[发明专利]一种永磁MRI系统的测温方法

摘要

本发明涉及一种永磁MRI系统的测温方法，首先对翻转角值进行校准，然后对自旋晶格弛豫时间和温度之间的系数进行校准，再通过数据采集、数据重建和相位校准后，得到两组质子共振频率方法测温结果，再得到一组自旋晶格弛豫时间方法测温结果，最后将质子共振频率方法测温结果和自旋晶格弛豫时间方法测温结果进行混合平均，得到最终的测温结果。本发明应用于永磁MRI系统上测温过程中，可以有效的提高测温准确度和测温的稳定性。

主权项

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，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°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，具体过程如下：(2‑1)、将检测体模放在水浴中加热到60～70℃，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，Slice number=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；步骤3、数据采集：在步骤(2‑1)温度每下降1℃或2℃就采集一次K空间数据这一过程，记录此时的温度计读数，当温度降到36℃时，采集最后一次数据，由于采用FA1和FA2这两个不同的翻转角值同时采集数据，所以可以得到两组数据；步骤4、数据重建：对于步骤3采集的K空间数据进行傅里叶变换，分别重建出两组幅度图像和相位图像；步骤5、相位校准：将x个恒温体模与检测体模同时放入到MRI扫描仪中做降温扫描，并采集Ｋ空间数据，x个恒温体在做降温扫描过程中温度始终保持不变，x取3～6之间的自然数；在每一个温度采集点，利用前述四个恒温体模受主磁场漂移所引起的相位变化量，用一阶多项式的方法拟合出检测体模受主磁场漂移引起的相位变化量；然后在每一个温度采集点，用检测体模的相位减去拟合的检测体模受主磁场漂移引起的相位变化量就可以得到检测体模受温度引起的相位变化，继而得到检测体模相位变化和温度之间的对应关系；步骤6、质子共振频率方法测温：在步骤4得到的两组相位图像的任意一组相位图像中，选定第一幅相位图像作为参考图像，并将此时的温度作为参考温度，然后利用相邻相位图像计算出相位的变化，通过步骤5得到的检测体模相位变化和温度之间的对应关系进而将相位变化转化为温度变化值，将该温度变化值加上参考温度就是质子共振频率方法测量的温度，实现质子共振频率方法的测温，由于采用FA1=40°、FA2=75°这两个不同的翻转角值同时采集的两组数据，因此可以得到两组质子共振频率方法测温结果；步骤7、自旋晶格弛豫时间方法测温：在步骤4得到的两组幅度图像的任意一组幅度图像中，选定第一个温度点的幅度图像作为参考图像，并将此时的温度作为参考温度，利用两个在同一温度点不同翻转角值的幅度图像通过变化的翻转角方法计算出自旋晶格弛豫时间，然后利用相邻自旋晶格弛豫时间的变化通过自旋晶格弛豫时间的温度敏感度系数转化为温度的变化，自旋晶格弛豫时间的温度敏感度系数在步骤2中已经得出，再加上参考温度就是自旋晶格弛豫时间方法测量的温度，由于采用FA1和FA2这两个不同的翻转角值同时采集的两组数据，因此可以得到两组自旋晶格弛豫时间方法测温结果；步骤8、混合PRF/T1平均方法测温：将质子共振频率方法测的两组温度结果和自旋晶格弛豫时间方法测得的两组温度结果求和取均值，作为最终的温度结果。