[发明专利]无参考质子共振频率测温法中生成感兴趣区域的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及磁共振技术，特别是涉及一种无参考质子共振频率测温法中生成感兴趣区域的方法。

【背景技术】

磁共振成像技术，是一种无创无电离辐射的成像方法，可以生成不同方向的解剖图像。人体组织内与温度相关的一些参数都会影响磁共振图像，因此我们有可能研究利用磁共振图像与温度的相关性来进行无创温度监测。基于质子共振频率(Proton resonance frequency，PRF)的化学位移的磁共振测温方法是一种无创测温方法，其优点是有很好的时间和空间分辨率，而且可以直接进行图像的后处理，不需要复杂的数据计算。一般通过梯度回波中的信号相位的改变值来确定温度的改变，相位的改变ΔΦ和温度变化ΔT之间的关系为ΔT＝ΔΦ/γαB₀TE。相位的改变值和温度变化之间的关系是线性的。其中，ΔΦ＝Φ-Φ_baseline，基准或参考相位(Φ_baseline)图像是在加热前获取的，将其从加热过程中获取的相位图像(Φ)中减去得到相位变化值。其中，γ为旋磁比，α为温度系数，B₀为主磁场强度，TE为GRE序列的回波时间。然而，当存在组织运动时，加热过程中获得的图像不能和基准图像正确配准，背景磁场变化不均匀会导致基准相位估计错误从而影响温度测量结果。目前，有一种称为“Referenceless的PRF位移测温成像”方法，其中ΔΦ＝Φ-Φ_extrapolated，即对基准相位(Φ_extrapolated)的估计是从加热过程中获取的图像本身获得，因此一个独立的参考扫描并不是必需的。

由于这种方法需要通过多项式拟合来得到加热区域的基准相位，如果感兴趣区域中含有血管，血管处的相位与其他区域的相位有显著的差异，将会造成感兴趣区域内的相位突变，这种相位突变将影响到多项式拟合，从而导致最后加热区温度的计算错误。一般的处理是将待选区域内的相位突变区域去掉，将待选区域剩下的区域作为感兴趣区域。传统的生成感兴趣区域的方法比较简单和粗糙。而且每种算法都有其适用的范围，选择同一类型的算法可能不能满足多种条件下的要求。如何精确快速的去除相位有显著变化的区域，得到相位均匀的感兴趣区域是无参考质子共振频率测温的一个重要方面。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种无参考质子共振频率测温法中快速生成精确的感兴趣区域的方法。

一种无参考质子共振频率测温法中生成感兴趣区域的方法，所述无参考质子共振频率测温通过比较磁共振图像的加热区域和感兴趣区域的相位差来计算加热区域的温度值，所述无参考质子共振频率测温法中生成感兴趣区域的方法包括以下步骤：在磁共振图像中获取加热区域，并在所述加热区域周围选择待选区域；对所述待选区域内的图像像素灰度做空间一阶导数和直方图统计；对所述待选区域内的图像像素灰度空间一阶导数做直方图统计；判断所述待选区域图像灰度的直方图是否有对应于相位连续区域和对应于相位突变区域的不同的峰值；如果所述待选区域图像灰度的直方图有对应于所述相位连续区域和对应于所述相位突变区域的不同的峰值，在对应于所述相位连续区述域和对应于所述相位突变区域的不同的峰值之间选择灰度阈值，并将所述待选区域内像素灰度和所述灰度阈值进行比较，根据比较的结果在所述待选区域内生成感兴趣区域，并结束；如果所述待选区域图像灰度的直方图没有对应于所述相位连续区域和对应于所述相位突变区域的不同的峰值，则判断所述待选区域图像像素灰度的空间一阶导数的直方图是否有对应于相位突变区域边缘和对应于非相位突变区域边缘的不同峰值；如果所述待选区域图像像素灰度的空间一阶导数的直方图有对应于所述相位突变区域边缘和对应于所述非相位突变区域边缘的不同峰值，在对应于所述相位突变区域边缘和对应于所述非相位突变区域边缘的不同峰值之间选择导数阈值，并将所述待选区域内像素灰度空间一阶导数大于所述导数阈值的像素作为所述相位突变区域的边缘像素，在所述待选区域内将所述相位突变区域边缘像素所包围的像素去掉，并将所述待选区域剩下的区域作为感兴趣区域；否则，使用模式分类法对所述待选区域内的像素进行处理，并根据处理的结果在所述待选区域内生成感兴趣区域。

优选的，所述在对应于所述相位连续区域和对应于所述相位突变区域的不同的峰值之间选灰度择阈值的步骤为：对所述灰度直方图曲线进行平滑处理；将所述灰度直方图曲线中的对应于所述相位连续区域和对应于所述相位突变区域的两个峰值之间的灰度直方图曲线求一阶导数；将求得的灰度直方图曲线的一阶导数的绝对值的最小值对应的灰度作为灰度阈值。