[發(fā)明專利]無參考質(zhì)子共振頻率測溫法中生成感興趣區(qū)域的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210027547.1
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102568008A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新;戴睿彬;沈歡;鄒超;鄭海榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G01J5/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及磁共振技術(shù)，特別是涉及一種無參考質(zhì)子共振頻率測溫法中生成感興趣區(qū)域的方法。

【背景技術(shù)】

磁共振成像技術(shù)，是一種無創(chuàng)無電離輻射的成像方法，可以生成不同方向的解剖圖像。人體組織內(nèi)與溫度相關(guān)的一些參數(shù)都會(huì)影響磁共振圖像，因此我們有可能研究利用磁共振圖像與溫度的相關(guān)性來進(jìn)行無創(chuàng)溫度監(jiān)測。基于質(zhì)子共振頻率(Proton?resonance?frequency，PRF)的化學(xué)位移的磁共振測溫方法是一種無創(chuàng)測溫方法，其優(yōu)點(diǎn)是有很好的時(shí)間和空間分辨率，而且可以直接進(jìn)行圖像的后處理，不需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算。一般通過梯度回波中的信號相位的改變值來確定溫度的改變，相位的改變?chǔ)う岛蜏囟茸兓之間的關(guān)系為ΔT＝ΔΦ/γαB₀TE。相位的改變值和溫度變化之間的關(guān)系是線性的。其中，ΔΦ＝Φ-Φ_baseline，基準(zhǔn)或參考相位(Φ_baseline)圖像是在加熱前獲取的，將其從加熱過程中獲取的相位圖像(Φ)中減去得到相位變化值。其中，γ為旋磁比，α為溫度系數(shù)，B₀為主磁場強(qiáng)度，TE為GRE序列的回波時(shí)間。然而，當(dāng)存在組織運(yùn)動(dòng)時(shí)，加熱過程中獲得的圖像不能和基準(zhǔn)圖像正確配準(zhǔn)，背景磁場變化不均勻會(huì)導(dǎo)致基準(zhǔn)相位估計(jì)錯(cuò)誤從而影響溫度測量結(jié)果。目前，有一種稱為“Referenceless的PRF位移測溫成像”方法，其中ΔΦ＝Φ-Φ_extrapolated，即對基準(zhǔn)相位(Φ_extrapolated)的估計(jì)是從加熱過程中獲取的圖像本身獲得，因此一個(gè)獨(dú)立的參考掃描并不是必需的。

由于這種方法需要通過多項(xiàng)式擬合來得到加熱區(qū)域的基準(zhǔn)相位，如果感興趣區(qū)域中含有血管，血管處的相位與其他區(qū)域的相位有顯著的差異，將會(huì)造成感興趣區(qū)域內(nèi)的相位突變，這種相位突變將影響到多項(xiàng)式擬合，從而導(dǎo)致最后加熱區(qū)溫度的計(jì)算錯(cuò)誤。一般的處理是將待選區(qū)域內(nèi)的相位突變區(qū)域去掉，將待選區(qū)域剩下的區(qū)域作為感興趣區(qū)域。傳統(tǒng)的生成感興趣區(qū)域的方法比較簡單和粗糙。而且每種算法都有其適用的范圍，選擇同一類型的算法可能不能滿足多種條件下的要求。如何精確快速的去除相位有顯著變化的區(qū)域，得到相位均勻的感興趣區(qū)域是無參考質(zhì)子共振頻率測溫的一個(gè)重要方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種無參考質(zhì)子共振頻率測溫法中快速生成精確的感興趣區(qū)域的方法。

一種無參考質(zhì)子共振頻率測溫法中生成感興趣區(qū)域的方法，所述無參考質(zhì)子共振頻率測溫通過比較磁共振圖像的加熱區(qū)域和感興趣區(qū)域的相位差來計(jì)算加熱區(qū)域的溫度值，所述無參考質(zhì)子共振頻率測溫法中生成感興趣區(qū)域的方法包括以下步驟：在磁共振圖像中獲取加熱區(qū)域，并在所述加熱區(qū)域周圍選擇待選區(qū)域；對所述待選區(qū)域內(nèi)的圖像像素灰度做空間一階導(dǎo)數(shù)和直方圖統(tǒng)計(jì)；對所述待選區(qū)域內(nèi)的圖像像素灰度空間一階導(dǎo)數(shù)做直方圖統(tǒng)計(jì)；判斷所述待選區(qū)域圖像灰度的直方圖是否有對應(yīng)于相位連續(xù)區(qū)域和對應(yīng)于相位突變區(qū)域的不同的峰值；如果所述待選區(qū)域圖像灰度的直方圖有對應(yīng)于所述相位連續(xù)區(qū)域和對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域的不同的峰值，在對應(yīng)于所述相位連續(xù)區(qū)述域和對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域的不同的峰值之間選擇灰度閾值，并將所述待選區(qū)域內(nèi)像素灰度和所述灰度閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果在所述待選區(qū)域內(nèi)生成感興趣區(qū)域，并結(jié)束；如果所述待選區(qū)域圖像灰度的直方圖沒有對應(yīng)于所述相位連續(xù)區(qū)域和對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域的不同的峰值，則判斷所述待選區(qū)域圖像像素灰度的空間一階導(dǎo)數(shù)的直方圖是否有對應(yīng)于相位突變區(qū)域邊緣和對應(yīng)于非相位突變區(qū)域邊緣的不同峰值；如果所述待選區(qū)域圖像像素灰度的空間一階導(dǎo)數(shù)的直方圖有對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域邊緣和對應(yīng)于所述非相位突變區(qū)域邊緣的不同峰值，在對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域邊緣和對應(yīng)于所述非相位突變區(qū)域邊緣的不同峰值之間選擇導(dǎo)數(shù)閾值，并將所述待選區(qū)域內(nèi)像素灰度空間一階導(dǎo)數(shù)大于所述導(dǎo)數(shù)閾值的像素作為所述相位突變區(qū)域的邊緣像素，在所述待選區(qū)域內(nèi)將所述相位突變區(qū)域邊緣像素所包圍的像素去掉，并將所述待選區(qū)域剩下的區(qū)域作為感興趣區(qū)域；否則，使用模式分類法對所述待選區(qū)域內(nèi)的像素進(jìn)行處理，并根據(jù)處理的結(jié)果在所述待選區(qū)域內(nèi)生成感興趣區(qū)域。

優(yōu)選的，所述在對應(yīng)于所述相位連續(xù)區(qū)域和對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域的不同的峰值之間選灰度擇閾值的步驟為：對所述灰度直方圖曲線進(jìn)行平滑處理；將所述灰度直方圖曲線中的對應(yīng)于所述相位連續(xù)區(qū)域和對應(yīng)于所述相位突變區(qū)域的兩個(gè)峰值之間的灰度直方圖曲線求一階導(dǎo)數(shù)；將求得的灰度直方圖曲線的一階導(dǎo)數(shù)的絕對值的最小值對應(yīng)的灰度作為灰度閾值。