[發(fā)明專利]一種減少實時磁共振溫度成像中系統(tǒng)溫度誤差的方法

有效

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• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111568390B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 曹鵬
• 申請（專利權）人: 杭州佳量醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/055
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 白靜蘭

本發(fā)明公開了一種減少實時磁共振溫度成像中系統(tǒng)溫度誤差的方法：在成像物體的周圍擺放若干個參照水膜，并通過磁共振兼容的溫度光纖對若干個參照水膜實時測溫；通過采集加熱前和加熱中的磁共振相位圖，計算每個參照水膜測溫點的相位差，以及每個參照水膜測溫點的實際溫度變化，計算出每個參照水膜測溫點的主磁場偏差；根據(jù)參照水膜測溫點的實時主磁場偏差，估計主磁場偏差的整體平面分布；根據(jù)主磁場偏差的整體平面分布對磁共振成像的每一個像素點根據(jù)相位圖直接計算的溫度進行矯正，得到實際溫度。本發(fā)明提供的方法通過對磁共振溫度成像過程中的主磁場偏移數(shù)值及空間分布準確估計，從而減少磁共振溫度成像中的溫度測量誤差。

技術領域

本發(fā)明涉及磁共振溫度成像技術領域，特別涉及一種減少實時磁共振溫度成像中系統(tǒng)溫度誤差的方法。

背景技術

實時磁共振溫度成像可以實現(xiàn)對人體組織無創(chuàng)、快速、準確的溫度測量，主要應用于腫瘤組織熱消融等微創(chuàng)手術的實時溫度檢測，判斷溫度是否達到理想值以及溫度空間分布，從而幫助判別微創(chuàng)手術效果以及預警局部溫度過高等術中危險。

基于質(zhì)子共振頻率偏移(PRF,proton?resonance?frequency)的磁共振溫度成像，因為有較好的時空分辨率、高場下較高的靈敏度和準確度、以及對較高溫度的近線性敏感，是目前磁共振溫度成像的主流成像技術。該方法主要通過梯度回波磁共振序列(GRE，或其他變形序列)采集空間相位圖像，并分別在加熱前和加熱中采集相位圖，通過計算相位圖之間的差異(簡稱相位差圖)，從而計算得到溫度圖像。該方法的主要弊端在于，相位差圖同時受非溫度因素的影響，主要影響因素為主磁場的偏移。

為克服PRF磁共振溫度成像中主磁場偏移帶來的溫度測量誤差，需要準確、實時估計出主磁場偏移。目前，常用的方法包括人為選定組織中某一遠離加熱中心點的區(qū)域，并假設該區(qū)域的溫度不變，從而通過相位圖計算出該區(qū)域主磁場變化。如公開號為CN101273889A的中國專利公開了一種一種計算加熱區(qū)域的溫度變化的方法，用于磁共振監(jiān)控的高強度聚焦超聲HIFU治療，該方法包括：對HIFU治療頭在兩個或兩個以上位置時生成的參考像進行插值，得到HIFU治療頭移動位置的參考像；根據(jù)所述HIFU治療頭移動位置的插值參考像的相位圖和HIFU治療頭在該位置時生成的加熱圖像計算加熱區(qū)域的溫度變化。該專利還公開了一種計算加熱區(qū)域的溫度變化的裝置，該裝置包括參考像插值單元和溫度計算單元。使用了本發(fā)明的方法和裝置，能夠顯著減小HIFU治療頭的移動中由于磁化率的變化導致的溫度誤差，既能得到準確的加熱區(qū)域的溫度變化，同時減小HIFU治療中操作的復雜程度和治療時間。如公開號為CN102488497A的中國專利公開一種磁共振溫度測量方法，包括如下步驟：進行稀疏采樣獲取導航數(shù)據(jù)集和圖像數(shù)據(jù)集，并重建得到相應的相位圖；通過所述相位圖獲取待測區(qū)域的相位變化值；根據(jù)所述相位變化值得到待測區(qū)域的溫度變化值。上述磁共振溫度測量方法及系統(tǒng)中，通過視野采集兩組數(shù)據(jù)，并重建出高時空分辨率的圖像，同時在重建過程中不影響其中的相位信息，得到相應的相位圖，從而根據(jù)相位圖測量出溫度的變化值，實現(xiàn)了磁共振中對溫度變化的實時監(jiān)控，同時也達到了對圖像高時間分辨率和高空間分辨率的要求。

該方法主要由兩個假設：(1)該選定區(qū)域的在整個測量過程中溫度不變；(2)組織中其他區(qū)域的主磁場變化等同于該選定區(qū)域的主磁場變化。然而，在真正的應用場景中，上述兩個假設很難滿足。對于假設一，很難判定組織中該區(qū)域的真正溫度變化；對于假設二，持續(xù)的磁共振掃描，會改變所有成像空間中的主磁場變化，且由于受勻場梯度持續(xù)工作等影響，主磁場的變化存在一定的空間分布差異。鑒于這兩項假設的不合理性，目前基于PRF的磁共振溫度成像存在著一定的測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減少實時磁共振溫度成像中系統(tǒng)溫度誤差的方法，通過對磁共振溫度成像過程中的主磁場偏移數(shù)值及空間分布準確估計，從而減少磁共振溫度成像中的溫度測量誤差。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種減少實時磁共振溫度成像中系統(tǒng)溫度誤差的方法，所述方法包括：