[發明專利]一種保證活體磁共振波譜感興趣區定位準確性的方法

有效

• 申請號: 201110162488.4
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102217936A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 張敏;裴孟超;李建奇
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術領域，具體地是一種在活體磁共振波譜測量過程中保證感興趣區定位準確性的方法。

背景技術

磁共振波譜是目前唯一能無損傷探測活體組織化學特性的方法。在許多疾病過程中，代謝改變先于病理形態改變，而磁共振波譜對這種代謝改變的潛在敏感性很高，故能提供信息以早期檢測病變。隨著磁共振成像技術在臨床診斷上的迅速普及，磁共振波譜也逐漸走向臨床。

活體磁共振波譜在顱內疾病的診斷上有很高的價值。對于一些顱內疾病來說，發病早期在常規結構像上往往觀察不到明顯的變化，但是機體病變區域代謝功能的異常會導致區域內化合物的含量與正常時期不同，并隨時間變化，通過磁共振波譜對這些化合物濃度的變化進行分析，研究者可以了解疾病的病變進程，從而進行相關研究。以缺血性腦血管病為例，臨床上腦梗死發生4小時以內的病人，用常規的磁共振成像常常難以顯示缺血區，而磁共振波譜的改變則很明顯，出現乳酸（Lac）峰，其濃度的變化預示著病變區域的損傷程度，同時乙酰天門冬氨酸（NAA）的含量明顯降低，標志著神經元出現了不可逆損傷。同時，活體磁共振波譜還可用于評估治療效果。通過活體磁共振波譜對病人服藥前后感興趣區內代謝物質含量的變化進行分析，研究者可以了解病人病情的變化。此外，磁共振波譜還可用于星形細胞瘤與急性/亞急性腦梗塞、局灶性炎癥的鑒別，環形增強病變的鑒別，腫瘤的良惡性分級等等，臨床應用前景廣泛。

磁共振波譜對檢測區域的變化非常敏感，所以對定位的準確性要求很高，但在多次波譜采集中，很難保證被試每次躺的位置完全一致，即使躺的位置一致也很難保證操作者定位一致，由此導致波譜結果的變化會影響研究者對病人真實的生理狀況的判斷。

發明內容

本發明的目的是針對上述研究中遇到的問題而提供的一種保證多次掃描時感興趣區定位一致的方法。每次磁共振波譜采集前，采集一高分辨結構像，將后續掃描時的結構像與第一次掃描的結構像進行配準，獲取被試身體位置的改變信息，用以指導波譜感興趣區的定位。

為了實現上述目的，本發明的具體的技術方案如下：

（1）從磁共振成像設備中得到掃描過程中采集的結構像數據。

（2）將兩次的結構像數據輸入軟件進行處理，以第一次掃描的結構像作為參考圖像，后續掃描的結構像作為目標圖像，將被試在磁體系統中的位置變動看作是剛體的變動。進行配準，得到兩次圖像間的配準信息。配準采用公式：

其中?表示參考圖像空間中頭部任一點的笛卡爾坐標，表示同一點在待配準圖像空間中的笛卡爾坐標，是位置變動參數，其中僅有6個參數是獨立的；

（3）讀取結構像數據的頭文件信息，確定第一次感興趣區的定位信息，即體心坐標，計算體素中三個不同方向的面心坐標；

（4）根據配準信息計算出上述四個點在第二次掃描中的對應坐標以及兩次位置的平動信息：

其中表示平移矩陣，，，3個參數分別表示沿x，y，z軸的平移量；

（5）對兩次測量中對應位置的體心-面心向量進行計算，獲取轉動信息；采用如下公式：

其中是對應向量之間的夾角，、分別為對應的體心-面心向量；

（6）用平動和轉動參數對第二次測量的感興趣區進行定位，從而進行第二次波譜掃描。

本發明的主要優點是：感興趣區變動與被試的位置變動一致，可消除波譜測量中位置的變動對結果造成的影響，有助于醫學研究上的確切診斷。本方法不僅適用于磁共振波譜領域，還適用于磁共振的其它領域，研究過程中可保證其感興趣區定位的準確性。

附圖說明

圖1是被試第一次掃描得到的高分辨結構圖像以及磁共振波譜感興趣區的位置；

圖2是第一次掃描得到的波譜圖像；

圖3是被試第二次掃描得到的高分辨結構圖像以及校正得到的磁共振波譜感興趣區的位置；

圖4?是第二次掃描得到的波譜圖像。

具體實施方式

以下通過附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細描述：

本實施例采用的MRI成像系統是Siemens?MAGNETOM?Trio?Tim?3.0T磁共振成像系統，軟件版本為VB15。

具體步驟如下：

（1）將被試平躺置于磁體中心，頭部固定在頭線圈內。本實施例所用線圈為12通道頭部線圈。