焦点定位方法、焦点定位装置及具有存储功能的装置与流程

本申请涉及磁共振成像，特别是涉及一种焦点定位方法、焦点定位装置及具有存储功能的装置。

背景技术：

1、聚焦超声(focused ultrasound，fus)可以将能量汇聚到一个点，进而对要治疗的区域进行治疗，这样既可以高效利用能量，只对靶目标有损伤，也不会对周围的健康组织造成不必要的伤害，实现精准治疗。但因为超声在传播过程中，会受到介质密度等因素的影响，发生能量的散失和方向的偏折，因此能否高效定位焦点，是实现安全治疗的决定因素。

2、磁共振温度成像是磁共振焦点定位的常用方法。该成像方法利用磁共振能够捕捉到高强度聚焦超声所引起的热效应，检测焦点位置。可以根据磁共振成像特有的温度测量功能得到一幅空间中的温度变化分布图，温度变化最高的位置即可认定为高强度聚焦超声实际焦点。

3、但是该成像方法需要施加一个较大的功率以引起局部组织温度变化，存在一定的安全性隐患。此外温度成像本身也受到运动和磁化率伪影等因素的干扰存在误差。也即，利用温度成像进行磁共振焦点定位是不准确的，也是有风险的。

技术实现思路

1、本申请主要解决的技术问题是提供一种焦点定位方法、焦点定位装置及具有存储功能的装置，能够保证具有安全性，并能实现准确定位。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种焦点定位方法，包括：

3、获得超声条件未开启时全采样得到的磁共振参考图像、以及超声条件开启时欠采样得到的磁共振初始图像；

4、根据所述磁共振参考图像重建所述磁共振初始图像，以得到模拟全采样情况的磁共振重建图像；

5、根据所述磁共振重建图像和磁共振参考图像定位焦点。

6、其中，所述根据所述磁共振参考图像重建所述磁共振初始图像，以得到模拟全采样情况的磁共振重建图像的步骤，包括：

7、获得所述磁共振初始图像和所述磁共振参考图像在各个像素点位置的差，以形成初始差异数据；

8、对所述初始差异数据进行重建以获得重建差异数据；

9、利用所述重建差异数据对所述磁共振参考图像的各个像素点位置进行补偿，以获得所述磁共振重建图像。

10、其中，所述对所述初始差异数据进行重建以获得重建差异数据的步骤，包括：

11、对所述初始差异数据进行1的最小范数求解以形成更新差异数据、以及根据软阈值方法确定出非0的像素点位置合集；

12、选择所述更新差异数据中位于所述像素点位置合集中的像素点位置处数据，形成所述重建差异数据。

13、其中，所述根据软阈值方法确定出非0的像素点位置合集的步骤，包括：

14、在小波域中判断所述初始差异数据是否大于阈值；

15、若是，则所述初始差异数据所在的像素点位置为所述像素点位置合集中的像素点位置。

16、其中，所述利用所述重建差异数据对所述磁共振参考图像的各个像素点位置进行补偿的步骤，包括：

17、将所述重建差异数据与所述磁共振参考图像对应像素点位置的数据相加，得到中间重建数据；

18、将所述中间重建数据和所述磁共振参考图像对应像素点位置的数据在频域中的矩阵做向量减，得到误差向量；

19、判断所述误差向量的变化是否收敛；

20、若否，则更换所述阈值，得到新的重建差异数据，直到所述新的重建差异数据使所述误差向量的变化收敛。

21、其中，所述根据所述磁共振重建图像和磁共振参考图像定位焦点的步骤，包括：

22、根据所述磁共振重建图像和磁共振参考图像的数据获取所述磁共振重建图像的相位变化；

23、根据所述相位变化获取所述磁共振重建图像各个像素点位置处的位移；

24、将所述位移最大的像素点位置作为所述焦点。

25、其中，所述位移的计算公式为：

26、

27、其中，δx为所述磁共振重建图像各个像素点位置处的位移；δφ为所述磁共振重建图像的相位差；γ为旋磁比，γ＝42.576mhz/t；ge为运动编码梯度的幅值；τ为运动编码梯度的宽度；x0为所述磁共振参考图像的数据；xt2为所述磁共振重建图像的数据；分别为x0、xt2对应的各个线圈的矩阵值；表示的共轭矩阵；nc为磁共振拍摄线圈总数。

28、其中，所述获得超声条件未开启时全采样得到的磁共振参考图像、以及超声条件开启时欠采样得到的磁共振初始图像的步骤，包括：

29、获得超声条件未开启时全采样采集到的k空间的第一原始数据，以及超声条件开启时欠采样采集到的k空间的第二原始数据；

30、对所述第一原始数据进行傅里叶逆变换得到参考数据，对所述第二原始数据进行傅里叶逆变换得到初始数据；其中，所述磁共振参考图像由所述参考数据形成，所述磁共振初始图像由所述初始数据形成。

31、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种焦点定位装置，包括：处理器和存储器，其中，所述处理器与所述存储器耦接，用于实现如上任一实施方式所述的焦点定位方法。

32、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，其上存储有程序指令，所述程序指令能够被处理器执行以实现如上任一实施方式所述的焦点定位方法。

33、区别于现有技术情况，本申请的有益效果是：本申请实施方式提供的焦点定位方法，利用超声条件未开启时全采样得到的磁共振参考图像、以及超声条件开启时欠采样得到的磁共振初始图像，重建磁共振初始图像以得到模拟全采样情况的磁共振重建图像，再根据磁共振重建图像和磁共振参考图像定位焦点。本申请提供的焦点定位方法通过重建欠采样得到的磁共振初始图像，得到模拟全采样情况的磁共振重建图像，无需多次重复的高强度超声脉冲刺激，且并不是仅仅提取超声作用时的k空间中心数据，因此能够在保证图像检测质量和定位精度的同时，可更多地减少超声脉冲刺激次数，不会对组织产生附加的热量和损伤。也即，本申请提供的焦点定位方法，能够保证具有安全性，并能实现准确定位。

技术特征：

1.一种焦点定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的焦点定位方法，其特征在于，所述根据所述磁共振参考图像重建所述磁共振初始图像，以得到模拟全采样情况的磁共振重建图像的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的焦点定位方法，其特征在于，所述对所述初始差异数据进行重建以获得重建差异数据的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的焦点定位方法，其特征在于，所述根据软阈值方法确定出非0的像素点位置合集的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的焦点定位方法，其特征在于，所述利用所述重建差异数据对所述磁共振参考图像的各个像素点位置进行补偿的步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的焦点定位方法，其特征在于，所述根据所述磁共振重建图像和磁共振参考图像定位焦点的步骤，包括：

7.根据权利要求6所述的焦点定位方法，其特征在于，所述位移的计算公式为：

8.根据权利要求1所述的焦点定位方法，其特征在于，所述获得超声条件未开启时全采样得到的磁共振参考图像、以及超声条件开启时欠采样得到的磁共振初始图像的步骤，包括：

9.一种焦点定位装置，其特征在于，包括：

10.一种具有存储功能的装置，其特征在于，其上存储有程序指令，所述程序指令能够被处理器执行以实现如权利要求1-8中任一项所述的焦点定位方法。

技术总结
本申请公开了一种焦点定位方法、焦点定位装置及具有存储功能的装置，该焦点定位方法包括：获得超声条件未开启时全采样得到的磁共振参考图像、以及超声条件开启时欠采样得到的磁共振初始图像；根据所述磁共振参考图像重建所述磁共振初始图像，以得到模拟全采样情况的磁共振重建图像；根据所述磁共振重建图像和磁共振参考图像定位焦点。本申请提供的焦点定位方法、焦点定位装置及具有存储功能的装置，能够保证具有安全性，并能实现准确定位。

技术研发人员：李延斌,乔阳紫,邹超,刘新,郑海荣
受保护的技术使用者：深圳先进技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13