FI115928B - Menetelmä magneettiresonanssimittauksen kuvauksen homogenisoimiseksi - Google Patents

Description

115928

Menetelmä magneettiresonanssimittauksen kuvauksen homo-genoimiseksi

Kyseisen keksinnön kohteena on menetelmä kehonalueen magneettiresonanssimittauksen kuvaotoksen homogenoimiseksi, jossa kuvanottoon käy-5 tetään vähäiset mitat omaavaa paikallisantennia, erityisesti peräsuolen sisäistä kierukkaa, ja kehon ulkopuolelle sovitettua antennilaitosta, jolla on paikallisan-tenniin verrattuna suuremmat mitat, erityisesti Body Array -antennia, yhdistetyn kuvan saamiseksi kuvapisteiden kanssa, jotka muodostetaan ensimmäisistä antennilaitoksen kierukkaelementtien vastaanottamista signaaliamplitudeista ja 10 toisista paikallisantennin vastaanottamista signaali-amplitudeista.

Magneettiresonanssitomografia on tunnettua tekniikkaa elävän tutkimuskohteen kehon sisäpuolen kuvien saamiseksi. Magneettiresonanssitomo-grafian toteuttamiseksi peruskenttämagneetti synnyttää statistisen, suhteellisen homogeenisen perusmagneettikentän. Tähän perusmagneettikenttään ker-15 rostetaan magneettiresonanssikuvien oton aikana paikankoodausta varten nopeasti kytkettyjä gradienttikenttiä, joita tuottavat ns. gradienttikierukat. Suurtaa-juuslähetysantenneilla säteilytetään tutkimuskohteen sisään suurtaajuuspuls-seja magneettiresonanssisignaaleiden laukaisemiseksi. Suurtaajuusvastaanot-toantennit vastaanottavat näillä suurtaajuuspulsseilla aikaansaadut magneetti-20 resonanssisignaalit. Tutkimuskohteen tutkitun kohdealueen magneettiresonans-: sikuvat laaditaan näiden vastaanottoantenneilla vastaanotettujen magneettire- .*··! sonanssisignaaleiden pohjalta. Jokainen magneettiresonanssikuvassa oleva ku- '!f vapiste on tällöin sovitettu pieneen kehontilavuuteen. Kuvapisteen valoisuus- tai voimakkuusarvo on yhdistetty tästä kehontilavuudesta saatuun magneetti-25 resonanssisignaalin signaaliamplitudiin. Vastaanotto- ja/tai lähetysantenneina '· ” voidaan käyttää kokokehosuurtaajuusantenneja, pinta-antenneja tai myös, eri- tyisesti kehon sisään vietäviä, vähäiset mitat omaavia paikallisantenneja. Kehon sisään - yleensä katetrin avulla - vietävät paikallisantennit vastaanottavat ; magneettiresonanssisignaalit suhteellisen pieneltä kehonalueelta. Tällaisilla pai- 30 kallisantenneilla on samoin kuin pinta-antenneilla kokokehosuurtaajuusanten-. \ neihin nähden paremman signaalikohinasuhteen etu, jolloin kehon sisään vie- tävien paikallisantennien signaalikohinasuhde on niiden vähäisten mittojen vuoksi vielä selvästi suurempi kuin pinta-antennin vastaava. Tosin tällaisen paikallisantennin herkkyys mittatilavuuden yli on selvästi epähomogeeninen. 35 Vastaanottosignaalin voimakkuus vähenee välimatkan myötä signaalilähteeseen, ts. magneettiresonanssisignaalit lähettäviin atomiytimiin nähden. Tämä 115928 2 on havaittavissa magneettiresonanssikuvissa siten, että lähellä paikallisanten-neja sijaitsevilla mittatilavuuden alueilla on suurempi voimakkuus kuin kauempana sijaitsevilla alueilla.

Eturauhastutkimuksissa käytetään usein peräsuolen sisäistä kieruk-5 kaa paikallisantennina sen suuren signaalikohinasuhteen vuoksi. Peräsuolen sisäinen kierukka voidaan viedä suoraan tutkittavan henkilön kehon sisään ja saattaa vastaavaan mittauskohtaan. Peräsuolen sisäisellä kierukalla saavutetaan tosin suuri signaalikohinasuhde eturauhasen läheisyydessä, mutta kierukan tunkeutumissyvyys vastaanottoherkkyyden suhteen rajoittuu suunnilleen 10 kierukan suuruuteen. Siksi tällaisissa mittauksissa käytetään samalla useista kierukkaelementeistä muodostettua pinta-antennia, niin sanottua Body Array -kierukkaa tai Body Array -antennia, myös lähellä olevien kudosten läpivalaisemi-seksi mittauksessa.

Tässä kuvanottotekniikassa, jossa käytetään Body Array -kierukkaa 15 ja kehon sisään vietävää paikallisantennia magneettiresonanssisignaalien samanaikaista vastaanottoa varten, magneettiresonanssikuvan yksittäiset kuva-pisteet koostuvat signaaliamplitudeista, jotka Body Array -kierukan kierukka-elementit ovat vastaanottaneet, ja signaaliamplitudeista, jotka paikallisantenni on vastaanottanut. Molempien antennijärjestelmien välinen signaalikohinasuh-20 teen suuri ero johtaa kuitenkin ongelmiin kuvallisessa esityksessä.

Maksimaalisen signaalikohinasuhteen saavuttamista varten anten- • · :. * · · nien yksittäisten kierukkaelementtien signaaliamplitudit yhdistetään yleensä seu-

raavan algoritmin mukaisesti kuvapisteen voimakkuus- tai valoisuusarvon G

*:· saamiseksi: • · * * , , G = ^|£|2 +|£,|2 ψ2|2 +...+|5„|2 :·'·ί 25 jolloin Be merkitsee Body Array -kierukan järjestysluvun e omaavan elementin vastaanottamaa signaaliamplitudia ja E paikallisantennin kierukkaelementin vas- • taanottamaa signaaliamplitudia.

I * » I

.···. Laskettaessa yksittäiset kuvapisteet tämän algoritmin avulla saavu- 30 tetaan paras saavutettavissa oleva signaalikohinasuhde ja taustakohina on :··* i kautta koko magneettiresonanssikuvan vakio. Tämän yhdistetyn magneettire- sonanssikuvan herkkyyskäyrä tahi herkkyysjakauma on kuitenkin Body Array : * ·, · -kierukan ja paikallisantennin välisen signaalikohinasuhteen suuren eron vuok-

• V

si erittäin epähomogeeninen. Tämä epähomogeenisuus voi vaikuttaa häiritse-35 västi erityisesti kuvaa tarkasteltaessa.

115928 3 Tällaisen yhdistetyn magneettiresonanssikuvan homogenoimiseksi on tähän saakka synnytetty peräsuolen sisäisen kierukan epäsovituksen avulla vastaanotettujen signaaleiden lisävaimennus. Tämän vaimennuksen avulla voidaan tosin vähentää peräsuolen sisäisen kierukan ja Body Array -kierukan sig-5 naaliamplitudien voimakkuuseroa, tällöin peräsuolen sisäisen kierukan suuri signaalikohinasuhde kuitenkin pienenee.

Julkaisusta DE 195 26 778 C1 on tunnettu menetelmä antennilai-toksen magneettiresonanssikuvassa näkyvän herkkyyskäyrän kompensoimiseksi, jossa käytetään kahta tai useampaa toisiaan vastapäätä olevaa kieruk-10 kaelementtiä. Tutkittava kohdealue sijaitsee toisiaan vastapäätä olevien kie-rukkaelementtien välissä. Molemmilla kierukkaelementeillä tai kierukkaelement-tien ryhmillä otetaan kulloinkin saman kohdealueen magneettiresonanssikuva. Molempien magneettiresonanssikuvien toisiaan vastaavien kuvapisteiden voimakkuus- tai valoisuusarvoista muodostetaan keskiarvon muodostuksen avulla 15 geometrisesti keskimääräinen magneettiresonanssikuva ja yhdistämisen avulla kohinaredusoitu välikuva. Kohinaredusoitu välikuva korjataan keskimääräisestä ja kohinaredusoidusta kuvasta lasketun vastaanottokäyrän avulla homogeenisen magneettiresonanssikuvan saamiseksi. Tällaista tekniikkaa voidaan käyttää esimerkiksi Body Array -kierukan herkkyysjakauman kompensoimiseen, 20 mutta se ei ratkaise Body Array -kierukan ja kehon sisään vietävän paikallisan-tennin erilaisten herkkyysjakaumien ongelmaa.

Kyseisen keksinnön tarkoituksena on esittää menetelmä magneetti-resonanssimittauksen kuvaotoksen homogenoimiseksi, jossa kuva koostuu vä-·:· häiset mitat omaavan paikallisantennin ja kehon ulkopuolelle sovitetun an- • · t * 25 tennilaitoksen, jolla on paikallisantenniin verrattuna suuremmat mitat, signaa-.·. : liamplitudeista. Menetelmän tarkoituksena ei ole tuoda mukanaan paikallisan- . · · ’ tennin signaalikohinasuhteen pienentymistä.

Tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetel-, . mällä. Menetelmän edulliset muodot ovat alivaatimusten kohteena.

'·;;/· 30 Kyseistä menetelmää käytetään näin ollen kuvaotoksissa magneet- tiresonanssitomografiassa, jossa kytketään samanaikaisesti kuvanottoon vas-: taanotossa vähäiset mitat omaava paikallisantenni, erityisesti kehon sisään .·**. vietävä kierukka, kuten esimerkiksi peräsuolen sisäinen kierukka, ja kehon ul- .· . kopuolelle sovitettu, suuremmat mitat omaava antennilaitos, erityisesti Body * · ; 35 Array -kierukka, niin että ensimmäiset signaaliamplitudit saadaan ulkopuolisen antennilaitoksen kierukkaelementeistä ja toiset signaaliamplitudit paikallisan- 115928 4 tennin kierukkaelementistä tai kierukkaelementeistä. Molempien antennijärjestelmien vastaanotetuista signaaliamplitudeista lasketaan valoisuus- tai voimak-kuusarvot yhdistetyn magneettiresonanssikuvan kuvapisteitä varten.

Kyseinen menetelmä erottautuu siten, että kehon ulkopuolelle sovi-5 tetun antennilaitoksen, seuraavassa myös ulkopuoliseksi antennilaitokseksi nimitetty, kierukkaelementtien ensimmäisistä signaaliamplitudeista muodostetaan mahdollisimman homogeeninen vertailukuva. Paikallisantennin toisista signaaliamplitudeista saadut voimakkuusarvot sovitetaan tahi jaetaan jokaista kuva-pistettä varten samoja kuvapisteitä vastaaviin vertailukuvan voimakkuusarvoi-10 hin vertailukuvaan sovitetun paikallisantennin vastaanottokäyrän saamiseksi, joka koostuu puolestaan kuvapisteiden lukumäärää vastaavasta voimakkuus-arvojen lukumäärästä ja on pienennetty kohinan suhteen kohinanvaimennuk-seen tarkoitettujen yhden tai useamman käsittelyvaiheen avulla. Edullisesti tällöin muodostetaan aluksi kohinan suhteen pienentämätön vastaanottokäyrä, 15 jolle suoritetaan sen jälkeen kohinanvaimennukseen tarkoitetut käsittelyvaiheet, edullisesti alipäästösuodatus, suurempitaajuisten kohinaosuuksien vaimentamiseksi. Kohinanvaimennukseen tarkoitettuina käsittelyvaiheina ovat toteutettavissa tietenkin myös muut tekniikat, kuten esimerkiksi käyrän sovitus tai käyrän tasaus. Sen jälkeen ulkopuolisen antennilaitoksen kierukkaelementtien en-20 simmäisistä signaaliamplitudeista ja paikallisantennin toisista signaaiiamplitu-deista muodostettu yhdistetty kuva normitetaan kohinan suhteen pienennet-:. * ·; tyyn vastaanottokäyrään. Tulokseksi saadaan homogenoitu magneettiresonans- sikuva, joka käsittää voimakkuus- tahi herkkyysjakauman kuten yksistään ul-·:· kopuolisella antennilaitoksella otettu magneettiresonanssikuva, mutta jolla on 25 paikallisantennin tilavuusulotteisella mittausalueella selvästi parempi signaali- : kohinasuhde.

• *

Kyseisellä menetelmällä voidaan siten sovellutuksilla, joissa kartoitetaan samanaikaisesti pieni tilavuusulotteinen alue tutkimuskohteen sisäpuolelta vähäiset mitat tahi vähäisen läpimitan omaavalla, erityisesti kehon sisään » » · '· 30 viedyllä, paikallisantennilla ja suurempi alue pinta- tai kokokehoantennilla mo- lemmista mittauksista yhdistetyn kuvan saamiseksi, aikaansaada selvästi pa-j rantuneita kuvaotoksia. Eräässä edullisessa sovellutuksessa, jossa käytetään . · *. peräsuolen sisäistä kierukkaa paikallisantennina eturauhastutkimuksissa, tämä ’·’ johtaa kautta koko kuva-alueen homogeeniseen voimakkuusmuotoon, jolloin *· ’· 35 eturauhasen kuva-alueella säilyy peräsuolen sisäisen kierukan vuoksi tämän kierukan selvästi parantunut signaalikohinasuhde.

115928 5

Kyseisen menetelmän edullisessa sovellutuksessa kuvanotto suoritetaan ulkopuolisena antennilaitoksena olevalla Body Array -kierukalla.

Edullisesti yhdistetty kuva muodostetaan laskemalla juuri Body Array -kierukan ja paikallisantennin kierukkaelementtien jokaiseen kuvapistee-5 seen kuuluvien signaaliamplitudien tahi voimakkuusarvojen neliöiden summasta. Tämän laskumenetelmän avulla saadaan aikaan korkeintaan saavutettavissa oleva signaalikohinasuhde yhdistetyssä kuvassa. Samalla tavalla saadaan aikaan edullisesti Body Array -kierukan kierukkaelementtien signaaliamplitu-deista muodostettu vertailukuva siten, että tämän vertailukuvan jokainen kuva-10 piste lasketaan laskemalla juuri jokaiseen kuvapisteeseen kuuluvien signaaliamplitudien neliöiden summasta.

Homogenoitu kuva saadaan viimeisessä menetelmävaiheessa edullisesti laskuvaiheen avulla, jossa jokaista kuvapistettä varten yhdistetyn kuvan voimakkuusarvo jaetaan arvolla ^1+[ρΕΛΐ)0|2 , jolloin Pendo vastaa alipäästö- 15 suodatetun vastaanottokäyrän kuvapisteen voimakkuusarvoa.

Kuvaotokset tahi kuvat, joihin kyseinen menetelmä kohdistuu, vastaavat magneettiresonanssitomografiassa yleensä otettuja kerros- tahi leikkaus-kuvia, jotka koostuvat kuvapisteiden matriisista, esim. 256 x 256 vastaavasti 256 riviä ja 256 saraketta. Jokaista kuvapistettä edustaa esitetyssä kuvassa 20 valoisuus- tai voimakkuusarvo, joka lasketaan signaaliamplitudeista, jotka vas-, . taanotetaan kuvapisteeseen järjestetystä tutkimuskohteen paikasta. Yhdistetyn *; / kuvan ja vertailukuvan ollessa kyseessä signaaliamplitudit, joita erilaiset kie- ’· ·' rukkaelementit vastaanottavat samasta paikasta, yhdistetään sopivalla tavalla vastaavan kuvapisteen saamiseksi. Myös kyseisellä menetelmällä laskettu pai-'"** 25 kallisantennin vastaanottokäyrä voidaan esittää tällöin kuvana. On kuitenkin it- sestään selvää, että käsite kuva ei kyseisessä patenttihakemuksessa ehdot-tomasti tarkoita, että tämä kuva esitetään myös silmälle näkyvästi jossakin muodossa. Pikemminkin riittää, että saadaan tietue, jolla on kuvapisteitä vas- : ,·. taava lukumäärä valoisuus- tai voimakkuusarvoja, joilla tällainen kuva voidaan * « » !···! 30 esittää optisesti. Tämä koskee erityisesti vertailukuvan, vastaanottokäyrän, ali- päästösuodatetun vastaanottokäyrän sekä yhdistetyn kuvan muodostamista, • » : jotka kyseisessä menetelmässä yleensä vain lasketaan, mutta ei esitetä opti- sesti. Yksittäisten kuvapisteiden arvoja nimitetään kyseissä patenttihakemuk-.·’ : sessa voimakkuus- tai valoisuusarvoiksi, koska ne liittyvät vastaavan kuvapis- ] | 35 teen valoisuuteen kuvan optisessa esityksessä.

« t 115928 6

Koska kyseisessä menetelmässä edullisessa sovellutusmuodossa paikallisantennin vastaanottokäyrä lasketaan suhteessa Body Array -kierukkaan ja yhdistetty magneettiresonanssikuva korjataan tällä vastaanottokäyräl-lä, menetelmällä saadulla homogenoidulla magneettiresonanssikuvalla on yhä 5 vielä Body Array -kierukasta seurauksena oleva herkkyyden epähomogeeni-suus tutkimusalueen ylitse. Kyseisen menetelmän yhdessä parannuksessa tämän seurauksena oleva herkkyyskäyrä kompensoidaan siksi menetelmällä, jollainen on esitetty julkaisussa DE 195 26 778 C1, jonka esittäminen sisällytetään kyseiseen patenttihakemukseen herkkyyskäyrän kompensoimiseksi yh-10 destä useista tutkimuskohteen ympärille jaetuista kierukkaelementeistä tahi yksittäisantenneista. Kyseisen menetelmän kuvanotossa käytetty Body Array -kierukka muodostuu useista tutkimuskohteen ympärille sovitetuista kierukka-elementeistä. Näiden kierukkaelementtien sopivassa sovitelmassa voidaan toteuttaa kaksi toisiaan vastapäätä olevaa, julkaisun DE 195 26 778 C1 mukaista 15 kierukkaelementtiä tai kierukkaelementtien ryhmää, joilla tässä julkaisussa esitetty geometrinen keskiarvonmuodostus herkkyyskäyrän kompensoimiseksi voidaan toteuttaa myös kyseisessä menetelmässä. Tällöin kyseinen homogenoitu magneettiresonanssikuva normitetaan Body Array -kierukan vastaanotto-käyrään. Tämä vastaanottokäyrä lasketaan kuten julkaisussa DE 195 26 778 C1 20 vertaamalla vertailukuvaa kompensoituun välikuvaan. Kompensoitu välikuva saadaan siten, että molempien toisiaan vastapäätä olevien kierukkaelementti-en tahi molempien toisiaan vastapäätä olevien kierukkaelementtien ryhmien vastaanotetuista signaaliamplitudeista muodostetaan magneettiresonanssiku-• j. va ja molempien magneettiresonanssikuvien toisiaan vastaavien kuvapisteiden ....: 25 voimakkuus- tai valoisuusarvoista muodostetaan keskiarvo.

: Kyseistä menetelmää selostetaan seuraavassa vielä lyhyesti ilman yleisen keksinnön ajatuksen rajoittamista sovellutusesimerkkien avulla piirus-’·* tusten yhteydessä. Tällöin: kuvio 1 esittää kaavamaisesti sovellutusesimerkin avulla kyseisen •'•i i 30 menetelmän olennaisia vaiheita; kuvio 2 esittää kuviossa 1 esitetyn menetelmän yhtä vaihtoehtoista ; sovellutusmuotoa; ja . ·, kuvio 3 esittää kyseisen menetelmän yhtä muuta sovellutusmuotoa.

’·” Kuvio 1 esittää esimerkinomaisesti kaavamaisena esityksenä olen- 35 naiset menetelmävaiheet kyseisen menetelmän toteuttamiseksi. Kuviossa on * tällöin havaittavissa Body Array -kierukan kierukkaelementit 2, jotka on sovitet- 115928 7 tu tutkimustilan 3 ympärille, jossa on tässä esittämätön tutkimuskohde, ts. tutkittava potilas. Kyseisessä esimerkissä on esitetty neljä kierukkaelementtiä 2. On kuitenkin itsestään selvää, että aina Body Array -kierukan rakenteen mukaan magneettiresonanssitomografialaitteessa voidaan käyttää myös vain kah-5 ta tai useampaa näistä kierukkaelementeistä 2. Tällaisten Body Array -kierukoiden tarkka rakenne on alan ammattimiehelle tuttu. Kuviossa on lisäksi esitetty peräsuolen sisäinen kierukka 1, joka asetetaan paikalleen potilaan eturauhasen alueelle suuren signaalikohinasuhteen omaavien magneettiresonans-sisignaaleiden vastaanottamiseksi sieltä paikallisesti.

10 Kuvanotossa aktivoidaan kyseisessä menetelmässä tunnetulla ta valla suurtaajuuslähetysimpulssien tulosäteilyn avulla tutkittavalta kohdealueelta magneettiresonanssisignaalit, jotka vastaanotetaan samanaikaisesti Body Array -kierukan kierukkaelementtien 2 ja peräsuolen sisäisen kierukan 1 kie-rukkaelementin kanssa. Sopivat aktivoimissekvenssit ovat alan ammattimiehelle 15 tuttuja. Tässä esimerkinomaisesti esitetyssä menetelmänkulussa kaikkien kierukkaelementtien 1, 2 signaaliamplitudit tahi mittausarvot Be, E yhdistetään vaiheessa 4 yhdistetyksi kuvatietueeksi D. Tämä tapahtuu kyseisessä esimerkissä muodostamalla juuri yksittäisten kierukkaelementtien jokaista kuvapistet-tä vastaavien mittausarvojen neliöiden summasta korkeintaan saavutettavissa 20 olevan signaalikohinasuhteen aikaansaamiseksi. Yhdistetyn kuvan D yksittäiset kuvapisteet D (i, j) on sovitettu tunnetulla tavalla suorakulmaiseen matrii-;*·.! siin, jossa on M riviä ja N saraketta, jolloin i ilmoittaa rivinumeron ja j sarake- numeron. Jokaista kuvaelementtiä (i, j) varten suoritetaan siksi seuraava .:. laskenta: • ___

Tl D(U) = +|5,(ί,/)Γ +\E(i,jf :.'i 25 jolloin 1 < i < M ja 1 ^ j £ N. Kyseisessä sovellutusesimerkissä on M = N = 256.

Body Array -kierukan 2 ja peräsuolen sisäisen kierukan 1 mittausar-: ; vojen välisen suuren signaalikohinasuhteen eron vuoksi yhdistetty kuva D, joka ,···. laskettiin vaiheessa 4, on erittäin epähomogeeninen. Tämä kuva D on » * · ' 30 kyseisessä menetelmässä yleensä vain kuvatietueena ja sitä ei esitetä.

. Lisäksi Body Array -kierukan kaikkien kierukkaelementtien 2 mittaus- *’,..: arvot yhdistetään maksimaalista signaalikohinasuhdetta varten vaiheessa 5 ver- .*. : tailukuvan B saamiseksi. Tämä toteutetaan kyseisessä esimerkissä puolestaan ,.., · muodostamalla juuri Body Array -kierukan yksittäisten kierukkaelementtien 2 » « 35 mitattujen signaaliamplitudien Be (jolloin tässä: e = 1...4) neliöiden summasta 115928 8 suuren signaalikohinasuhteen saavuttamiseksi. Yksittäiset kuvapisteet B (i, j) ilmenevät tällöin kaavasta B(i, 1) = +l^(uf +1¾ M’ +|

Koska tätä vertailukuvaa B muodostettaessa ei huomioitu peräsuo-5 Ien sisäistä kierukkaa 1, kuvaan tahi kuvatietueeseen sisältyvä voimakkuus-käyrä on suhteellisen homogeeninen.

Seuraavassa vaiheessa 6 peräsuolen sisäisellä kierukalla 1 otetun kuvan tahi mittaustietueen jokainen kuvapiste E (i, j) jaetaan vertailukuvan B kuvapisteillä B (i, j), niin että kuvissa oleva käyräperhekontrasti eliminoituu ja 10 peräsuolen sisäisen kierukan 1 vastaanottokäyrä saadaan suhteellisesti Body Array -kierukan 2 vastaanotto- tahi herkkyyskäyrään Pendo nähden, jolloin , (ΙΛ-Μ Tämän laskentavaiheen avulla saatu käyrä Pendo on Body Array - kierukan 2 huonon signaalikohinasuhteen vuoksi erittäin epätasainen. Jatko- 15 vaiheessa 7 tälle käyrälle Pendo suoritetaan siksi alipäästösuodatus kohinan vähentämiseksi. Alipäästösuodatin tai alipäästösuodattimet valitaan siten, että mahdollisimman suuri kohinan osuus suodatetaan pois ilman kierukkakäyrän : vääristelemistä. Tämä on mahdollista, koska kierukkakäyrät muuttuvat erittäin * «· .·'·/ hitaasti verrattuna magneettiresonanssikuvaotoksen erottelutarkkuuteen. Ali- • · 20 päästösuodatuksen avulla saatu suodatettu kierukkakäyrä merkitään seuraa-

Ί* A

·*··. vassa tunnuksella Pendo - • · · · · ’ Tällä suhteellisella suodatetulla peräsuolen sisäisen kierukan 1 kie- *· i rukkakäyrällä Pendo normalisoidaan lopuksi yhdistetty kokonaiskuva D. Tämä normalisointi tapahtuu kyseisessä esimerkissä laskuvaiheen 8: !.:·: gftj)- r--y

: ’": -\ +1 ^bndo (*» J) J

. ' 25 •,; ; avulla kaikkia kuvapisteitä (i, j) varten. Tällä homogenoidulla kuvalla H on Body : ‘": Array -kuvan B voimakkuusjakauma, mutta sillä on peräsuolen sisäisellä kieru- . kalla 1 kartoitetun mittatilavuuden läheisyydessä selvästi parantunut peräsuo- ‘ ; Ien sisäisen kierukan signaalikohinasuhde. Homogenoitu kuva H voidaan sitten 30 esittää monitorilla 9.

115928 9

Kuvio 2 esittää kuvion 1 menetelmän yhtä vaihtoehtoista sovellutus-muotoa, jossa suoritetaan olennaisesti samat menetelmävaiheet kuin kuvion 1 menetelmässä. Ero on vain siinä, että alipäästösuodatusta 7 ei sovelleta vas-taanottokäyrään Pendo. vaan jo peräsuolen sisäisen kierukan 1 vertailukuvaan 5 B ja mittausarvoihin. Muita menetelmävaiheita ei siksi enää selosteta, koska niitä kuvattiin lähemmin jo kuvion 1 yhteydessä. Tällä peräsuolen sisäisen kierukan 1 vertailukuvan B ja mittausarvojen E alipäästösuodatuksella saavutetaan sama tulos kuin vastaanottokäyrän Pendo alipäästösuodatuksessa.

Kuvio 3 esittää lopuksi kyseisen menetelmän laajennettua sovellu-10 tusmuotoa kaavamaisena esityksenä. Tässä sovellutusmuodossa homogenoidulle kuvalle H, jollainen saadaan kuvioiden 1 ja 2 sovellutusesimerkkien me-netelmävaiheista, suoritetaan muut menetelmävaiheet jäljelle jäävän herkkyys-jakauman kompensoimiseksi Body Array -kierukan 2 perusteella. Kuviossa 3 viivoituksella esitetty laatikko esittää kuvioissa 1 ja 2 viivoituksella kehystettyjä 15 menetelmävaiheita.

Tässä sovellutusmuodossa Body Array -kierukan kierukkaelementit 2 jaetaan kahteen vastakkaiseen ryhmään 2a ja 2b. Menetelmäntoteutus tapahtuu tällöin aluksi samalla tavalla kuin edellisissä sovellutusesimerkeissä homogenoidun kuvan H saamiseksi. Lisäksi tässä sovellutusmuodossa yhdis-20 tetään kuitenkin signaaliamplitudit Bi, B2, joita tutkimuskohteen toisella puolella olevat kierukkaelementit 2a vastaanottavat, ensimmäiseksi osakuvaksi A. Sa-Y·· maila tavalla tapahtuu toisen osakuvan A' aikaansaaminen vastakkaisten kie- rukkaelementtien 2b signaaliamplitudeista B3, B4. Molemmista osakuvista A ja A' saadaan sitten kulloinkin samoja kuvapisteitä vastaavien arvojen kertomi- M I t •; ·.: 25 sen ja juurenmuodostuksen avulla osavaiheessa 10 välikuva C, jolloin • · 115928 10

Tietenkin myös tässä sovellutusmuodossa voidaan käyttää alipääs-tösuodatusta sopivassa toisessa kohdassa, esim. soveltamalla suoraan välikuvaan C.

Claims (8)

115928

1. Menetelmä kehonalueen magneettiresonanssimittauksen kuva-otoksen homogenoimiseksi, jossa kuvanottoon käytetään vähäiset mitat omaavaa paikallisantennia (1) ja kehon ulkopuolelle sovitettua antennilaitosta (2), 5 jolla on paikallisantenniin (1) verrattuna suuremmat mitat, yhdistetyn kuvan (D) saamiseksi kuvapisteiden kanssa, jotka muodostetaan ensimmäisistä antenni-laitoksen kierukkaelementtien (2) vastaanottamista signaaliamplitudeista ja toisista paikallisantennin (1) vastaanottamista signaaliamplitudeista, tunnettu siitä, että ensimmäisistä signaaliamplitudeista muodostetaan mahdollisimman 10 homogeeninen vertailukuva (B), toiset signaaliamplitudit kohdistetaan jokaista kuvapistettä varten samoja kuvapisteitä vastaaviin vertailukuvan (B) voimak-kuusarvoihin vertailukuvaan (B) kohdistetun paikallisantennin (1) vastaanotto-käyrän ( PEndo ) saamiseksi, joka on pienennetty kohinan suhteen yhden tai useamman kohinanvaimennukseen (7) tarkoitetun käsittelyvaiheen avulla, ja Λ 15 yhdistetty kuva (D) normitetaan vastaanottokäyrään (Pendo) homogenoidun kuvan (H) saamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdistetty kuva (D) muodostetaan laskemalla juuri jokaiseen kuvapistee-seen järjestettyjen ensimmäisten ja toisten signaaliamplitudien neliöiden sum- 20 masta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vertailukuva (B) muodostetaan laskemalla juuri jokaiseen kuvapis- .:. teeseen järjestettyjen toisten signaaliamplitudien neliöiden summasta.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 3 mukainen menetelmä, tun- : 25 n ett u siitä, että homogenoitu kuva (H) saadaan seuraavan jokaista kuvapis- :,. * tettä varten olevan laskuvaiheen avulla: H- - ° I *2 : : : ·γ!+ Pendo * * jolloin H vastaa homogenoidun kuvan kuvapisteen voimakkuusarvoa, D yhdis- » * · A ’· tetyn kuvan kuvapisteen voimakkuusarvoa ja Pendo kohinan suhteen pienen- 30 netyn vastaanottokäyrän kuvapisteen voimakkuusarvoa. : ‘ · ; 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 4 mukainen menetelmä, t u n - nettu siitä, että homogenoitu kuva (H) normitetaan antennilaitoksen (2) 115928 herkkyyskäyrään (F') herkkyydeltään kompensoidun homogenoidun kuvan (G) saamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että herkkyyskäyrä (F') lasketaan antennilaitoksessa, jonka kierukkaelementit 5 (2a, 2b) ovat toisiaan vastapäätä kehonalueeseen sovitettuna, vertaamalla vä likuvaa (C) vertailukuvaan (B), jolloin välikuva saadaan muodostamalla keskiarvo saman kehonalueen kahden magneettiresonanssikuvan (A, A') toisiaan vastaavien kuvapisteiden voimakkuusarvoista, jotka muodostetaan toisiaan vastapäätä olevien kierukkaelementtien (2a, 2b) signaaliamplitudeista.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 6 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että yksi tai useammat kohinanvaimennukseen (7) tarkoitetut käsittelyvaiheet käsittävät alipäästösuodatuksen.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä eturauhasen tutkimiseksi vähäiset mitat omaavana paikallisantennina olevalla perä-15 suolen sisäisellä kierukalla (1) ja kehon ulkopuolelle sovitettuna antennilaitok-sena olevalla Body Array -kierukalla (2). • I · t · 115928