NL1020458C2 - Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data. - Google Patents

Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data. Download PDF

Info

Publication number
NL1020458C2
NL1020458C2 NL1020458A NL1020458A NL1020458C2 NL 1020458 C2 NL1020458 C2 NL 1020458C2 NL 1020458 A NL1020458 A NL 1020458A NL 1020458 A NL1020458 A NL 1020458A NL 1020458 C2 NL1020458 C2 NL 1020458C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
data
physiological
pipeline
providing
acquiring
Prior art date
Application number
NL1020458A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1020458A1 (nl
Inventor
Bo Patterson
Robert Holden Haworth
Original Assignee
Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ge Med Sys Global Tech Co Llc filed Critical Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Publication of NL1020458A1 publication Critical patent/NL1020458A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1020458C2 publication Critical patent/NL1020458C2/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7285Specific aspects of physiological measurement analysis for synchronising or triggering a physiological measurement or image acquisition with a physiological event or waveform, e.g. an ECG signal
    • A61B5/7289Retrospective gating, i.e. associating measured signals or images with a physiological event after the actual measurement or image acquisition, e.g. by simultaneously recording an additional physiological signal during the measurement or image acquisition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/352Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval

Description

Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
5 Het gebied van de uitvinding is magnetische-resonantie (“MR”) beeldvormings- werkwijzen en -systemen. Meer in het bijzonder heelt de uitvinding betrekking op een MR systeem dat MR beelden correleert met verworven fysiologische data.
Wanneer een stof zoals menselijk weefsel wordt onderworpen aan een uniform magnetisch veld (polariserend veld Bo), trachten de individuele magnetische momenten 10 van de spins in het weefsel zich uit te richten met dit polariserende veld, maar procede ren daaromheen in willekeurige volgorde met hun karakteristieke Larmor-frequentie. Indien de stof, of het weefsel, wordt onderworpen aan een magnetisch veld (excitatie-veld Bj) dat in het x-y vlak gelegen is en dat een frequentie nabij de Larmor-frequentie heeft, kan het netto uitgerichte moment M* worden geroteerd, of “gekanteld”, naar het 15 x-y vlak teneinde een netto transversaal magnetisch moment Mt te produceren. Door de geëxciteerde spins wordt een signaal geëmitteerd nadat het excitatiesignaal Bi is beëindigd. Dit signaal kan worden ontvangen en verwerkt teneinde een beeld te vormen.
Wanneer deze signalen worden gebruikt voor het produceren van beelden, worden magnetische-veldgradiënten (G* Gy en Gz) gebruikt Karakteristiek wordt het ge-20 bied waarvan een beeld dient te worden gevormd gescand door middel van een sequentie van meetcycli waarin deze gradiënten variëren overeenkomstig de specifieke locali-seringswerkwij ze welke wordt gebruikt Het verkregen stel ontvangen signalen wordt gedigitaliseerd en verwerkt teneinde het beeld te reconstrueren onder gebruikmaking van één uit vele welbekende reconstructietechnieken.
25 Een magnetische-resonantiebeeldvormingssysteem (“MRI systeem”) dat deze signalen verwerkt en reconstrueert, kan worden aangeboden met een scala van polariserende magnetische sterkten en configuraties. Het MRI systeem kan ook worden aangeboden met een scala van verschillende optionele voorzieningen zoals magnetische-re-sonantie-angiografie (“MRA”), cardische beeldvorming en functionele magnetische-30 resonantiebeeldvorming (“fMRT’). Niettegenstaande deze verschillen, omvatten alle MRI systemen een operator-interface welke het mogelijk maakt dat een specifieke beeldverwerving wordt voorgeschreven, een dataverwervingsinrichting welke de MR-beeldvormingsmodaliteit gebruikt voor het verwerven van data uit een subject, een 1020458
I 2 I
I beeldreconstructieprocessor voor het reconstrueren van een beeld onder gebruikmaking I
I van verworven data, opslaginrichtingen voor het opslaan van beelden en daarmee geas- I
I socieerde patiëntinformatie en een beeldweergeefïnrichting. Een specifieke hardware- I
I component is verschaft voor het uitvoeren van ieder van deze functies en software is I
I 5 ontworpen en geschreven voor iedere hardware-configuratie. I
I Door nieuwe in ware tijd werkende klinische toepassingen ontstond het inzicht I
I dat het van belang is in staat te zijn fysiologische data zoals elektrocardiogramsignalen I
I (“ECG”), elektro-encefalogramsignalen (“EEG”), opgeroepen-potentiaalsignalen of I
I sensorische excitatiesignalen welke worden gebruikt in functionele beeldvormingson- I
I 10 derzoeken te correleren met MRI beelden. I
I Amerikaanse octrooischrift 6 144 201 beschrijft een MR systeem dat het poorten I
I van een hartslag gebruikt om beelden te verwerven. Een eerste scan wordt gemaakt om I
I synchronisatietijdstippen vast te stellen voor het later verwerven van uiteindelijke I
I beelden van een belangwekkend gebied (ROI). I
I 15 Overeenkomstig gebruiken US 6 070 097, US 5 526 813, WO 99/04688 en EP I
I 802 423A een aan hartslag gekoppelde trigger om MR beelden te verwerven. US 6 070 I
I 097 bepaalt de helling van een ECG signaal om te definiëren wanneer MR data I
I verkregen worden, terwijl US 5 526 813 probeert om een voor ruis gecorrigeerd ECG I
I signaal te gebruiken om verzameling van MR data te triggeren. WO 99/04688 en EP I
I 20 802 423A tonen het gebruik van ECG triggers. I
I Op het gebied van de cardische beeldvorming bestaat ook de behoefte een MRI I
I beeld te correleren met het specifiek gedeelte van de cardische cyclus waaruit het beeld I
I afkomstig is, zodat een arts kan bepalen of het hart goed werkt is. Heden zijn er geen I
I MRI systemen met geïntegreerde hardware en software om deze visuele correlatie te I
I 25 verschaffen. Visuele correlatie tussen fysiologische signalen en MR beelden zal naar I
I verwachting de nuttige klinische bruikbaarheid van de MRI scanner verbeteren. I
I KORTE SAMENVATTING VAN DE UITVINDING I
I 30 In een illustratieve uitvoeringsvorm van de uitvinding, worden MR beelddata en I
I fysiologische data verworven via twee onafhankelijke pijpleidingen. De beide pijplei- I
I dingen gaan van analoog-naar-digitaal omzetting tot beeld- of dataweergave. De pijp- I
I leidingen zijn gesynchroniseerd, maar slechts op een begrensde manier. Dat wil zeg- I
I 1020458 I
3 gen, dat triggers (bijvoorbeeld, hartslagen) welke zijn berekend uit data die ach in de fysiologische pijpleiding bevinden, zouden kunnen worden gebruikt voor het triggeren van de verwerving van data in de MR-beeldpijpleiding.
Een andere uitvoeringsvorm voorziet in hardware en software voor het volledig S correleren van de fysiologische data met de MR-beelddata. De belangrijkste componenten om dit te realiseren omvatten tijdsynchronisatie van een systeem met gedistribueerde verwerving en verwerking met een resolutie van maximaal 200 microseconden, de mogelijkheid van het correleren van fysiologische MR data onder gebruikmaking ---van-deze-gemeenschappelijke tijdbasis, en demogelijkheidvan hetselectief opslaan 10 van fysiologische data. Deze uitvoeringsvorm gebruikt het vereenvoudigde netwerk-tijdprotocol (“SNTP”) voor het synchroniseren van tijdsturingsorganen binnen het platform en heeft een afzonderlijk datakanaal voor het verzenden van fysiologische data naar het data-opslagproces. Deze architectuur ondersteunt ook verschillende manieren van synchronisatie tussen de verwerving en het fysiologische signaal.
IS Andere hoofdeigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen voor deskundigen op dit gebied van de techniek duidelijk worden door het bestuderen van de volgende tekeningen, de gedetailleerde beschrijving en de aangehangen conclusies.
20 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
Figuur 1 is een blokschema van een MR beeldvormingssysteem, dat de onderhavige uitvinding gebruikt
Figuur 2 is een blokschema dat abstract de verwerving illustreert van fysiologi-25 sche data en MR data in één uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Figuur 3 is een blokschema dat abstract de verwerving illustreert van fysiologische data en MR data in een andere uitvoeringsvorm van dé uitvinding.
Figuur 4 is een grafische representatie van drie manieren van synchronisatie tussen de verwerving en fysiologische signalen.
30 Figuur 5 illustreert een karakteristieke naar de verwerving verkregen beeldweer gave zoals gezien door de MRI operator.
Figuur 6 is een blokschema dat een gedetailleerde implementatie van de uitvinding toont in de dataverwervingscomponent van de MR scanner.
1020458
I 4 I
I GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
I Thans verwijzend naar de tekeningen, waarin dezelfde verwijzingscijfers overal I
I 5 soortgelijke elementen aanduiden, toont figuur 1 de hoofdcomponenten van een MRI I
I voorkeurssysteem dat de onderhavige uitvinding belichaamt De werking van het sys- I
I teem wordt bestuurd vanuit een bedieningseenheid 100 welke een toetsenbord en bestu- I
ringspaneel 102 en een weergeeforgaan 104 omvat. De eenheid 100 communiceert via I
I een verbinding 116 met een afzonderlijk computersysteem 120 dat een operator in staat I
I 10 stelt het produceren en het weergeven van beelden op het scherm 104 te besturen. Het I
computersysteem 120 omvat een aantal modules, welke met elkaar communiceren via I
I een rugvlak. Deze omvatten een beeldprocessormodule 106, een centrale verwerkings- I
eenheid (“CPLT) module 108 en een geheugenmodule 124 welke in de techniek bekend I
I is als een firamebuffer voor het opslaan van beelddata-arrays. Het computersysteem 120 I
I 15 is verbonden met een schijfopslageenheid 114 en een magneetbandeenheid 112 voor I
I het opslaan van beelddata en programma’s, en het communiceert met een afzonderlijk I
I systeembesturingsorgaan 122 via een snelle seriële verbinding 126. I
Het systeembesturingsorgaan 122 omvat een stel modules welke met elkaar zijn I
I verbonden door middel van een rugvlak. Deze omvatten een CPU module 146 en een I
20 pulsgeneratormodule 138, welke met de bedieningseenheid 100 is verbonden via een I
I seriële verbinding 128. Via deze verbinding 128 ontvangt het systeembesturingsorgaan I
I 122 opdrachten van de operator, welke de uit te voeren scansequentie aanduiden. De I
pulsgeneratormodule 138 bedrijft de systeemcomponenten teneinde de gewenste scan- I
sequentie uit te voeren. Hij produceert data welke een aanduiding zijn van de tijdstu- I
25 ring, de sterkte en de vorm van de HF pulsen welke dienen te worden geproduceerd, en I
I van de tijdsturing en de lengte van het dataverwervingsvenster. De pulsgeneratonno- I
I dule 138 is verbonden met een stel gradiëntversterkers 130, teneinde de tijdsturing en I
de vorm van de gradiëntpulsen welke gedurende de scan dienen te worden geprodu- I
ceerd aan te duiden. De pulsgeneratormodule 138 ontvangt ook patiëntdata vanuit een I
I 30 fysiologische-verwervingsbesturingsorgaan 132 dat signalen ontvangt vanuit een aantal I
I verschillende sensors welke zijn verbonden met de patiënt, zoals ECG signalen vanuit I
I elektroden of respiratorische signalen uit een balg. En tenslotte is de pulsgeneratormo- I
I dule 138 verbonden met een scankamer-interfaceschakeling 136 welke signalen ont- I
I 1020458 5 vangt vanuit diverse sensors welke geassocieerd zijn met de conditie van een patiënt en het magneetsysteem. De scankamer-interfaceschakeling 136 zorgt ook dat een patiënt-positioneersysteem 134 opdrachten ontvangt voor het verplaatsen van de patiënt naar een gewenste positie voor de scan.
5 De gradiëntgolfvormen welke worden geproduceerd door de pulsgeneratormo- dule 138 worden toegevoerd aan een gradiëntversterkersysteem 130 dat versterkers voor Gx, Gy en Gz omvat Iedere gradiëntversterker exciteert een overeenkomstige gra-diëntspoel in een samenstel dat in het algemeen is aangeduid met het verwijzingscijfer 144-teneindedemagnetische-veldgradiëntenteproducerenwelkeworden gebruikt voor 10 positie-codering van verworven signalen. Het gradiëntspoelsamenstel 144 is onderdeel van een magneetsamenstel 142 dat een polariserende magneet 140 en een HF spoel 1S2 voor het gehele lichaam omvat. Een zendontvangeimodule ISO in het systeembestu-ringsorgaan 122 produceert pulsen, welke worden versterkt door een HF versterker 156 en worden gekoppeld naar de HF spoel 1S2 door middel van een zend/ontvang-scha-15 kelaar 154. De verkregen signalen welke zijn uitgestraald door de geëxciteerde kernen in de patiënt kunnen worden afgetast door middel van dezelfde HF spoel 152 en via de zend/ontvang-schakelaar 154 worden gekoppeld naar een voorversterker 158. De versterkte MR signalen worden gedemoduleerd, gefilterd en gedigitaliseerd in het ontvan-gergedeelte van de zendontvanger 150. De zend/ontvang-schakelaar 154 wordt be-20 stuurd door een signaal dat afkomstig is van de pulsgeneratormodule 138 voor het elektrisch verbinden van de HF versterker 156 met de spoel 152 gedurende de zendmo-dus en voor het aansluiten van de versterker 158 gedurende de ontvangmodus. De zend/ontvang-schakelaar 154 maakt het verder mogelijk dat een afzonderlijke HF spoel (bijvoorbeeld, een hoofdspoel of oppervlaktespoel) wordt gebruikt in de zendmodus of 25 de ontvangmodus.
De MR signalen welke zijn opgevangen door de HF spoel 152 worden gedigitali- . seerd door de zendontvangeimodule 150 en overgedragen naar een geheugenmodule 160 in het systeembesturingsorgaan 122. Wanneer de scan is voltooid en een gehele array van data is verworven in de geheugenmodule 160, is een array-processor 164 30 werkzaam teneinde de data door Fourier-transformatie om te vormen tot een array van beelddata. Deze beelddata worden via de verbinding 126 overgedragen naar het computersysteem 120 waar ze worden opgeslagen in het schijfgeheugen 114. In responsie op opdrachten welke zijn ontvangen vanuit de bedieningseenheid 100, kunnen deze 102045« I 6 I beelddata worden gearchiveerd op de magneetbandeenheid 112, of kunnen zij verder I worden verwerkt door middel van de beeldprocessor 106 en overgedragen naar de be- I dieningseenheid 100 en getoond op het weergeeforgaan 104.
I Wanneer hieronder wordt verwezen naar de “oude” MR scanner betreft het de
I 5 DAQ88, de dataverwervingscomponent van een actuele MR scanner. In de oude MR
I scanner worden beelddata 212 en fysiologische data 202 verworven door middel van I twee onafhankelijke pijpleidingen 200, 210. De eerste pijpleiding 200 is de fysiologi- I sche pijpleiding 200 door middel waarvan fysiologische data 202 worden verworven I 204. Een trigger 270, welk bestaat uit een fysiologische gebeurtenis, wordt berekend I 10 206 en een weergave 104,208 van die fysiologische data 202 wordt zichtbaar gemaakt
I voor gebruik door de operator. Zie figuren 2 en 5. De tweede pijpleiding 210 is de MR
I datapijpleiding 210 welke de verwerving 214 van MR data 212, de reconstructie 216 I van die verworven data, de opslag 218 van die data en een MR weergave 222 omvat I Deze twee pijpleidingen 200,210 zijn slechts gesynchroniseerd op een begrensde ma· 15 nier. De triggers welke zijn berekend 206 uit data 202 welke aanwezig zijn in de fysi- I ologische pijpleiding 200 worden gebruikt 220 voor het triggeren van verwerving 214 van data 212 in de beeld-, of MR data-, pijpleiding 210. Er wordt echter niet voor later I een record van deze relatie gevormd of gehandhaafd.
I In een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een I 20 multigenerationele DAQ (“MGD”) hardware en software voor het volledig correleren van de fysiologische data 232 met de MR beelddata 2S2 door middel van de twee onaf- hankelijke pijpleidingen 230, 250. De voornaamste componenten om dit te realiseren omvatten tijdsynchronisatie 240 van een gedistribueerde verwerving 234, 254 en een verwerkingssysteem met maximaal 200 microseconden resolutie, de mogelijkheid fysi- 25 ologische data 232 en MR data 252 te correleren onder gebruikmaking van deze ge- meenschappelijke tijdbasis 240, en de mogelijkheid van het selectief opslaan 258 van I fysiologische data 232. MGD gebruikt SNTP voor het synchroniseren van tijdsturings- organen 240 binnen het platform en heeft een afzonderlijk datakanaal 242 voor het ver- I zenden van fysiologische data 232 naar het dataopslag-258 proces. De fysiologische 30 datapijpleiding 230 omvat verder triggerberekening 236 en visuele weergave 238. De MR datapijpleiding 250 omvat de reconstructie 256 van verworven data van 252 en gecombineerde MR weergave 262. In abstracte termen verschijnt deze architectuur zoals getoond in figuur 3.
I 1Ό 2 0 4 5 8 7
De MGD architectuur ondersteunt drie verschillende manieren van synchronisatie tussen verwerving en fysiologische signalen. De drie verschillende condities kunnen zijn gerepresenteerd zoals getoond in figuur 4. Een fysiologisch signaal 270, zoals een hartslag, dient als de trigger. De “poortgestuurde” modus 272 van synchronisatie is 5 synchroon met dit fysiologische signaal of deze fysiologische gebeurtenis 270. Bij wijze van alternatief kunnen een “poort/geen poort”-modus 274 of “gesegmenteerde salvo”-modus 276 worden gestart door de fysiologische gebeurtenis 270, maar deze zijn daarna vrijlopend en niet synchroon. In deze modus gaat het verwerven van fysiologische datadoor.-De-werkwijze-en het systeem volgens de onderhavige uitvinding 10 bestaat uit het gelijktijdig verwerven 234,254 van een fysiologisch signaal 232 en een stel MR-beeld 252 verwervingen. Zie figuur 3. Deze verwervingen 234, 254 kunnen poortgestuurd worden met betrekking tot een of ander punt in de fysiologische golf-vorm of zouden volledig asynchroon kunnen worden verricht met betrekking tot de fysiologische golfvorm. Het is ook mogelijk dat een salvo van beelden dat verworven 15 wordt over een groot fysiologisch signaalinterval in aanmerking kan worden genomen. Op soortgelijke wijze kunnen beelden geassocieerd zijn met verschillende segmenten van een enigszins herhalend fysiologisch signaal 270.
De gedetailleerde implementatie van de uitvinding in de MGD scanner is geïllustreerd in figuur 6. De verwerking van het MRI systeem en de werkwijze volgens de 20 onderhavige uitvinding is als volgt De signaalverwerkingseenheid (“SPIT) 304, of digitale signaalprocessor (“DSP”), ontvangt niet-gefilterde fysiologische data 302 vanuit fysiologische-verwervingsbesturingsorgaan (“PAC”) 300.
Voor poortgestuurde scans identificeert de SPU 304 de triggers 310 en indien de triggers 310 voldoen aan specifieke criteria, triggert hij de sequencers 312. De sequen-25 cers 312 zijn de verwerkingscomponenten welke HF- en gradiëntgolfvormen uitspelen. De SPU 304 triggert ook blokkeringsverwerking waarbij triggers 310 (zoals hartslagen) uitsluitend worden aanvaard in bepaalde hardwaretoestanden. Een startsequentie-inter-rupt (“SSI”) 316, welke een gebeurtenis is die het afspelen van een sequentie (HF- en gradiëngolfVoirmen) aanvangt op de toepassing-gatewayprocessor (“AGP”) 318, welke 30 de hoofdprocessor voor het besturen van de MR sequentie is, wordt opgewekt al naar gelang nodig is. Het aantal 314 triggers dat afkomstig is van de SPU 304 wordt gelezen door de AGP 318 en verzonden 306,308 naar de scanbesturingsprocessor (“SCP”) 320, de processor welke externe componenten bestuurt, als onderdeel van de SSI-medede- 1020458 I 8 I ling 316. Deze benadering is nodig aangezien de SPU 304 niet een voor SNTP ge- I schikte processor is. Intussen slaat SCP 320 golfvormsegmenten 322 (van trigger tot I trigger) op, zoals cardische golfvormsegmenten tezamen met het triggemummer 308, I 314 in een dubbele buffer. De segmenten 322 worden naar operator-interfacewerksta- I 5 tion, of gastheer 332 gezonden op regelmatige intervallen, ongeveer ieder 250 millise- I conden. Indien aan de SCP 320 door de AGP 318 wordt medegedeeld dat een gegeven I segment is gebruikt, worden het triggemummer en de daarmee geassocieerde tijdstem- I pelinformatie 324 doorgezonden 330 naar de gastheer 332. De gastheer 332 kent de I tijdvolgorde van de beelden welke zijn ontvangen op basis van het tijdstempel van het I 10 Recon, het verwerkingssysteem dat zorgt voor het berekenen van MR beelden uit ruwe I data via AGP 318, en kan de associatie voltooien aangezien triggervertraging en se- I quentievertragingen bekende systeem- en pulssequentie-eigenschappen zijn.
Voor scans welke niet poort-gestuurd zijn, voorziet AGP 318 de SCP 320 van het I tijdstempel 324 dat geassocieerd is met de oorspronkelijke trigger aan het begin van de
15 scan. De gemeenschappelijke klok zal dan waarborgen dat de tijdassociatie tussen MR
H data en fysiologische data geen drift vertoont De relatie kan correct worden hersteld I door data-opslag op de gastheer.
De MGD processors, SPU 304, SCP 320, AGP 318, verwerving-verwerkingssys- I teem (“APS”) 328 en SEQ 312, worden gestuurd door hetzelfde kristal en zijn derhalve 20 synchroon. De PAC 300 is echter asynchroon en heeft zijn eigen tijdbasis. De interface tussen de PAC 300 en de SPU 304 is zodanig geïmplementeerd dat de tijdrefeientie van de SPU 304 dwingend wordt opgelegd en cumulatieve tijdreferentiefouten niet groter kunnen worden dan één milliseconde. Derhalve zullen salvosequenties welke één initi- 61e trigger gebruiken en daarna vrijlopen ten opzichte van cardische triggers, geen 25 tijdfouten accumuleren die groter zijn dan één milliseconde, ongeacht de runtijd.
Verwijzend naar de tijdlijn aan de voet van figuur 6, bij tijd T (0) detecteert de
PAC 300 een fysiologische trigger. De SPU 304 zal de sequencers 312 triggeren bij T
(1) teneinde de HF en gradiëntgolfVormen af te spelen. MR data waaruit een gegeven beeld wordt gereconstrueerd worden verworven tussen momenten T (2) en T (3). De 30 fysiologische golfvorm tussen T (2) en T (3) zal worden geannoteerd op het MR beeld.
Het verkregen beeld 242, 244 zou, na verwerving, worden aangeboden aan de operator op zijn of haar monitor 104 zoals getoond in figuur 5. Men dient op te merken dat deze associatie niet noodzakelijk in ware tijd gebeurt Gedurende ware tijd zouden, I 1020458 9 bijvoorbeeld, het MR beeld 244 en cardische golfvormen 246 ook afzonderlijk kunnen worden weergegeven zonder dat gepoogd wordt deze exact te synchroniseren. Dan zou de operator achteraf wanneer de scan wordt gestopt, eerder verworven beelden 244 kunnen weergeven welke de synchronisatie van de beeldverwervingsgebeurtenis en 5 ECG golfvormen 242 vertegenwoordigen. In gevallen waar data zijn verworven over vele intervallen van hartslag tot hartslag (“R/R”) voor een gegeven cardische fase, zou dit, bijvoorbeeld, kunnen worden gerepresenteerd met gemiddelde of typische fysiologische data om een meer praktische implementatie te verkrijgen.
-Door-de uitvinding-worden-meerdere-gunstige eigenschappen en voordelen 10 verkregen. Door nieuwe klinische toepassingen in ware tijd, is het inzicht ontstaan dat het van belang is in staat te zijn fysiologische data zoals ECG, EEG, opgeroepen-po-tentiaalsignalen of sensorische excitatiesignalen welke worden gebruikt bij functionele beeldvormingsonderzoeken te correleren aan MRI beelden. Op het gebied van cardische beeldvorming bestaat ook de behoefte een MRI beeld te correleren met het speci-15 fieke gedeelte van de cardische cyclus waaruit het beeld afkomstig is, zodat een arts kan bepalen of het hart goed werkt. Het visueel correleren tussen fysiologische signalen en MR beelden zal naar verwachting de nuttige klinische bruikbaarheid van de MRI scanner verbeteren.
De beschrijving in het voorgaande van een uitvoeringsvorm van de uitvinding is 20 gegeven om deze te illustreren. Men dient als vanzelfsprekend in te zien dat variaties wat betreft de details van de constructie, de inrichting en de combinatie van onderdelen, en de typen van gebruikte materialen kunnen worden gerealiseerd zonder dat dit een afwijking inhoudt ten opzichte van de reikwijdte en de geest van de uitvinding zoals gedefinieerd door de hier aangehangen conclusies.
1 020458

Claims (17)

1. Een werkwijze voor het correleren van MR beelden met fysiologische data, I waarbij de stappen omvatten: I 5 het verschaffen van een pijplijn (200) voor fysiologische data; I het verwerven (204) van fysiologische data (202) door de pijplijn (200) voor I fysiologische data; I het verschaffen van een MR-dalapijplijn (210); I het gebruiken van data (202) die verkregen zijn in de pijplijn (200) voor I 10 fysiologische data om het verwerven (214) van data binnen de MR-datapijplijn te I triggeren (220); I het verwerven (214) van MR data (212) door de MR-datapijplijn (210); I het verschaffen van een visuele weergave; en I het afbeelden van fysiologische data (202) en MR (212) data op dezelfde visuele I 15 weergave. I
1° I Conclusies I
2. De werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de stap van het verwerven (204) van I fysiologische data (202) verder omvat: de stap van het verwerven van alles of een I gedeelte van een fysiologische golfvorm (270). I
20 I
3. De werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de stap van het verwerven (204) van I fysiologische data (202) verder omvat: de stap van het berekenen van een trigger (206) I vanuit data (202) die verkregen zijn in de pijplijn (200) voor fysiologische data. I
4. De werkwijze volgens conclusie 3, verder omvattend de stop van het I reconstrueren (216) van MR data (212) binnen de MR-datapijplijn (210) na de stap van I het verwerven (214) van MR data (212). I
5. De werkwijze volgens conclusie 4, verder omvattend de stap van het opslaan I 30 (218) van MR data (212) binnen de MR-datapijplijn (210) na de stap van het I reconstrueren (216) van de MR data (212). I 1020458 I
6. Een werkwijze voor het correleren van MR beelden met fysiologische data, waarbij de stappen omvatten: het verschaffen van een pijplijn (230) voor fysiologische data; het verwerven (234) van fysiologische data (232) door de pijplijn (230) voor S fysiologische data; het verschaffen van een MR-datapijplijn (250); het verschaffen van tijdsynchronisatie (240) over de pijplijn (230) voor fysiologische data en de MR-datapijplijn (250) om het verwerven (254) van data -binnen-de-MR-datapijplijn (250) te baggeren (236);----------- 10 het verwerven (254) van MR data (252) door de MR-datapijplijn (250); het verschaffen van een visuele weergave; en het afbeelden van fysiologische data (232) en MR data (252) op dezelfde visuele weergave.
7. De werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de stap van het verwerven (234) van fysiologische data (232) verder omvat: de stap van het verwerven van alles of een gedeelte van een fysiologische golfVorm (270).
8. De werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de stap van het verschaffen van 20 tijdsynchronisatie (240) verder omvat: het verschaffen van tijdsturingsorganen en het gebruik van een vereenvoudigd netwerktijdprotocol om de tijdsturingsorganen te synchroniseren.
9. De werkwijze volgens conclusie 8, verder omvattend de stap van het 25 reconstrueren (256) van MR data (252) binnen de MR-datapijplijn (250) na de stap van het verwerven (254) van de MR data (252).
10. De werkwijze volgens conclusie 9, verder omvattend het verschaffen van een data-opslagproces (258) en het opslaan van MR data (252) binnen het data- 30 opslagproces (258) van de MR-datapijplijn (250). 1Ό20458
11. De werkwijze volgens conclusie 10, verder omvattend de stap van het I verschaffen van een afzonderlijk datakanaal (242) voor het verzenden van I fysiologische data (232) naar het data-opslagproces (258). I
12. Een systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data zodanig I dat een visuele afbeelding van de fysiologische data op het MR beeld wordt verkregen, I omvattend: I een besturing voor fysiologische-dataverwerving (300), waarbij de besturing voor I de fysiologische-dataverwerving (300) de mogelijkheid omvat om fysiologische I 10 signalen te digitaliseren die door de besturing zijn ontvangen; I een fysiologische-signaalverwerkingseenheid (304); I een toepassing-gatewayprocessor (318); I een scanbesturingsprocessor (320) voor het besturen van externe componenten I (134) van een MR inrichting; I 15 een dataverwerving-verwerkingssysteem (328), en I een interface voor een operator (332), I waarbij de scanbesturingsprocessor (320) verder middelen omvat voor het opslaan van I een fysiologische-golfvormsegment (322) en waarbij de toepassing-gatewayprocessor I (318) middelen omvat voor het berichten aan de scanbesturingsprocessor (320) dat een I 20 gegeven golfvoimsegment (322) gebruikt is als een trigger (310), waarbij een daaraan I verbonden triggergetal (310) en tijdstempel (324) worden doorgegeven naar de I interface voor een operator (332). I
12 I
13. Het beeldcorrelatiesysteem volgens conclusie 12, waarbij de fysiologische- I 25 signaalverweikingseenheid (304) verder middelen omvat voor het ontvangen van I fysiologische data (302) vanuit de besturing (300) voor fysiologische-dataverwerving. I
14. Het beeldcorrelatiesysteem volgens conclusie 13, waarbij de fysiologische I signaalverwerkingseenheid (304) verder middelen omvat voor het ontvangen van I 30 fysiologische data in de vorm van een fysiologische golfvorm (302,270). I
15. Het beeldcorrelatiesysteem volgens conclusie 14, waarbij de fysiologische I signaalverwerkingseenheid (304) verder middelen omvat voor het verschaffen van een I 1020458 I trigger (308,314) voor het verwerven van data, waarbij de trigger leesbaar is door de toepassing-gatewayprocessor (318).
16. Het beeldcorrelatiesysteem volgens conclusie 15, waarbij de toepassing-5 gatewayprocessor (318) verder middelen omvat voor het verschaffen van tijdsynchronisatie tussen een fysiologische-golfvormketen en een MR-beeldketen.
17. Het beeldcorrelatiesysteem volgens conclusie 16, waarbij de toepassing- gatewayprocessor(318)verdermiddelenomvatvoorhet aande---- 10 scanbesturingsprocessor (320) verschaffen van het tijdstempel (324,330) dat verbonden is met de oorspronkelijke trigger (310). 1020454
NL1020458A 2001-04-23 2002-04-23 Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data. NL1020458C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/840,361 US6845261B2 (en) 2001-04-23 2001-04-23 System for correlation of MR images with physiological data
US84036101 2001-04-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1020458A1 NL1020458A1 (nl) 2002-10-25
NL1020458C2 true NL1020458C2 (nl) 2005-02-07

Family

ID=25282160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1020458A NL1020458C2 (nl) 2001-04-23 2002-04-23 Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6845261B2 (nl)
JP (1) JP4222773B2 (nl)
DE (1) DE10217871B4 (nl)
NL (1) NL1020458C2 (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7254623B1 (en) * 2002-04-16 2007-08-07 General Electric Company Method and apparatus for reducing x-ray dosage in CT imaging prescription
JP3735668B2 (ja) * 2002-11-27 2006-01-18 独立行政法人情報通信研究機構 脳機能測定装置及び脳機能測定方法
US20050183066A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Jabori Monji G. Correlating debugger
CN100479748C (zh) 2004-03-26 2009-04-22 株式会社东芝 核磁共振成像装置
WO2007124320A2 (en) * 2006-04-19 2007-11-01 University Of Florida Research Foundation, Inc. Calibration of functional mri of living tissue involving a bold or boss contrast simulation phantom
WO2008018013A2 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance device and method
US8831703B2 (en) * 2006-10-23 2014-09-09 The General Hospital Corporation Selective MR imaging of segmented anatomy
US9047539B2 (en) * 2008-05-21 2015-06-02 Koninklijke Philips N.V. Medical workflow systems and methods with process workflow recordation
US8855742B2 (en) * 2012-07-31 2014-10-07 General Electric Company Methods and systems for tracking an interventional device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526813A (en) * 1990-02-05 1996-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for heart beat synchronous nuclear magnetic resonance imaging
EP0802423A1 (en) * 1996-04-15 1997-10-22 Siemens Medical Systems, Inc. Cardiac-gated 3-dimensional MR angiography
WO1999004688A1 (en) * 1997-07-23 1999-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ecg triggered mr imaging method and apparatus
US6070097A (en) * 1998-12-30 2000-05-30 General Electric Company Method for generating a gating signal for cardiac MRI
US6144201A (en) * 1997-12-26 2000-11-07 Kabushiki Kaisha Toshiba MR imaging utilizing ECG gating technique

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4245646A (en) * 1978-06-19 1981-01-20 Picker Corporation Nuclear cardiology apparatus and method
US5329925A (en) * 1991-11-14 1994-07-19 Picker International, Inc. Reduced scan time cardiac gated magnetic resonance cine and flow imaging
US5435303A (en) * 1993-08-04 1995-07-25 General Electric Company MRA image produced by temporal flow data sharing
JP3532311B2 (ja) * 1995-07-31 2004-05-31 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
DE19811360A1 (de) * 1997-04-11 1998-10-15 Gen Electric Retrospektives Anordnen von in Segmente geteilten Magnetresonanz-Abbildungs-Herzdaten unter Verwendung einer Herzphase
US6144200A (en) * 1998-02-20 2000-11-07 General Electric Company Acquisition of segmented MRI cardiac data using an EPI pulse sequence
WO2000007641A2 (en) * 1998-08-07 2000-02-17 Stereotaxis, Inc. Method and apparatus for magnetically controlling catheters in body lumens and cavities
US6330467B1 (en) * 1999-02-04 2001-12-11 Stereotaxis, Inc. Efficient magnet system for magnetically-assisted surgery
US6556695B1 (en) * 1999-02-05 2003-04-29 Mayo Foundation For Medical Education And Research Method for producing high resolution real-time images, of structure and function during medical procedures
US6275721B1 (en) * 1999-06-10 2001-08-14 General Electriccompany Interactive MRI scan control using an in-bore scan control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526813A (en) * 1990-02-05 1996-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for heart beat synchronous nuclear magnetic resonance imaging
EP0802423A1 (en) * 1996-04-15 1997-10-22 Siemens Medical Systems, Inc. Cardiac-gated 3-dimensional MR angiography
WO1999004688A1 (en) * 1997-07-23 1999-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ecg triggered mr imaging method and apparatus
US6144201A (en) * 1997-12-26 2000-11-07 Kabushiki Kaisha Toshiba MR imaging utilizing ECG gating technique
US6070097A (en) * 1998-12-30 2000-05-30 General Electric Company Method for generating a gating signal for cardiac MRI

Also Published As

Publication number Publication date
US6845261B2 (en) 2005-01-18
JP2002325748A (ja) 2002-11-12
US20020156367A1 (en) 2002-10-24
DE10217871A1 (de) 2002-10-24
DE10217871B4 (de) 2012-04-26
NL1020458A1 (nl) 2002-10-25
JP4222773B2 (ja) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5377680A (en) MRI cardiac image produced by temporal data sharing
EP1113288B1 (en) Respiratory displacement and velocity measurement using navigator MRI echo signals
US6268730B1 (en) Multi-slab multi-window cardiac MR imaging
US5435303A (en) MRA image produced by temporal flow data sharing
US6498946B1 (en) Efficient multi-slice acquisition with black blood contrast
EP0273153A2 (en) Method and apparatus for fast scan cine NMR imaging
US20020156366A1 (en) Realtime MR scan prescription using physiological information
US7880465B2 (en) Method and apparatus for contrast inflow dynamic MR angiography
US7432706B2 (en) Magnetic resonance imaging using blood flow navigation
JP3992973B2 (ja) 高時間分解能の自由呼吸mr画像の収集
NL1020458C2 (nl) Systeem voor het correleren van MR beelden met fysiologische data.
JP2002200054A (ja) Mri装置及びmrイメージング方法
US6144200A (en) Acquisition of segmented MRI cardiac data using an EPI pulse sequence
US7953469B2 (en) System and method for real-time localization for gated MR imaging
US8112145B2 (en) MRI method for assessing myocardial viability
US6434412B1 (en) Cardiac cine imaging with a short repetition time and high contrast between the blood and the myocardium
US20050059880A1 (en) ECG driven image reconstruction for cardiac imaging
JPH03228745A (ja) Mri装置
US6377831B1 (en) Real-time MR image subtraction and reconstruction
US11224355B2 (en) MR imaging with optimized imaging workflow
NL1026544C2 (nl) Systemen en werkwijzen voor fasecoderingsplaatsing
US6278273B1 (en) MR fluoroscopy with reverse-centric view acquisition
JP2005080855A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
KR102016422B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 이를 이용한 혈류 영상 복원 방법
JPH045951A (ja) 磁気共鳴イメージング撮影によるデータ収集方法

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20041202

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20121101