一种磁共振测温的方法和装置

摘要

本发明公开了一种磁共振测温方法，包括：建立以脂肪为参照物的磁共振温度模型；在热疗过程中使用多回波梯度回波序列进行图像采集；利用磁共振兼容的热电偶或热敏光纤在首次热疗或预扫描阶段进行实际温度测量用以标定；根据所述温度模型，利用扩展Prony算法对数据进行拟合，获取水和油的信号幅度、初始相位、横向弛豫率和扫描仪解调后的共振频率；根据水和脂肪质子的共振频率，获取油水化学位移；根据所述油水化学位移和实测温度值，获取温度系数α和系数β；根据所述油水化学位移、温度系数α和系数β，获取绝对温度。本发明还公开了一种磁共振测温的装置。本发明能够快速获取高分辨率的绝对温度图像，并大幅减轻运动、形变、场漂、脂肪等因素对测温准确度的影响。

主权项

1.一种磁共振测温的装置，其特征在于，所述装置包括：温度模型建立单元，用于根据公式$s\left(t_n\right)=\underset{i=\mathrm{water},\mathrm{fat}}{\Sigma }{\rho }_i{e}^{j{\phi }_i}{e}^{(-R_{2,i}^{*}+j2\pi f_i)t_n}+w\left(n\right)$建立以脂肪为参照物的磁共振温度模型，其中s(t_n)是采得的磁共振信号，ρ_i是水和油的质子密度，φ_i是初始相位，是横向弛豫率，f_i是扫描仪解调后的共振频率，w(n)是复高斯白噪声，t_n为回波时间，n＝0，1，2，...N-1，N为单次测温所需图像数；图像采集单元，用于在热疗过程中使用多回波梯度回波序列进行图像采集；实际温度测量单元，用于利用磁共振兼容的热电偶或热敏光纤在首次热疗或预扫描阶段进行实际温度测量；共振频率获取单元，用于根据所述温度模型，利用公式$s\left(n\right)=\underset{i=\mathrm{water},\mathrm{fat}}{\Sigma }{\rho }_i{e}^{-T{E}_0{R}_{2,i}^{*}}{e}^{j({\phi }_i+2\pi f_i{\mathrm{TE}}_0)}{e}^{(-R_{2,i}^{*}+j2\pi f_i)\mathrm{\Delta TEn}},$在回波时间间隔相同时利用扩展Prony算法对数据进行拟合，获取水和油的质子密度ρ_i、初始相位φ_i、横向弛豫率和扫描仪解调后的共振频率f_i，其中TE₀是多回波梯度回波序列的首个回波时间，ΔTE是回波间隔，S(n)是采得的磁共振信号，n＝0，1，2，...N-1，N为单次测温所需图像数；油水化学位移获取单元，用于根据水和脂肪质子的共振频率f_water和f_fat，利用公式获取油水化学位移其中是氢质子旋磁比，B₀是主磁场场强；系数获取单元，用于根据所述油水化学位移和首次热疗或预扫描阶段得到的实测温度值T_s，利用公式${\delta }_{H_{2}O-{\mathrm{CH}}_2}=\alpha T_s+\beta ,$获取温度系数α和系数β；绝对温度获取单元，用于根据所述油水化学位移温度系数α和系数β，利用公式$T=\frac{{\delta }_{H_{2}O-{\mathrm{CH}}_2}-\beta }{\alpha }$获取整个热疗过程中病灶区域的绝对温度T。