[发明专利]基于生物传热模型的磁共振温度成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于生物传热模型的磁共振温度成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101，在hybrid算法中引入生物传热模型，修改正则约束项；

S102，在温度分布计算过程中利用磁共振温度成像模型对生物传热模型的参数进行优化处理与实时更新；

S103，利用Kalman滤波器将生物传热模型与磁共振温度成像模型进行结合，迭代更新图像；

在步骤S101中，修改正则约束项的过程包括：

S201，对病灶组织加热过程进行生物传热仿真模拟，得到测温时刻的模拟温度场；

S202，通过磁共振中温度与脉冲重复频率(PRF)之间的强线性关系预测对应的相位变化量；

S203，利用相位变化量对hybrid算法中的正则约束项进行修正，使相位场变化量的范数约束修改为相位场的测量值与预测值之差的范数约束；

对磁共振温度成像模型的参数采用拟牛顿法，通过求解Jacobbi矩阵实现对生物传热模型中参数的优化处理；

步骤S102包括：

S301，根据生物传热模型初始参数确定判据条件和阈值；

S302，根据判据条件，计算终止条件值和磁共振测得的温度分布值是否吻合，满足，终止运算，不满足，进入S303；

S303，根据当前生物传热模型的参数值计算出此时的温度分布值，此时的温度分布值和磁共振测得的温度分布值作差，通过差分法计算Jacobbi矩阵；

S304，根据Jacobbi矩阵，利用拟牛顿法更新参数向量，跳转至S302，通过若干次迭代，收敛得到准确参数值；

步骤S103包括：

S401，用加热探针对病灶组织进行温度变化检测，筛选出温度大于阈值的部分作为监控区域；

S402，使用Kalman滤波器对监控区域进行滤波处理；

S403，将Kalman滤波器对监控区域的滤波过程放置在图形处理器(GPU)上进行运算处理。

2.一种基于生物传热模型的磁共振温度成像系统，其特征在于，该系统采用根据权利要求1所述的基于生物传热模型的磁共振温度成像方法，包括：

第一模块，用于执行在hybrid算法中引入生物传热模型、修改正则约束项；

第二模块，用于执行在温度分布计算过程中利用磁共振温度成像模型对生物传热模型的参数进行优化处理与实时更新；

第三模块，用于执行利用Kalman滤波器将生物传热模型与磁共振温度成像模型进行结合，迭代更新图像。

3.根据权利要求2所述的基于生物传热模型的磁共振温度成像系统，其特征在于，第一模块包括：

第一模块A部，用于对病灶组织加热过程进行生物传热仿真模拟，得到测温时刻的模拟温度场；

第一模块B部，用于通过磁共振中温度与脉冲重复频率(PRF)之间的强线性关系预测对应的相位变化量；

第一模块C部，用于利用相位变化量对hybrid算法中的正则约束项进行修正，使相位场变化量的范数约束修改为相位场的测量值与预测值之差的范数约束。

4.根据权利要求3所述的基于生物传热模型的磁共振温度成像系统，其特征在于，第二模块包括：

第二模块A部，用于根据生物传热模型初始参数确定判据条件和阈值；

第二模块B部，用于根据判据条件，计算终止条件值和磁共振测得的温度分布值是否吻合；

第二模块C部，用于根据当前生物传热模型的参数值计算出此时的温度分布值；

第二模块D部，用于根据Jacobbi矩阵，利用拟牛顿法更新参数向量。

5.一种非临时性可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1所述的基于生物传热模型的磁共振温度成像方法。