[发明专利]用于在热声成像期间增强RF能量递送的方法和系统

说明书

一种用于增强到感兴趣组织区域的射频能量递送的方法和系统。所述方法和系统通过射频(RF)施加器将一个或更多个RF能量脉冲引导到所述感兴趣组织区域中，所述感兴趣组织区域包括由至少一个边界分开的感兴趣对象和至少一个参考；通过声学接收器检测响应于所述RF能量脉冲而在所述感兴趣组织区域中生成的至少一个双极声学信号，并且处理所述至少一个双极声学信号以确定其峰到峰振幅；调整所述RF施加器以最大化响应于由已调整RF施加器生成的RF能量脉冲而在所述感兴趣组织区域中生成的双极声学信号的峰到峰振幅；以及通过所述已调整RF施加器将一个或更多个RF能量脉冲引导到所述感兴趣区域中。

领域

本公开涉及热声成像，并且具体地讲，涉及用于在热声成像期间增强射频(RF)能量递送的方法和系统。

背景

热声成像是提供与组织的热弹性特性相关的信息的成像形式。热声成像使用诸如射频(RF)脉冲的短电磁能脉冲，其被引导到受试者中以便快速加热受试者体内的吸收特征，这继而引起声学压力波，使用声学接收器(诸如一个或更多个热声或超声换能器阵列)来检测该声学压力波。通过信号处理对所检测到的声学压力波进行分析，并且处理该声学压力波以用于作为可由操作者解释的热声图像呈现。

为了在热声成像期间将RF脉冲引导到受试者中，将射频(RF)施加器耦接到邻近待成像受试者体内的感兴趣区域(ROI)的组织。RF施加器到组织的次优耦接可导致诸如低效率的能量传递、减小的加热速率、减小的信号强度、不均匀的能量沉积、组织热点、组织过热、RF电源损坏和不良图像质量的问题。导致RF施加器到组织的次优耦接的因素包括受试者尺寸、受试者体内的组织的尺寸、受试者体内的组织的几何形状、受试者体内的组织的组成等的可变性。

尽管已经考虑了用于将RF施加器耦接到组织的技术，但仍需要改善。因此，目标至少是提供用于在热声成像期间增强射频(RF)能量递送的新颖方法和系统。

概述

应当理解，提供概述是为了以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。概述不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

因此，在一个方面，提供了一种用于增强到感兴趣组织区域的射频能量递送的方法，所述方法包括：(i)使用射频(RF)施加器将一个或更多个RF能量脉冲引导到所述感兴趣组织区域中，所述感兴趣组织区域包括由至少一个边界分开的感兴趣对象和至少一个参考；(ii)使用声学接收器来检测响应于所述RF能量脉冲而在所述感兴趣组织区域中生成的至少一个双极声学信号，并且处理所述至少一个双极声学信号以确定其峰到峰振幅；(iii)调整所述RF施加器以最大化响应于由已调整RF施加器生成的RF能量脉冲而在所述感兴趣组织区域中生成的双极声学信号的峰到峰振幅；以及(iv)使用所述已调整RF施加器将一个或更多个RF能量脉冲引导到所述感兴趣区域中。

在一个或更多个实施例中，该方法还包括使用已调整RF施加器来执行感兴趣组织区域的热声成像。该方法还可以包括根据热声成像来确定感兴趣对象的一个或更多个参数，诸如确定分数脂肪含量(fractional fat content)和温度中的至少一个。

在一个或更多个实施例中，调整RF施加器包括以下调整中的至少一种：调整RF施加器与感兴趣组织区域之间的距离；调整RF施加器的阻抗；调整RF施加器的波导的体积；以及调整RF施加器的波导内的温度。

在一个或更多个实施例中，边界在至少两种不同类型的组织之间的位置处。这两种不同类型的组织例如可以是以下情况中的一种：肌肉和脂肪；血管和脂肪；以及肝组织和肾组织。