[发明专利]磁共成像的SAR值确定方法及磁共振成像装置

说明书

本发明公开了磁共振成像的SAR值确定方法，包括：将受检者置于磁共振系统的扫描床中，移动扫描床以使受检者向扫描区域移动，获取受检者处于扫描区域的身体部位质量，并根据处于扫描区域的身体部位质量确定部分身体SAR；获取进入扫描区域的身体部位的质量具体过程为：获取经过选定层面位置处身体部位轮廓的频域特征曲线，根据特征曲线中信号区域的分布识别处于扫描区域的待成像部位，以及根据扫描床的位置确定待成像部位的位置；根据受检者的体重、身高以及待成像部位的位置获取进入扫描区域的身体部位质量。本发明方法可建立精确的人体暴露估算模型，提高扫描速度和成像质量。此外，本发明还提出一种磁共振成像装置。

【技术领域】

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及可准确监测磁共振成像扫描区域局部特定吸收率的相关技术。

【背景技术】

磁共振成像(MRI，magnetic resonance imaging)是根据生物体氢核在磁场中的表现特性成像的高新技术，磁共振成像的物理基础是与物质磁性和磁场相关的共振现象，即射频波与既有角动量又有磁矩的和系统在外磁场中相互作用所表现出来的共振特性。在中枢神经系统的临床应用已成为疾病诊断的金标准，在骨关节、软组织病变的诊断中也有独到之处。近年来，超高场磁共振成像设备，由于具有更优的空间、时间分辨率以及更好的信噪比等显著优势，在磁共振脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查等方面都得到了突飞猛进的发展，尤其是近年来临床应用型MRI仪主磁体的场强已由0.2T以下提高到1.5T以上，且3.0T的超高MRI仪通过FDA认证进入临床应用阶段。

高场强MRI成像设备具有可提高质子的磁化率，增加图像的信噪比；在保证信噪比的前提下，可缩短MRI信号采集时间；增加化学位移效应使磁共振波谱(magneticresonance spectroscopy，MRS)对代谢产物的分辨力得到提高；增加血氧饱和度依赖效应，使脑功能成像的信号变化更为明显等诸多优点。然而，高场和超高场磁共振也存在一定隐患。一方面，人体组织器官具有复杂的解剖结构，不同组织器官具有的电磁参数、密度差异大，由此导致射频电磁波在人体内不同部位产不同的衰减；另一方面，随着主磁场场强的升高，对应的拉莫尔共振频率也升高，射频电磁波在人体内波长变短，射频电磁波在人体内传播时，入射电磁波与发射电磁波叠加会产生驻波效应；上述两种情况会影响电磁波在人体内的传输，射频能量在人体局部吸收过多，导致高场强下射频脉冲的能量在人体内累积明显增大。射频特殊吸收率(specific absorption ration，SAR)问题在高场磁共振成像仪上表现得比较突出，在3.0T的超高场强MRI成像设备尤为严重。此外，为提高成像速度而发展的磁共振并行成像技术，由于所用表面线圈分辨率高，图像信号来自不同的线圈，图像信噪比和图像质量得到很大的提高。然而，现有MRI成像技术中主要依靠在K空间中梯度场来进行相位方向编码，为了提高MRI成像速度，主要增加梯度场的强度和切换率，有些MRI设备还应用双梯度技术，使梯度场强达到80mT，切换率达到200mT/m/s，而提高的梯度切换同样会使SAR值提高，产生神经刺激和灼伤的危险。IEC(国际电工技术委员会)的标准规定了在磁共振成像中SAR值不能超过规定的安全标准。因此，在磁共振成像过程中通常会对SAR值进行监测。

SAR的定义为单位质量的人体组织吸收的高频输出，通常的计算方式为人体吸收功率与人体在射频场中暴露的质量的比值，人体吸收功率可通过计算脉冲功率获取，而人体在射频场中暴露的质量则需要通过人体暴露质量模型获得，而在该模型的获取过程中最重要的是准确获取扫描区域中人体相对于射频发射线圈的位置。一般情况下，受检者置于扫描床中，使用一些相对扫描床位置固定的线圈(如头线圈)，可通过该固定线圈的位置获得人体位于扫描床的具体位置，进而获得扫描区域中人体相对于射频发射线圈的位置。然而，在某些特殊扫描如膝关节扫描或者婴幼儿扫描时，其在扫描床的位置并不固定，无法再通过固定线圈的位置获得扫描区域中人体相对于射频发射线圈的位置，进而无法准确获取SAR值。因此，有必要提出一种可准确监测磁共振成像扫描区域局部特定吸收率的方法。

【发明内容】