磁共振溫度成像方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在線實(shí)時(shí)磁共振溫度成像方法，加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列；通過所述連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中得到隨時(shí)間變化的所述待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；利用重建算法對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，所述重建圖像包括相位圖像和幅值圖像；每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式從圖像重建系統(tǒng)設(shè)備傳送到溫度成像系統(tǒng)設(shè)備上指定的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中；從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取的所述相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利用溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。采用該方法，實(shí)現(xiàn)了在線磁共振中對(duì)待測(cè)對(duì)象溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，還提供了一種在線實(shí)時(shí)磁共振溫度成像系統(tǒng)。
【專利說明】磁共振溫度成像方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域，特別是涉及一種磁共振溫度成像方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 高強(qiáng)度聚焦超聲（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)治療是一種新興 無創(chuàng)性治療良惡性實(shí)體腫瘤的新方法，其機(jī)制是在短時(shí)間內(nèi)通過聚焦超聲將腫瘤組織溫度 瞬間提高到60°以上，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生不可逆壞死、組織凝固性壞死和蛋白質(zhì)變性。熱療 方法中需要將腫瘤細(xì)胞加熱到60°以上，但是溫度又不能超過100°，以避免組織被碳化 且很難被代謝吸收。因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞的溫度變化是實(shí)現(xiàn)安全治療的基本保障。由于 磁共振成像具有高分辨率和無創(chuàng)性監(jiān)測(cè)溫度的特性，因此成為最適合引導(dǎo)和監(jiān)控治療過程 的工具之一。
[0003] 傳統(tǒng)的在線磁共振溫度成像方法是：將磁共振掃描主控計(jì)算機(jī)、圖像重建計(jì)算機(jī) 和溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)置于同一局域網(wǎng)內(nèi)。治療時(shí)先啟動(dòng)加熱裝置，預(yù)設(shè)加熱時(shí)間和功率， 加熱到預(yù)設(shè)的時(shí)間后，停止加熱。溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)再發(fā)送掃描請(qǐng)求給磁共振掃描主控 計(jì)算機(jī)申請(qǐng)一個(gè)掃描序列，該序列掃描一次，生成至少2幅圖像，等待所有圖像重建完成生 成重建圖后才能通過影像歸檔和通信系統(tǒng)協(xié)議傳送給溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度成像 處理，生成需要的溫度圖像。這種方案加熱和掃描是分開進(jìn)行的，生成的溫度圖像顯示的是 加熱完后的溫度，加熱過程中的實(shí)時(shí)溫度變化無法顯示。并且當(dāng)序列掃描圖像有多幅時(shí)必 須等所有圖像重建完成后才能發(fā)送給溫度成像系統(tǒng)，也會(huì)增加延時(shí)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)時(shí)產(chǎn)生溫度圖像的技術(shù)問題，提供一種在線 實(shí)時(shí)的磁共振溫度成像方法和系統(tǒng)。
[0005] -種磁共振溫度成像方法，所述方法包括：
[0006] 加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列；
[0007] 通過所述連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中得到隨時(shí)間變化的所述待 測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；
[0008] 利用重建算法對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，所述重建圖像包括相位 圖像和幅值圖像；
[0009] 每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式從圖像重建系統(tǒng)設(shè)備傳送到 溫度成像系統(tǒng)設(shè)備上指定的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中；
[0010] 從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取的所述 相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利用溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互匹配的相位圖像和 幅值圖像的步驟包括：
[0012] 所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾每接收到一幅重建圖像，則將接收到的重建圖像移至所述溫 度成像系統(tǒng)設(shè)備中的圖像備份文件夾中；
[0013] 將所述圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹配得到相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹配得到相互匹配的 相位圖像和幅值圖像的步驟包括：
[0015] 分別獲取所述圖像備份文件夾中的相位圖像和幅值圖像的頭信息；
[0016] 將所述相位圖像的頭信息與所述幅值圖像的頭信息進(jìn)行配對(duì)，所述頭信息匹配的 相位圖像和幅值圖像為相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頭信息包括圖像生成時(shí)間和圖像掃描位置中的至少一 種。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述利用重建算法對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建 圖像的步驟之后還包括：
[0019] 將所述重建圖像存入圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0020] 一種磁共振溫度成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0021] 掃描模塊，用于加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過 程中得到隨時(shí)間變化的所述待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；
[0022] 重建模塊，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，所述重建圖像包括相位 圖像和幅值圖像，并且每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式傳送到指定的網(wǎng) 絡(luò)共享文件夾中；
[0023] 成像模塊，用于接收重建模塊發(fā)送來的重建圖像，從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取 相互匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取的所述相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利用 溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。
[0024] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述成像模塊包括：
[0025] 備份單元，用于在所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾每接收到一幅重建圖像，則將接收到的重 建圖像移至成像模塊的圖像備份文件夾中；
[0026] 配對(duì)單元，用于將所述圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹配得到相互匹配的相位圖 像和幅值圖像。
[0027] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述配對(duì)單元包括：
[0028] 頭信息提取單元，用于分別獲取所述圖像備份文件夾中的相位圖像和幅值圖像的 頭息；
[0029] 頭信息配對(duì)單元，用于將所述相位圖像的頭信息與所述幅值圖像的頭信息進(jìn)行配 對(duì)，所述頭信息匹配的相位圖像和幅值圖像為相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
[0030] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，頭信息提取單元獲取的頭信息包括圖像生成時(shí)間和圖像掃 描位置中的至少一種。
[0031] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：
[0032] 數(shù)據(jù)庫(kù)備份模塊，用于將所述重建圖像存入圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0033] 上述磁共振溫度成像方法和系統(tǒng)，通過在加熱前就啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列掃描 待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中通過對(duì)得到的隨時(shí)間變化的所述待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建 和實(shí)時(shí)的通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式傳送到成像系統(tǒng)并生成相應(yīng)的溫度圖像，只要有匹配 的相位圖像和幅值圖像即可進(jìn)行溫度成像，無需等待所有圖像都重建完，從而實(shí)現(xiàn)了在線 磁共振中對(duì)待測(cè)對(duì)象溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1為一個(gè)實(shí)施例中磁共振溫度成像方法的流程圖；
[0035] 圖2為一個(gè)實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)共享文件夾每接收到一幅重建圖像，則將接收到的重建 圖像移至所述溫度成像系統(tǒng)設(shè)備中的圖像備份文件夾的流程圖；
[0036] 圖3為一個(gè)實(shí)施例中牛肝的由當(dāng)前相位圖擬合得到的基準(zhǔn)相位圖像和加熱過程 中的當(dāng)前相位圖像；
[0037] 圖4為一個(gè)實(shí)施例中在線牛肝加熱實(shí)驗(yàn)磁共振實(shí)時(shí)溫度圖像和幅值圖像；
[0038] 圖5為一個(gè)實(shí)施例中溫度圖像中顏色對(duì)應(yīng)的相對(duì)溫度；
[0039] 圖6為一個(gè)實(shí)施例中磁共振溫度成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0040] 圖7為一個(gè)實(shí)施例中成像模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0041] 圖8為一個(gè)實(shí)施例中配對(duì)單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0042] 圖9為另一個(gè)實(shí)施例中磁共振溫度成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043] 在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，提供了一種磁共振溫度成像方法，該方法可應(yīng)用于 磁共振溫度成像系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括：具有對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行加熱的加熱裝置、磁共振掃描主 控計(jì)算機(jī)、圖像重建計(jì)算機(jī)和溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。其中磁共振掃描主控計(jì)算機(jī)可以產(chǎn)生 磁共振連續(xù)掃描序列，圖像重建系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)置于同一局域網(wǎng)內(nèi)。該 方法包括：
[0044] 步驟S110,加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列。
[0045] 本實(shí)施例中，由于梯度回波序列具有掃描速度快的特點(diǎn)，掃描序列采用梯度回波 序列。加熱開始前磁共振掃描主控計(jì)算機(jī)啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列，可以得到加熱開始前 的待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)。
[0046] 步驟S120,通過連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中得到隨時(shí)間變化的 待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)。
[0047] 本實(shí)施例中，通過連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，開始加熱后隨著時(shí)間的變化，可以 在加熱過程中得到隨時(shí)間變化的待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)。這些圖像數(shù)據(jù)記錄了從加熱前到加 熱結(jié)束整個(gè)過程中的待測(cè)對(duì)象的連續(xù)狀態(tài)，在后面利用這些數(shù)據(jù)在線實(shí)時(shí)進(jìn)行重建和溫度 成像后可以得到待測(cè)對(duì)象加熱過程中的實(shí)時(shí)溫度變化。
[0048] 步驟S130,利用重建算法對(duì)得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，重建圖像包 括相位圖像和幅值圖像。
[0049] 本實(shí)施例中，圖像重建計(jì)算機(jī)接收磁共振掃描主控計(jì)算機(jī)發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)并采用 自帶的圖像迭代重建算法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建。重建后可以得到重建圖像，是符合醫(yī)學(xué)圖 像和相關(guān)信息國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)即 醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信圖像。重建圖像包括相位圖像和幅值圖像。
[0050] 步驟S140,每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式從圖像重建系統(tǒng)設(shè) 備傳送到溫度成像系統(tǒng)設(shè)備上指定的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中。
[0051] 本實(shí)施例中，溫度成像系統(tǒng)設(shè)備即為溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，在溫度成像系統(tǒng)計(jì)算 機(jī)可預(yù)先建立網(wǎng)絡(luò)共享文件夾，具體為對(duì)需共享的文件夾選擇"共享"菜單項(xiàng)。圖像重建計(jì) 算機(jī)會(huì)建立一個(gè)TCP/IP端口，通過該端口，每生成一幅重建圖像會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)溫 度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)指定的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中。
[0052] 步驟S150,從網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取 的相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利用溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。
[0053] 本實(shí)施例中，直接在網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中對(duì)相位圖像和幅值圖像進(jìn)行匹配，具體的， 如果相位圖像和幅值圖像所攜帶的對(duì)應(yīng)的信息一致，則認(rèn)為它們是匹配的。對(duì)應(yīng)的信息可 以是圖像名稱中有相一致的字符，比如相位圖像是a_l，幅值圖像是b_l，則它們是匹配的 一對(duì)圖像；類似的相位圖像是a_2，幅值圖像是b_2,則它們是匹配的一對(duì)圖像。如果圖像備 份文件夾里只有一幅圖像，則需要等待與它匹配的圖像。
[0054] 進(jìn)一步的，溫度成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)根據(jù)獲取的相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利 用溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。使用的溫度成像參數(shù)可以是質(zhì)子共振頻率位移，溫 度成像算法可以采用基于質(zhì)子共振頻率位移的無參考溫度成像方法。此方法通過計(jì)算梯度 回波序列圖像中的相位改變得到溫度的改變?chǔ)?T，計(jì)算公式如下所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種磁共振溫度成像方法，所述方法包括： 加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列； 通過所述連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中得到隨時(shí)間變化的所述待測(cè)對(duì) 象的圖像數(shù)據(jù)； 利用重建算法對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，所述重建圖像包括相位圖像 和幅值圖像； 每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式從圖像重建系統(tǒng)設(shè)備傳送到溫度 成像系統(tǒng)設(shè)備上指定的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中； 從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取的所述相互 匹配的相位圖像和幅值圖像，利用溫度成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互 匹配的相位圖像和幅值圖像的步驟包括： 所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾每接收到一幅重建圖像，則將接收到的重建圖像移至所述溫度成 像系統(tǒng)設(shè)備中的圖像備份文件夾中； 將所述圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹配得到相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹 配得到相互匹配的相位圖像和幅值圖像的步驟包括： 分別獲取所述圖像備份文件夾中的相位圖像和幅值圖像的頭信息； 將所述相位圖像的頭信息與所述幅值圖像的頭信息進(jìn)行配對(duì)，所述頭信息匹配的相位 圖像和幅值圖像為相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述頭信息包括圖像生成時(shí)間和圖像掃 描位置中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用重建算法對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行重建，得到重建圖像的步驟之后還包括： 將所述重建圖像存入圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中。
6. -種磁共振溫度成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 掃描模塊，用于加熱開始前，啟動(dòng)磁共振連續(xù)掃描序列掃描待測(cè)對(duì)象，并在加熱過程中 得到隨時(shí)間變化的所述待測(cè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)； 重建模塊，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，得到重建圖像，所述重建圖像包括相位圖像 和幅值圖像，并且每生成一幅重建圖像就通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾的方式傳送到指定的網(wǎng)絡(luò)共 孚文件夾中； 成像模塊，用于接收重建模塊發(fā)送來的重建圖像，從所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中獲取相互 匹配的相位圖像和幅值圖像，根據(jù)獲取的所述相互匹配的相位圖像和幅值圖像，利用溫度 成像算法生成相應(yīng)的溫度圖像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像模塊包括： 備份單元，用于在所述網(wǎng)絡(luò)共享文件夾每接收到一幅重建圖像，則將接收到的重建圖 像移至成像模塊的圖像備份文件夾中； 配對(duì)單元，用于將所述圖像備份文件夾里的圖像進(jìn)行匹配得到相互匹配的相位圖像和 幅值圖像。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述配對(duì)單元包括： 頭信息提取單元，用于分別獲取所述圖像備份文件夾中的相位圖像和幅值圖像的頭信 息； 頭信息配對(duì)單元，用于將所述相位圖像的頭信息與所述幅值圖像的頭信息進(jìn)行配對(duì)， 所述頭信息匹配的相位圖像和幅值圖像為相互匹配的相位圖像和幅值圖像。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，頭信息提取單元獲取的頭信息包括圖像 生成時(shí)間和圖像掃描位置中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括： 數(shù)據(jù)庫(kù)備份模塊，用于將所述重建圖像存入圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中。
【文檔編號(hào)】A61B5/01GK104257357SQ201410542774
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】文劍洪, 鄒超, 帖長(zhǎng)軍, 鐘耀祖, 劉新, 鄭海榮 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院