专利名称：磁共振温度测量方法及系统的制作方法
磁共振温度测量方法及系统
技术领域：
本发明涉及磁共振成像技术，特别是涉及一种磁共振温度测量方法及系统。背景技术：
肿瘤热消融术具有创伤小、术后复发率低等优点而广泛应用于前列腺、子宫肌瘤的治疗中，肿瘤热消融术是通过加热使得病变组织温度升高并将其杀死，因此，为保证肿瘤热消融术在治疗中的顺利进行，必须快速准确地测量病变组织中的温度变化，进而医生才能了解到当前的治疗效果、预测坏死区域、及时修改治疗方案以及避免损伤病变区域周围的健康组织。由于基于磁共振所进行的温度测量技术不仅能够对病变组织进行精确定位，还能够对肿瘤热消融治疗过程中的温度变化进行定量测量，因此，在传统的肿瘤热消融过程中主要通过磁共振监控成像来实现病变组织的温度测量。传统的肿瘤热消融术运用了传统的扫描序列进行成像，这些扫描序列包括平面回波成像(Echo planar Imaging，简称EPI)以及梯度回波序列等，通过这些扫描序列进行图像采集所得到的图像虽然能够较好地保持图像中的相位信息，能够较为准确地通过保持的相位信息测量出温度的变化，但是在动态成像或者是对成像的时间和空间分辨率要求较高的情况下，并不能够达到要求，因此，无法实现对温度变化的实时监控。
发明内容基于此，有必要提供一种能对温度变化进行实时监控的磁共振温度测量方法。此外，还有必要提供一种能对温度变化进行实时监控的磁共振温度测量系统。一种磁共振温度测量方法，包括如下步骤采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图；通过所述相位图获取待测区域的相位变化值；根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。优选地，所述采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图的步骤为通过部分可分离函数进行采样获取到导航数据集和图像数据集，并通过所述部分可分离函数依据所述导航数据集和图像数据集对图像进行重建得到相应的相位图。优选地，所述通过所述相位图获取待测区域的相位变化值的步骤为对所述相位图中的待测区域进行相位的解卷绕得到所述待测区域的相位；从所述相位图中获取所述待测区域的邻近区域的相位；根据所述待测区域的相位与邻近区域的相位之间的差值计算得到相位变化值。优选地，所述通过所述相位图获取待测区域的相位变化值的步骤为对所述相位图中的邻近区域进行相位的解卷绕得到所述邻近区域的相位；根据所述邻近区域的相位进行多项式拟合得到待测区域的推测相位；
从所述相位图中获取待测区域的相位；
根据所述待测区域的相位与所述推测相位之间的差值计算得到待测区域的相位变化值。
优选地，所述根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值的步骤为
根据所述待测区域的相位变化值按照图像中相位变化和温度变化之间的线性关系得到待测区域的温度变化值。
一种磁共振温度测量系统，包括
成像模块，用于采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位相位处理模块，用于通过所述相位图获取待测区域的相位变化值；
温度计算模块，用于根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。
优选地，所述成像模块还用于通过部分可分离函数进行采样获取到导航数据集和图像数据集，并通过所述部分可分离函数依据所述导航数据集和图像数据集对图像进行重建得到相应的相位图。
优选地，所述相位处理模块包括
相位获取单元，用于对所述相位图中的待测区域进行相位的解卷绕得到所述待测区域的相位，从所述相位图中获取所述待测区域的邻近区域的相位；
变化计算单元，用于根据所述待测区域的相位与邻近区域的相位之间的差值计算得到相位变化值。
优选地，所述相位处理模块包括
邻近相位计算单元，用于对所述相位图中的邻近区域进行相位的解卷绕得到所述邻近区域的相位；
拟合单元，用于根据所述邻近区域的相位进行多项式拟合得到待测区域的推测相位；
待测相位获取单元，用于从所述相位图中获取待测区域的相位；
相位差值处理单元，用于根据所述待测区域的相位与所述推测相位之间的差值计算得到待测区域的相位变化值。
优选地，所述温度计算模块还用于根据所述待测区域的相位变化值按照图像中相位变化和温度变化之间的线性关系得到待测区域的温度变化值。
上述磁共振温度测量方法及系统中，通过视野采集两组数据，并重建出高时空分辨率的图像，同时在重建过程中不影响其中的相位信息，得到相应的相位图，从而根据相位图测量出温度的变化值，实现了磁共振中对温度变化的实时监控，同时也达到了对图像高时间分辨率和高空间分辨率的要求。
图1为一个实施例中磁共振温度测量方法的流程图2为一个实施例中部分可分离函数的采集示意图3为传统的全采样方式的示意图4为一个实施例中通过部分可分离函数得到的重建图像；
图5为与图4相对应的相位图6为通过传统的方式重建得到的图像；图7为与图6相对应的相位图；图8为图5中的相位变化图；图9为图7中的相位变化图；图10为一个实施例中通过相位图获取待测区域的相位变化值的方法流程图；图11为一个实施例中待测区域和邻近区域的示意图；图12为另一个实施例中通过相位图获取待测区域的相位变化值的方法流程图；图13为一个实施例中磁共振温度测量系统的结构示意图；图14为一个实施例中相位处理模块的结构示意图；图15为另一个实施例中相位处理模块的结构示意图。
具体实施方式在一个实施例中，如图1所示，一种磁共振温度测量方法，包括如下步步骤S110，进行采样获取导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图。本实施例中，为了获得高时空分辨率的图像来对温度进行实时监控，，对视野进行采样以获取具有高时间分辨率的导航数据集和高空间分辨率的图像数据集，进而通过这两个数据集进行图像重建。在完成了数据的采集和重建之后，不仅可以得到幅值图，还能够得到对应的相位图。在一个实施例中，上述步骤SllO的具体过程为通过部分可分离函数进行采样获取到导航数据集和图像数据集，并通过部分可分离函数依据导航数据集和图像数据集对图像进行重建得到相应的相位图。本实施例中，在应用部分可分离函数(Partially Separable Functions，简称 PSF)的数据采集和图像重建中，通常认为图像函数的空间变化和时间变化是L阶分离的， 将图像数据表示为和时间上两个独立的变量函数(厂)和仍(0 ,进而利用K空间和时间域上的信号相关来重建丢失数据。具体地，通过K空间进行采样以得到导航数据集和图像数据集，根据所采集的导航数据集得到时间基函数和频率成分参数，由图像数据集得到空间基函数，然后通过时间基函数和空间基函数重建出完整的K空间数据。在磁共振成像中，磁共振信号与自旋质子密度实际上是空间F和时间t的函数，即如以下公式所示S(k,t)= Vp(I^t)e-t27kHridt)
J+OO其中&是K空间数据，在采集过程中常受到噪声η的影响，pfo是理想的图像域数据，为了以较高的时空分辨率恢复出P^G。部分可分离函数是认为图像函数
的空间变化和时间变化是L阶分离的，那么利用部分可分离函数的性质，…的L
阶部分可分离函数模型可定义为
权利要求
1.一种磁共振温度测量方法，包括如下步骤采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图； 通过所述相位图获取待测区域的相位变化值； 根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。
2.根据权利要求1所述的磁共振温度测量方法，其特征在于，所述采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图的步骤为通过部分可分离函数进行采样获取到导航数据集和图像数据集，并通过所述部分可分离函数依据所述导航数据集和图像数据集对图像进行重建得到相应的相位图。
3.根据权利要求1所述的磁共振温度测量方法，其特征在于，所述通过所述相位图获取待测区域的相位变化值的步骤为对所述相位图中的待测区域进行相位的解卷绕得到所述待测区域的相位； 从所述相位图中获取所述待测区域的邻近区域的相位； 根据所述待测区域的相位与邻近区域的相位之间的差值计算得到相位变化值。
4.根据权利要求1所述的磁共振温度测量方法，其特征在于，所述通过所述相位图获取待测区域的相位变化值的步骤为对所述相位图中的邻近区域进行相位的解卷绕得到所述邻近区域的相位； 根据所述邻近区域的相位进行多项式拟合得到待测区域的推测相位； 从所述相位图中获取待测区域的相位；根据所述待测区域的相位与所述推测相位之间的差值计算得到待测区域的相位变化值。
5.根据权利要求4所述的磁共振温度测量方法，其特征在于，所述根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值的步骤为根据所述待测区域的相位变化值按照图像中相位变化和温度变化之间的线性关系得到待测区域的温度变化值。
6.一种磁共振温度测量系统，其特征在于，包括成像模块，用于采集得到导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图； 相位处理模块，用于通过所述相位图获取待测区域的相位变化值； 温度计算模块，用于根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。
7.根据权利要求6所述的磁共振温度测量系统，其特征在于，所述成像模块还用于通过部分可分离函数进行采样获取到导航数据集和图像数据集，并通过所述部分可分离函数依据所述导航数据集和图像数据集对图像进行重建得到相应的相位图。
8.根据权利要求6所述的磁共振温度测量系统，其特征在于，所述相位处理模块包括 相位获取单元，用于对所述相位图中的待测区域进行相位的解卷绕得到所述待测区域的相位，从所述相位图中获取所述待测区域的邻近区域的相位；变化计算单元，用于根据所述待测区域的相位与邻近区域的相位之间的差值计算得到相位变化值。
9.根据权利要求6所述的磁共振温度测量系统，其特征在于，所述相位处理模块包括 邻近相位计算单元，用于对所述相位图邻近区域进行相位的解卷绕得到所述邻近区域的相位；拟合单元，用于根据所述邻近区域的相位进行多项式拟合得到待测区域的推测相位； 待测相位获取单元，用于从所述相位图中获取待测区域的相位； 相位差值处理单元，用于根据所述待测区域的相位与所述推测相位之间的差值计算得到待测区域的相位变化值。
10.根据权利要求9所述的磁共振温度测量系统，其特征在于，所述温度计算模块还用于根据所述待测区域的相位变化值按照图像中相位变化和温度变化之间的线性关系得到待测区域的温度变化值。
全文摘要
一种磁共振温度测量方法，包括如下步骤进行稀疏采样获取导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图；通过所述相位图获取待测区域的相位变化值；根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。上述磁共振温度测量方法及系统中，通过视野采集两组数据，并重建出高时空分辨率的图像，同时在重建过程中不影响其中的相位信息，得到相应的相位图，从而根据相位图测量出温度的变化值，实现了磁共振中对温度变化的实时监控，同时也达到了对图像高时间分辨率和高空间分辨率的要求。
文档编号A61B5/01GK102488497SQ201110412280
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者冯翔, 刘新, 史彩云, 谢国喜, 邱本胜 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院