[发明专利]用于量化人体中肝脏脂肪的方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及通过核磁共振（NMR）监测受检者体内的肝脏脂肪。

背景技术

近来的医疗共振成像（MRI）研究集中于量化患者体内肝脏脂肪量。肝脏脂肪量化能够用于检测非酒精脂肪肝疾病（NAFLD）并监测疾病的处置效果。当肝脏中保持异常量的脂肪时会发生NAFLD，因为不涉及过度的酒精使用，这种累积被已知为脂肪变性。如果患者不进行处置，他们可能会退行性发展成肝脏疾病，包括纤维化、硬化和肝细胞癌。

当前，已经通过MRI以及通过以mDIXON方法生成脂肪分数图来提供用于检测和监测NAFLD的相关临床信息。有创活检程序也已经用于检测NAFLD和监测处置。与这些方法相关联的主要缺点是过高的成本、有限的患者使用以及有创性。处于风险中的患者（糖尿病前期、II型糖尿病患者、肥胖患者等）会受益于更低成本的测试肝脏脂肪的方法，在门诊患者诊所或医师办公室中能够容易地执行这样的方法。

本申请提供了一种通过提供低成本、无创以及易获取的方案克服上述问题和其他问题的新型改进监测系统。类似于石油测井系统中采用的装置，提出了一种便携式磁体系统，其检测外部环境的NMR性质（R.L.Kleinberg 等人，Novel NMR Apparatus for Investigating an External Sample，Journal of Magnetic Resonance97，第466-485页（1992））。这种系统与常规NMR装置不同，其中，通过沿外表面生成静态磁场并研究磁体和线圈外部的样本，将样本适当放置在周围磁体和RF线圈内部。这种配置又称为内-外NMR。沿外表面形成均匀性相对低的磁场，并使用小的RF线圈在患者肝脏上执行NMR。类似于在台式食物分析器中执行的时间弛豫常数的分析允许容易地量化肝脏脂肪的量。

尽管已经在石油测井行业中大量公开了使用NMR装置研究外部样本，但需要生成低成本且易获取的NMR系统，以用于检测和监测患者体内的肝脏脂肪的水平。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于量化患者体内的脂肪量的磁共振系统。该系统包括具有磁体和RF线圈的探头单元以及具有输入-输出模块和至少一个处理器的数据采集装置。所述磁体在所述探头单元外部的检查区域中生成静态B₀磁场。所述输入-输出模块从所述RF线圈接收RF共振信号并将所述RF共振信号转换成数字数据。所述至少一个处理器分析所述数字数据信号以便确定患者体内的脂肪量。

根据另一方面，提供了一种用于量化患者体内的脂肪量的方法。该方法包括与感兴趣区域相邻地定位探头单元以生成静态B₀磁场，利用所述探头单元中包括的RF线圈向所述感兴趣区域发射RF激励信号以激励共振，从所述感兴趣区域接收RF信号，将所述共振信号转换成数字MR数据，并分析所述数字MR数据以计算脂肪与水的比率。

根据另一方面，提供了一种用于量化患者体内的肝脏脂肪量的装置。该装置包括便携式NMR探头和至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程以根据数字化磁共振回波信号计算T₂弛豫分布曲线图，计算位于所述T₂分布曲线图上的肝脏脂肪峰下方的第一面积和水峰下方的第二面积，并对所述第一面积和所述第二面积进行归一化以生成肝脏脂肪与水的比率。

一个优点在于提供了一种低成本系统来量化肝脏脂肪。

另一个优点，尤其对于处于风险中的患者而言，是能够在门诊患者诊所或医生办公室中执行肝脏脂肪的监测。

另一个优点在于在显示器上以视觉方式显示患者的肝脏脂肪量和脂肪与水的比率的量化。

又一个优点在于向关心其肝脏环境的患者迅速提供诊断信息，例如铁过剩的可能性或退行性肝脏疾病。

在阅读和理解以下详细描述之后，本领域技术人员将认识到本发明的其他优点。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件布置，以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，而不得被解释为对本发明的限制。

图1是根据本申请的一个实施例的，用于量化患者体内的肝脏脂肪量的系统的示意图和功能框图；

图2是曲线图，其示出了由图1的系统的一个实施例实施的Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）自旋回声技术；

图3是曲线图，其示出了T₂弛豫分布曲线图，T₂弛豫分布曲线图示出了肝脏脂肪、结合水和自由水的峰；