[发明专利]一种保证活体磁共振波谱感兴趣区定位准确性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体地是一种在活体磁共振波谱测量过程中保证感兴趣区定位准确性的方法。

背景技术

磁共振波谱是目前唯一能无损伤探测活体组织化学特性的方法。在许多疾病过程中，代谢改变先于病理形态改变，而磁共振波谱对这种代谢改变的潜在敏感性很高，故能提供信息以早期检测病变。随着磁共振成像技术在临床诊断上的迅速普及，磁共振波谱也逐渐走向临床。

活体磁共振波谱在颅内疾病的诊断上有很高的价值。对于一些颅内疾病来说，发病早期在常规结构像上往往观察不到明显的变化，但是机体病变区域代谢功能的异常会导致区域内化合物的含量与正常时期不同，并随时间变化，通过磁共振波谱对这些化合物浓度的变化进行分析，研究者可以了解疾病的病变进程，从而进行相关研究。以缺血性脑血管病为例，临床上脑梗死发生4小时以内的病人，用常规的磁共振成像常常难以显示缺血区，而磁共振波谱的改变则很明显，出现乳酸（Lac）峰，其浓度的变化预示着病变区域的损伤程度，同时乙酰天门冬氨酸（NAA）的含量明显降低，标志着神经元出现了不可逆损伤。同时，活体磁共振波谱还可用于评估治疗效果。通过活体磁共振波谱对病人服药前后感兴趣区内代谢物质含量的变化进行分析，研究者可以了解病人病情的变化。此外，磁共振波谱还可用于星形细胞瘤与急性/亚急性脑梗塞、局灶性炎症的鉴别，环形增强病变的鉴别，肿瘤的良恶性分级等等，临床应用前景广泛。

磁共振波谱对检测区域的变化非常敏感，所以对定位的准确性要求很高，但在多次波谱采集中，很难保证被试每次躺的位置完全一致，即使躺的位置一致也很难保证操作者定位一致，由此导致波谱结果的变化会影响研究者对病人真实的生理状况的判断。

发明内容

本发明的目的是针对上述研究中遇到的问题而提供的一种保证多次扫描时感兴趣区定位一致的方法。每次磁共振波谱采集前，采集一高分辨结构像，将后续扫描时的结构像与第一次扫描的结构像进行配准，获取被试身体位置的改变信息，用以指导波谱感兴趣区的定位。

为了实现上述目的，本发明的具体的技术方案如下：

（1）从磁共振成像设备中得到扫描过程中采集的结构像数据。

（2）将两次的结构像数据输入软件进行处理，以第一次扫描的结构像作为参考图像，后续扫描的结构像作为目标图像，将被试在磁体系统中的位置变动看作是刚体的变动。进行配准，得到两次图像间的配准信息。配准采用公式：

其中 表示参考图像空间中头部任一点的笛卡尔坐标，表示同一点在待配准图像空间中的笛卡尔坐标，是位置变动参数，其中仅有6个参数是独立的；

（3）读取结构像数据的头文件信息，确定第一次感兴趣区的定位信息，即体心坐标，计算体素中三个不同方向的面心坐标；

（4）根据配准信息计算出上述四个点在第二次扫描中的对应坐标以及两次位置的平动信息：

其中表示平移矩阵，，，3个参数分别表示沿x，y，z轴的平移量；

（5）对两次测量中对应位置的体心-面心向量进行计算，获取转动信息；采用如下公式：

其中是对应向量之间的夹角，、分别为对应的体心-面心向量；

（6）用平动和转动参数对第二次测量的感兴趣区进行定位，从而进行第二次波谱扫描。

本发明的主要优点是：感兴趣区变动与被试的位置变动一致，可消除波谱测量中位置的变动对结果造成的影响，有助于医学研究上的确切诊断。本方法不仅适用于磁共振波谱领域，还适用于磁共振的其它领域，研究过程中可保证其感兴趣区定位的准确性。

附图说明

图1是被试第一次扫描得到的高分辨结构图像以及磁共振波谱感兴趣区的位置；

图2是第一次扫描得到的波谱图像；

图3是被试第二次扫描得到的高分辨结构图像以及校正得到的磁共振波谱感兴趣区的位置；

图4 是第二次扫描得到的波谱图像。

具体实施方式

以下通过附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述：

本实施例采用的MRI成像系统是Siemens MAGNETOM Trio Tim 3.0T磁共振成像系统，软件版本为VB15。

具体步骤如下：

（1）将被试平躺置于磁体中心，头部固定在头线圈内。本实施例所用线圈为12通道头部线圈。