[發明專利]基于神經網絡的磁共振成像測溫方法及裝置

有效

• 申請號: 201910529241.8
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110320486B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 徐冬溶;趙智勇
• 申請（專利權）人: 杭州邃藍科技有限公司;華東師范大學
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;G01R33/00;G06V10/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉亞飛

本發明提供了一種基于神經網絡的磁共振成像測溫方法及裝置，涉及磁共振成像的技術領域，包括采集仿體在多個溫度范圍內的溫度值，并采集仿體在溫度范圍內經磁共振機器掃描得到的T1加權圖像；基于溫度值和T1加權圖像的信號強度，確定仿體的溫度改變均值和仿體的信號強度改變均值；將預設時刻的仿體的信號強度改變均值確定為初始信號強度均值；選取低溫區間范圍內的溫度改變均值、初始信號強度均值和信號強度改變均值作為訓練數據；根據訓練數據訓練BP(Back Propagation)神經網絡，得到T1測溫的非線性關系；基于非線性關系預測高溫區間范圍內的溫度值。本發明可以在一個實驗中完成熱敏感系數校準和測溫，縮短整個實驗時間，從而推進T1測溫方法的臨床應用。

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術領域，尤其是涉及一種基于神經網絡的磁共振成像測溫方法及裝置。

背景技術

在MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)測溫過程中，T1(縱向弛豫時間)測溫方法受運動影響較小，并且容易在臨床上實現。然而，T1測溫方法有以下不足：T1弛豫時間和溫度之間的依賴關系跟組織類型有關。當前，使用該方法對組織進行測溫之前需要做一個校準實驗來計算組織的熱敏感系數。相比于其他測溫方法，T1測溫方法的實現往往包含校準實驗和測溫實驗兩個過程，這種額外的操作(也即校準熱敏感系數過程)在實際應用中非常不方便。此外，T1弛豫時間和溫度之間的相互關系存在非線性成分，非線性假設相比之前的線性假設也許更適合T1測溫模型。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于BP神經網絡的MRI測溫方法及裝置，以緩解現有技術中存在的T1測溫方法的實現往往包含校準實驗和測溫實驗兩個過程，這種額外的操作(也即校準熱敏感系數過程)在實際應用中是非常不方便的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于神經網絡的磁共振成像測溫方法，其中，包括：

采集仿體在多個溫度范圍內的溫度值，并采集所述仿體在所述溫度范圍內經磁共振機器掃描得到的T1加權圖像；

基于所述溫度值和所述T1加權圖像的信號強度，確定所述仿體的溫度改變均值和所述仿體的信號強度改變均值；

將預設時刻的所述仿體的信號強度改變均值確定為初始信號強度均值；

選取第一溫度范圍內的溫度改變均值、初始信號強度均值和信號強度改變均值作為訓練數據；

根據所述訓練數據訓練BP神經網絡，得到T1測溫的非線性關系；

基于所述非線性關系預測第二溫度范圍內的溫度值，其中，所述第二溫度范圍內的溫度值高于所述第一溫度范圍內的溫度值。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述采集仿體在多個溫度范圍內的溫度值，并采集所述仿體在所述溫度范圍內經磁共振機器掃描得到的T1加權圖像的步驟，包括：

采集所述仿體在第一預設溫度范圍內的溫度值和T1加權圖像；

采集所述仿體在第二預設溫度范圍內的溫度值和T1加權圖像，所述第二預設溫度高于第一預設溫度范圍。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述基于所述溫度值和所述T1加權圖像的信號強度，確定所述仿體的溫度改變均值和所述仿體的信號強度改變均值的步驟，包括：

在多個溫度變化范圍內確定感興趣區，并提取所述感興趣區內不同時刻的溫度值和T1加權圖像的信號強度；

根據提取到的溫度值和T1加權圖像的信號強度，確定所述溫度改變均值和所述仿體的信號強度改變均值。