 3. El aparato de IRM de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas imágenes de resonancia magnética y dichas imágenes plenópticas están caracterizadas por una profundidad de campo idéntica.
    25 4. El aparato de IRM de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos polos de imán (220) están
    construidos de ¡manes permanentes.
  4. 5. Un procedimiento para proporcionar imágenes de resonancia magnética y plenópticas superpuestas,
    en el que dicho procedimiento comprende:
    30
    proporcionar un aparato de IRM de acuerdo con la reivindicación 1;
    colocar un objeto dentro de un campo de visión de dicho aparato de IRM;
    35 usar dicho medio de imagen por resonancia magnética para producir una imagen de resonancia magnética caracterizada por un ángulo de paralaje y una profundidad de campo;
    usar dicha cámara plenóptica para producir, de forma simultánea con dicha imagen de resonancia magnética, una imagen plenóptica caracterizada por un ángulo de paralaje y una profundidad de campo;
    40
    renderizar las imágenes de resonancia magnética y plenóptica; y,
    superponer dichas imágenes de resonancia magnética y plenóptica.
    45 6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha etapa de producir una imagen
    plenóptica comprende producir una imagen plenóptica que tenga un ángulo de paralaje idéntico a dicho ángulo de paralaje de dicha imagen de resonancia magnética.
  5. 7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha etapa de producir una imagen 50 plenóptica comprende producir una imagen plenóptica que tenga una profundidad de campo idéntica a dicha
    profundidad de campo de dicha imagen de resonancia magnética.
  6. 8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha etapa de proporcionar un aparato de IRM comprende proporcionar un aparato de IRM que comprende polos de imán construidos de imanes
    55 permanentes.
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