專利名稱：磁共振溫度測(cè)量方法及系統(tǒng)的制作方法
磁共振溫度測(cè)量方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)，特別是涉及一種磁共振溫度測(cè)量方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)：
腫瘤熱消融術(shù)具有創(chuàng)傷小、術(shù)后復(fù)發(fā)率低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于前列腺、子宮肌瘤的治療中，腫瘤熱消融術(shù)是通過加熱使得病變組織溫度升高并將其殺死，因此，為保證腫瘤熱消融術(shù)在治療中的順利進(jìn)行，必須快速準(zhǔn)確地測(cè)量病變組織中的溫度變化，進(jìn)而醫(yī)生才能了解到當(dāng)前的治療效果、預(yù)測(cè)壞死區(qū)域、及時(shí)修改治療方案以及避免損傷病變區(qū)域周圍的健康組織。由于基于磁共振所進(jìn)行的溫度測(cè)量技術(shù)不僅能夠?qū)Σ∽兘M織進(jìn)行精確定位，還能夠?qū)δ[瘤熱消融治療過程中的溫度變化進(jìn)行定量測(cè)量，因此，在傳統(tǒng)的腫瘤熱消融過程中主要通過磁共振監(jiān)控成像來實(shí)現(xiàn)病變組織的溫度測(cè)量。傳統(tǒng)的腫瘤熱消融術(shù)運(yùn)用了傳統(tǒng)的掃描序列進(jìn)行成像，這些掃描序列包括平面回波成像(Echo planar Imaging，簡(jiǎn)稱EPI)以及梯度回波序列等，通過這些掃描序列進(jìn)行圖像采集所得到的圖像雖然能夠較好地保持圖像中的相位信息，能夠較為準(zhǔn)確地通過保持的相位信息測(cè)量出溫度的變化，但是在動(dòng)態(tài)成像或者是對(duì)成像的時(shí)間和空間分辨率要求較高的情況下，并不能夠達(dá)到要求，因此，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種能對(duì)溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的磁共振溫度測(cè)量方法。此外，還有必要提供一種能對(duì)溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)。一種磁共振溫度測(cè)量方法，包括如下步驟采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖；通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值；根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。優(yōu)選地，所述采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖的步驟為通過部分可分離函數(shù)進(jìn)行采樣獲取到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并通過所述部分可分離函數(shù)依據(jù)所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對(duì)圖像進(jìn)行重建得到相應(yīng)的相位圖。優(yōu)選地，所述通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的步驟為對(duì)所述相位圖中的待測(cè)區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述待測(cè)區(qū)域的相位；從所述相位圖中獲取所述待測(cè)區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位；根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計(jì)算得到相位變化值。優(yōu)選地，所述通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的步驟為對(duì)所述相位圖中的鄰近區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述鄰近區(qū)域的相位；根據(jù)所述鄰近區(qū)域的相位進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到待測(cè)區(qū)域的推測(cè)相位；
從所述相位圖中獲取待測(cè)區(qū)域的相位；
根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與所述推測(cè)相位之間的差值計(jì)算得到待測(cè)區(qū)域的相位變化值。
優(yōu)選地，所述根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值的步驟為
根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位變化值按照?qǐng)D像中相位變化和溫度變化之間的線性關(guān)系得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
一種磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，包括
成像模塊，用于采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位相位處理模塊，用于通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值；
溫度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
優(yōu)選地，所述成像模塊還用于通過部分可分離函數(shù)進(jìn)行采樣獲取到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并通過所述部分可分離函數(shù)依據(jù)所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對(duì)圖像進(jìn)行重建得到相應(yīng)的相位圖。
優(yōu)選地，所述相位處理模塊包括
相位獲取單元，用于對(duì)所述相位圖中的待測(cè)區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述待測(cè)區(qū)域的相位，從所述相位圖中獲取所述待測(cè)區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位；
變化計(jì)算單元，用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計(jì)算得到相位變化值。
優(yōu)選地，所述相位處理模塊包括
鄰近相位計(jì)算單元，用于對(duì)所述相位圖中的鄰近區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述鄰近區(qū)域的相位；
擬合單元，用于根據(jù)所述鄰近區(qū)域的相位進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到待測(cè)區(qū)域的推測(cè)相位；
待測(cè)相位獲取單元，用于從所述相位圖中獲取待測(cè)區(qū)域的相位；
相位差值處理單元，用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與所述推測(cè)相位之間的差值計(jì)算得到待測(cè)區(qū)域的相位變化值。
優(yōu)選地，所述溫度計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位變化值按照?qǐng)D像中相位變化和溫度變化之間的線性關(guān)系得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
上述磁共振溫度測(cè)量方法及系統(tǒng)中，通過視野采集兩組數(shù)據(jù)，并重建出高時(shí)空分辨率的圖像，同時(shí)在重建過程中不影響其中的相位信息，得到相應(yīng)的相位圖，從而根據(jù)相位圖測(cè)量出溫度的變化值，實(shí)現(xiàn)了磁共振中對(duì)溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)也達(dá)到了對(duì)圖像高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的要求。

圖1為一個(gè)實(shí)施例中磁共振溫度測(cè)量方法的流程圖2為一個(gè)實(shí)施例中部分可分離函數(shù)的采集示意圖3為傳統(tǒng)的全采樣方式的示意圖4為一個(gè)實(shí)施例中通過部分可分離函數(shù)得到的重建圖像；
圖5為與圖4相對(duì)應(yīng)的相位圖6為通過傳統(tǒng)的方式重建得到的圖像；圖7為與圖6相對(duì)應(yīng)的相位圖；圖8為圖5中的相位變化圖；圖9為圖7中的相位變化圖；圖10為一個(gè)實(shí)施例中通過相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的方法流程圖；圖11為一個(gè)實(shí)施例中待測(cè)區(qū)域和鄰近區(qū)域的示意圖；圖12為另一個(gè)實(shí)施例中通過相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的方法流程圖；圖13為一個(gè)實(shí)施例中磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為一個(gè)實(shí)施例中相位處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為另一個(gè)實(shí)施例中相位處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，一種磁共振溫度測(cè)量方法，包括如下步步驟S110，進(jìn)行采樣獲取導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖。本實(shí)施例中，為了獲得高時(shí)空分辨率的圖像來對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，，對(duì)視野進(jìn)行采樣以獲取具有高時(shí)間分辨率的導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和高空間分辨率的圖像數(shù)據(jù)集，進(jìn)而通過這兩個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行圖像重建。在完成了數(shù)據(jù)的采集和重建之后，不僅可以得到幅值圖，還能夠得到對(duì)應(yīng)的相位圖。在一個(gè)實(shí)施例中，上述步驟SllO的具體過程為通過部分可分離函數(shù)進(jìn)行采樣獲取到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并通過部分可分離函數(shù)依據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對(duì)圖像進(jìn)行重建得到相應(yīng)的相位圖。本實(shí)施例中，在應(yīng)用部分可分離函數(shù)(Partially Separable Functions，簡(jiǎn)稱 PSF)的數(shù)據(jù)采集和圖像重建中，通常認(rèn)為圖像函數(shù)的空間變化和時(shí)間變化是L階分離的， 將圖像數(shù)據(jù)表示為和時(shí)間上兩個(gè)獨(dú)立的變量函數(shù)(廠)和仍(0 ,進(jìn)而利用K空間和時(shí)間域上的信號(hào)相關(guān)來重建丟失數(shù)據(jù)。具體地，通過K空間進(jìn)行采樣以得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，根據(jù)所采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)集得到時(shí)間基函數(shù)和頻率成分參數(shù)，由圖像數(shù)據(jù)集得到空間基函數(shù)，然后通過時(shí)間基函數(shù)和空間基函數(shù)重建出完整的K空間數(shù)據(jù)。在磁共振成像中，磁共振信號(hào)與自旋質(zhì)子密度實(shí)際上是空間F和時(shí)間t的函數(shù)，即如以下公式所示S(k,t)= Vp(I^t)e-t27kHridt)
J+OO其中&是K空間數(shù)據(jù)，在采集過程中常受到噪聲η的影響，pfo是理想的圖像域數(shù)據(jù)，為了以較高的時(shí)空分辨率恢復(fù)出P^G。部分可分離函數(shù)是認(rèn)為圖像函數(shù)
的空間變化和時(shí)間變化是L階分離的，那么利用部分可分離函數(shù)的性質(zhì)，…的L
階部分可分離函數(shù)模型可定義為
權(quán)利要求
1.一種磁共振溫度測(cè)量方法，包括如下步驟采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖； 通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值； 根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振溫度測(cè)量方法，其特征在于，所述采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖的步驟為通過部分可分離函數(shù)進(jìn)行采樣獲取到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并通過所述部分可分離函數(shù)依據(jù)所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對(duì)圖像進(jìn)行重建得到相應(yīng)的相位圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振溫度測(cè)量方法，其特征在于，所述通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的步驟為對(duì)所述相位圖中的待測(cè)區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述待測(cè)區(qū)域的相位； 從所述相位圖中獲取所述待測(cè)區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位； 根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計(jì)算得到相位變化值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振溫度測(cè)量方法，其特征在于，所述通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值的步驟為對(duì)所述相位圖中的鄰近區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述鄰近區(qū)域的相位； 根據(jù)所述鄰近區(qū)域的相位進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到待測(cè)區(qū)域的推測(cè)相位； 從所述相位圖中獲取待測(cè)區(qū)域的相位；根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與所述推測(cè)相位之間的差值計(jì)算得到待測(cè)區(qū)域的相位變化值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁共振溫度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值的步驟為根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位變化值按照?qǐng)D像中相位變化和溫度變化之間的線性關(guān)系得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
6.一種磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括成像模塊，用于采集得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖； 相位處理模塊，用于通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值； 溫度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述成像模塊還用于通過部分可分離函數(shù)進(jìn)行采樣獲取到導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并通過所述部分可分離函數(shù)依據(jù)所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對(duì)圖像進(jìn)行重建得到相應(yīng)的相位圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述相位處理模塊包括 相位獲取單元，用于對(duì)所述相位圖中的待測(cè)區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述待測(cè)區(qū)域的相位，從所述相位圖中獲取所述待測(cè)區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位；變化計(jì)算單元，用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計(jì)算得到相位變化值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述相位處理模塊包括 鄰近相位計(jì)算單元，用于對(duì)所述相位圖鄰近區(qū)域進(jìn)行相位的解卷繞得到所述鄰近區(qū)域的相位；擬合單元，用于根據(jù)所述鄰近區(qū)域的相位進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到待測(cè)區(qū)域的推測(cè)相位； 待測(cè)相位獲取單元，用于從所述相位圖中獲取待測(cè)區(qū)域的相位； 相位差值處理單元，用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位與所述推測(cè)相位之間的差值計(jì)算得到待測(cè)區(qū)域的相位變化值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁共振溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述待測(cè)區(qū)域的相位變化值按照?qǐng)D像中相位變化和溫度變化之間的線性關(guān)系得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。
全文摘要
一種磁共振溫度測(cè)量方法，包括如下步驟進(jìn)行稀疏采樣獲取導(dǎo)航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應(yīng)的相位圖；通過所述相位圖獲取待測(cè)區(qū)域的相位變化值；根據(jù)所述相位變化值得到待測(cè)區(qū)域的溫度變化值。上述磁共振溫度測(cè)量方法及系統(tǒng)中，通過視野采集兩組數(shù)據(jù)，并重建出高時(shí)空分辨率的圖像，同時(shí)在重建過程中不影響其中的相位信息，得到相應(yīng)的相位圖，從而根據(jù)相位圖測(cè)量出溫度的變化值，實(shí)現(xiàn)了磁共振中對(duì)溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)也達(dá)到了對(duì)圖像高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的要求。
文檔編號(hào)A61B5/01GK102488497SQ201110412280
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者馮翔, 劉新, 史彩云, 謝國(guó)喜, 邱本勝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院