[发明专利]一种永磁MRI系统的测温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁MRI系统的测温方法。

背景技术

核磁共振成像仪(以下简称MRI)是目前应用最广泛的无接触成像医疗设备之一，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息主要应用于临床人体内部成像诊断。

MRI测温技术是一种无创的测温技术，在肿瘤的热疗中应用越来越广泛。其主要方法包括质子共振频率(proton resonance frequency，以下简称PRF)、自旋晶格弛豫时间(以下简称T₁、水分子扩散系数、MR波谱等，PRF方法是利用温度和图像相位的关系实现组织的测温，是当前最常用的MRI测温方法。

PRF方法的温度敏感系数与主磁场强度成正比，场强越高其测温精度越高，因此PRF测温方法适用于高场超导MRI系统。而T₁测温方法主要依赖图像的幅度信息进行T₁参数估计，但是在T₁值测量的过程中受很多因素的影响，比如B₁场的不均匀性以及T₁值对组织的特性的依赖性，使得对T₁值的测量带来误差，最终导致在测温上产生误差。虽然超导系统具有成像质量高、速度快等优点，但存在生产和维护成本高、开放度有限等问题，而永磁MRI成像系统开放性好，便于医生实施介入手术操作，而且生产和维护成本较低，但永磁MRI系统中的主磁场漂移较严重，使得PRF方法的测温误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种永磁MRI系统的测温方法，该方法能对永磁MRI系统实现准确和稳定的测温。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种永磁MRI系统的测温方法，其特征在于：包括

步骤1、对翻转角值进行校准，由于B₁场的不均匀性，导致实际的翻转角与我们设定的翻转角不一致，就会导致计算的自旋晶格弛豫时间值存在误差，因此需要对翻转角进行校正，翻转角值校准的过程如下：

(1-1)、在常温条件下，将检测体模放入MRI扫描仪中扫描，扫描采用扰相梯度回波序列，扫描参数：TR=50～100ms，TE=5～15ms，Matrix=128×128或256×128，FOV=200mm×200mm到240mm×240mm之间，将检测体模翻转角的设定值从10°到75°每间隔n°，n为3～10之间的整数扫描一次，每扫描一次就采集一次K空间数据，将每次采集获得的K空间数据均进行傅里叶变换，重建出60/n幅幅度图像，在这60/n幅幅度图像中均选取一个感兴趣区域，取该感兴趣区域像素点的灰度平均值，n为3～10之间的自然数；

(1-2)、在同一台MRI设备上重复步骤(1-1)m次，m为3～10之间的自然数，在同一翻转角下将m次取得的感兴趣区域像素点的灰度平均值用双翻转角的方法计算出实际的翻转角值；

(1-3)、用多项式拟合出实际的翻转角值和设定的翻转角值之间的关系曲线，将该曲线用于后续步骤中的翻转角值校准曲线；

步骤2、对自旋晶格弛豫时间和温度之间的系数进行校准，由于自旋晶格弛豫时间跟温度的敏感度系数在不同的组织下是不相同的，所以需要校正这个系数；具体过程如下：

(2-1)、将检测体模放在水浴中加热到60～70℃之间，然后再放入到MRI扫描仪中做降温扫描，采用精度为0.1℃～1℃的温度计测量检测体模的温度，扫描采用扰相梯度回波序列，扫描参数：TR=50～100ms，TE=5～15ms，Matrix=128×128或256×128，FOV=200mm×200mm到240mm×240mm之间，FA₁=30°～50°之间，FA₂=60°～80°之间，Slicenumber=1～2，温度每下降1℃或2℃采集一次K空间数据，直到温度下降到36℃采集最后一次K空间数据；

(2-2)、将采集获得的K空间数据进行傅里叶变换，重建出幅度图像，在每一幅幅度图像中均选取温度计附近10×10或5×5的感兴趣区域，取该感兴趣区域像素点的灰度平均值，通过变化的翻转角方法计算出每一个采集温度值下对应的自旋晶格弛豫时间值；

(2-3)、通过线性拟合出自旋晶格弛豫时间和温度之间的关系曲线，计算出自旋晶格弛豫时间的温度敏感度系数，自旋晶格弛豫时间的温度敏感度系数即为拟合后的自旋晶格弛豫时间－温度曲线的斜率；