[发明专利]一种减少实时磁共振温度成像中系统温度误差的方法

说明书

本发明公开了一种减少实时磁共振温度成像中系统温度误差的方法：在成像物体的周围摆放若干个参照水膜，并通过磁共振兼容的温度光纤对若干个参照水膜实时测温；通过采集加热前和加热中的磁共振相位图，计算每个参照水膜测温点的相位差，以及每个参照水膜测温点的实际温度变化，计算出每个参照水膜测温点的主磁场偏差；根据参照水膜测温点的实时主磁场偏差，估计主磁场偏差的整体平面分布；根据主磁场偏差的整体平面分布对磁共振成像的每一个像素点根据相位图直接计算的温度进行矫正，得到实际温度。本发明提供的方法通过对磁共振温度成像过程中的主磁场偏移数值及空间分布准确估计，从而减少磁共振温度成像中的温度测量误差。

技术领域

本发明涉及磁共振温度成像技术领域，特别涉及一种减少实时磁共振温度成像中系统温度误差的方法。

背景技术

实时磁共振温度成像可以实现对人体组织无创、快速、准确的温度测量，主要应用于肿瘤组织热消融等微创手术的实时温度检测，判断温度是否达到理想值以及温度空间分布，从而帮助判别微创手术效果以及预警局部温度过高等术中危险。

基于质子共振频率偏移(PRF,proton resonance frequency)的磁共振温度成像，因为有较好的时空分辨率、高场下较高的灵敏度和准确度、以及对较高温度的近线性敏感，是目前磁共振温度成像的主流成像技术。该方法主要通过梯度回波磁共振序列(GRE，或其他变形序列)采集空间相位图像，并分别在加热前和加热中采集相位图，通过计算相位图之间的差异(简称相位差图)，从而计算得到温度图像。该方法的主要弊端在于，相位差图同时受非温度因素的影响，主要影响因素为主磁场的偏移。

为克服PRF磁共振温度成像中主磁场偏移带来的温度测量误差，需要准确、实时估计出主磁场偏移。目前，常用的方法包括人为选定组织中某一远离加热中心点的区域，并假设该区域的温度不变，从而通过相位图计算出该区域主磁场变化。如公开号为CN101273889A的中国专利公开了一种一种计算加热区域的温度变化的方法，用于磁共振监控的高强度聚焦超声HIFU治疗，该方法包括：对HIFU治疗头在两个或两个以上位置时生成的参考像进行插值，得到HIFU治疗头移动位置的参考像；根据所述HIFU治疗头移动位置的插值参考像的相位图和HIFU治疗头在该位置时生成的加热图像计算加热区域的温度变化。该专利还公开了一种计算加热区域的温度变化的装置，该装置包括参考像插值单元和温度计算单元。使用了本发明的方法和装置，能够显著减小HIFU治疗头的移动中由于磁化率的变化导致的温度误差，既能得到准确的加热区域的温度变化，同时减小HIFU治疗中操作的复杂程度和治疗时间。如公开号为CN102488497A的中国专利公开一种磁共振温度测量方法，包括如下步骤：进行稀疏采样获取导航数据集和图像数据集，并重建得到相应的相位图；通过所述相位图获取待测区域的相位变化值；根据所述相位变化值得到待测区域的温度变化值。上述磁共振温度测量方法及系统中，通过视野采集两组数据，并重建出高时空分辨率的图像，同时在重建过程中不影响其中的相位信息，得到相应的相位图，从而根据相位图测量出温度的变化值，实现了磁共振中对温度变化的实时监控，同时也达到了对图像高时间分辨率和高空间分辨率的要求。

该方法主要由两个假设：(1)该选定区域的在整个测量过程中温度不变；(2)组织中其他区域的主磁场变化等同于该选定区域的主磁场变化。然而，在真正的应用场景中，上述两个假设很难满足。对于假设一，很难判定组织中该区域的真正温度变化；对于假设二，持续的磁共振扫描，会改变所有成像空间中的主磁场变化，且由于受匀场梯度持续工作等影响，主磁场的变化存在一定的空间分布差异。鉴于这两项假设的不合理性，目前基于PRF的磁共振温度成像存在着一定的测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少实时磁共振温度成像中系统温度误差的方法，通过对磁共振温度成像过程中的主磁场偏移数值及空间分布准确估计，从而减少磁共振温度成像中的温度测量误差。

本发明采用以下技术方案：

一种减少实时磁共振温度成像中系统温度误差的方法，所述方法包括：