[发明专利]一种背景相位提取方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于磁共振成像领域，尤其涉及一种背景相位提取方法及系统。

背景技术

消融治疗由于创伤小、恢复快、靶向性强等优势，已逐渐成为临床上许多疾病，尤其是肿瘤微创治疗的一种重要手段。消融是指在实时图像引导下，利用射频、激光、微波、冷冻或聚焦超声（High Intensity Focused Ultrasound,HIFU）等物理手段，通过加热或冷冻局部组织使其发生凝固性坏死，达到治疗的目的。消融治疗中实时监控靶组织的温度和消融范围，是决定治疗成功的关键所在。在诸多医学影像手段中，磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)由于其极好的组织分辨能力和独特的温度测量功能，是消融治疗最理想的图像引导和温度监控手段之一。在温度成像方法中，基于PRFS原理的磁共振温度成像应用最为广泛，这是由于该方法具有较好的时空分辨率，水分子中质子共振频率与温度变化呈较理想的线性关系，且该线性关系不随组织和环境的变化而改变。但是，由于PRFS方法容易受到温度不敏感成分、运动伪影和磁化率伪影等的影响，测量精度并不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背景相位提取方法，旨在解决现有技术运动伪影和磁化率伪影等的影响，测量精度并不稳定的问题。

本发明是这样实现的，一种背景相位提取方法，所述方法包括如下步骤：

S11、选择采集梯度回波序列的多回波时间T_E中任一TE；

S12、计算任一TE的滤除磁化率干扰的相位图；

S13、对该相位图进行多项式拟合得到系数{W_n(m)}，将{W_n(m)}代入相位图表达式得到相位图的表达式，依据该表达式计算得到被拟合区域的参考相位；

S14、计算任一T_E相位图中被拟合区域的原始相位和参考相位的复数差通过计算得到温度变化值ΔT，该ΔT即为最终的温度图像。

可选的，所述S12的实现方法具体为：公式1；其中，为滤除磁化率干扰的相位图，为多回波序列采集的任一TE下的相位图；为过滤掉磁化率干扰的背景局部磁场。其中，通过多回波相位图像得到局部场图，公式2；其中，为初始相位，γ为磁旋比，δB为磁场的不均匀性，δB由公式2计算得到；公式3；

公式4；θ_rr'表示向量r、r'之间的夹角，d(r)为沿着主磁场B₀方向的单位磁偶极矩磁场分布；

公式5

公式6

δ＝F^-1F_dFX＝SX公式7

其中，F为Fourier变换矩阵，F^-1为F的逆矩阵，F_d为d(r)的Fourier矩阵；

χ_B非组织区域磁环率分布；A=F^-1F_dF。

可选的，所述S13具体为：

将代入相位图表达式公式8进行多项式拟合得到系数{W_n(m)}；

公式8

其中，x,y任一TE相位图的拟合区域像素的坐标值，n为x的阶次，m为y的阶次；

将任意TE相位图的拟合区域像素的坐标值代入公式8中计算得到被拟合区域的参考相位。

可选的，所述S14的方法具体为：

公式9；

其中为任一TE相位图中被拟合区域的原始相位；

公式10

是加热时的相位;是拟合得到的参考背景相位，α是质子共振频率偏移系数，对于大部分组织α=-0.01ppm/℃；γ是磁旋比；B₀是主磁场强度。

在本发明的技术方案具有消除运动伪影和磁化率伪影等的影响，测量精度准确的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种背景相位提取方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的数字仿体测试结果图；

图3是仿体试验中，利用多回波序列得到的相位图获得初始相位和局部磁场图；

图4是本发明具体实施方式提供的提取背景局部场图与原始背景局部场图比较图；

图5是本发明具体实施方式提供的原始背景局部场图与提取背景局部场图多项式模型拟合误差比较图；

图6是仿体试验中，利用多回波序列得到的相位图获得初始相位和局部磁场图；