專利名稱：磁共振溫度測量方法及系統(tǒng)的制作方法
磁共振溫度測量方法及系統(tǒng)
技術領域：
本發(fā)明涉及磁共振成像技術，特別是涉及一種磁共振溫度測量方法及系統(tǒng)。背景技術：
腫瘤熱消融術具有創(chuàng)傷小、術后復發(fā)率低等優(yōu)點而廣泛應用于前列腺、子宮肌瘤的治療中，腫瘤熱消融術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在治療中的順利進行，必須快速準確地測量病變組織中的溫度變化，進而醫(yī)生才能了解到當前的治療效果、預測壞死區(qū)域、及時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行的溫度測量技術不僅能夠?qū)Σ∽兘M織進行精確定位，還能夠?qū)δ[瘤熱消融治療過程中的溫度變化進行定量測量，因此，在傳統(tǒng)的腫瘤熱消融過程中主要通過磁共振監(jiān)控成像來實現(xiàn)病變組織的溫度測量。傳統(tǒng)的腫瘤熱消融術運用了傳統(tǒng)的掃描序列進行成像，這些掃描序列包括平面回波成像(Echo planar Imaging，簡稱EPI)以及梯度回波序列等，通過這些掃描序列進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，能夠較為準確地通過保持的相位信息測量出溫度的變化，但是在動態(tài)成像或者是對成像的時間和空間分辨率要求較高的情況下，并不能夠達到要求，因此，無法實現(xiàn)對溫度變化的實時監(jiān)控。

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

圖1為一個實施例中磁共振溫度測量方法的流程圖2為一個實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為一個實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相對應的相位圖6為通過傳統(tǒng)的方式重建得到的圖像；圖7為與圖6相對應的相位圖；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為一個實施例中通過相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值的方法流程圖；圖11為一個實施例中待測區(qū)域和鄰近區(qū)域的示意圖；圖12為另一個實施例中通過相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值的方法流程圖；圖13為一個實施例中磁共振溫度測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為一個實施例中相位處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為另一個實施例中相位處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式在一個實施例中，如圖1所示，一種磁共振溫度測量方法，包括如下步步驟S110，進行采樣獲取導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖。本實施例中，為了獲得高時空分辨率的圖像來對溫度進行實時監(jiān)控，，對視野進行采樣以獲取具有高時間分辨率的導航數(shù)據(jù)集和高空間分辨率的圖像數(shù)據(jù)集，進而通過這兩個數(shù)據(jù)集進行圖像重建。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，還能夠得到對應的相位圖。在一個實施例中，上述步驟SllO的具體過程為通過部分可分離函數(shù)進行采樣獲取到導航數(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)導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對圖像進行重建得到相應的相位圖。本實施例中，在應用部分可分離函數(shù)(Partially Separable Functions，簡稱 PSF)的數(shù)據(jù)采集和圖像重建中，通常認為圖像函數(shù)的空間變化和時間變化是L階分離的， 將圖像數(shù)據(jù)表示為和時間上兩個獨立的變量函數(shù)(廠)和仍(0 ,進而利用K空間和時間域上的信號相關來重建丟失數(shù)據(jù)。具體地，通過K空間進行采樣以得到導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，根據(jù)所采集的導航數(shù)據(jù)集得到時間基函數(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，磁共振信號與自旋質(zhì)子密度實際上是空間F和時間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)，為了以較高的時空分辨率恢復出P^G。部分可分離函數(shù)是認為圖像函數(shù)
的空間變化和時間變化是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
權利要求
1.一種磁共振溫度測量方法，包括如下步驟采集得到導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖； 通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值； 根據(jù)所述相位變化值得到待測區(qū)域的溫度變化值。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁共振溫度測量方法，其特征在于，所述采集得到導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖的步驟為通過部分可分離函數(shù)進行采樣獲取到導航數(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)所述導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對圖像進行重建得到相應的相位圖。
3.根據(jù)權利要求1所述的磁共振溫度測量方法，其特征在于，所述通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值的步驟為對所述相位圖中的待測區(qū)域進行相位的解卷繞得到所述待測區(qū)域的相位； 從所述相位圖中獲取所述待測區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位； 根據(jù)所述待測區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計算得到相位變化值。
4.根據(jù)權利要求1所述的磁共振溫度測量方法，其特征在于，所述通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值的步驟為對所述相位圖中的鄰近區(qū)域進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)域的相位進行多項式擬合得到待測區(qū)域的推測相位； 從所述相位圖中獲取待測區(qū)域的相位；根據(jù)所述待測區(qū)域的相位與所述推測相位之間的差值計算得到待測區(qū)域的相位變化值。
5.根據(jù)權利要求4所述的磁共振溫度測量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述相位變化值得到待測區(qū)域的溫度變化值的步驟為根據(jù)所述待測區(qū)域的相位變化值按照圖像中相位變化和溫度變化之間的線性關系得到待測區(qū)域的溫度變化值。
6.一種磁共振溫度測量系統(tǒng)，其特征在于，包括成像模塊，用于采集得到導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖； 相位處理模塊，用于通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值； 溫度計算模塊，用于根據(jù)所述相位變化值得到待測區(qū)域的溫度變化值。
7.根據(jù)權利要求6所述的磁共振溫度測量系統(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)進行采樣獲取到導航數(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)所述導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集對圖像進行重建得到相應的相位圖。
8.根據(jù)權利要求6所述的磁共振溫度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述相位處理模塊包括 相位獲取單元，用于對所述相位圖中的待測區(qū)域進行相位的解卷繞得到所述待測區(qū)域的相位，從所述相位圖中獲取所述待測區(qū)域的鄰近區(qū)域的相位；變化計算單元，用于根據(jù)所述待測區(qū)域的相位與鄰近區(qū)域的相位之間的差值計算得到相位變化值。
9.根據(jù)權利要求6所述的磁共振溫度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述相位處理模塊包括 鄰近相位計算單元，用于對所述相位圖鄰近區(qū)域進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)域的相位進行多項式擬合得到待測區(qū)域的推測相位； 待測相位獲取單元，用于從所述相位圖中獲取待測區(qū)域的相位； 相位差值處理單元，用于根據(jù)所述待測區(qū)域的相位與所述推測相位之間的差值計算得到待測區(qū)域的相位變化值。
10.根據(jù)權利要求9所述的磁共振溫度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度計算模塊還用于根據(jù)所述待測區(qū)域的相位變化值按照圖像中相位變化和溫度變化之間的線性關系得到待測區(qū)域的溫度變化值。
全文摘要
一種磁共振溫度測量方法，包括如下步驟進行稀疏采樣獲取導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖；通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值；根據(jù)所述相位變化值得到待測區(qū)域的溫度變化值。上述磁共振溫度測量方法及系統(tǒng)中，通過視野采集兩組數(shù)據(jù)，并重建出高時空分辨率的圖像，同時在重建過程中不影響其中的相位信息，得到相應的相位圖，從而根據(jù)相位圖測量出溫度的變化值，實現(xiàn)了磁共振中對溫度變化的實時監(jiān)控，同時也達到了對圖像高時間分辨率和高空間分辨率的要求。
文檔編號A61B5/01GK102488497SQ201110412280
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權日2011年12月12日
發(fā)明者馮翔, 劉新, 史彩云, 謝國喜, 邱本勝 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院