[发明专利]一种射频能量沉积预测及监测方法、装置、设备和介质

说明书

本发明实施例公开了一种射频能量沉积预测及监测方法、装置、设备和介质，其中，预测方法包括：采集扫描对象的磁共振扫描结构图像，并基于结构图像进行组织分割，建立扫描对象的三维生物模型；根据三维生物模型建立生物电磁仿真模型；根据预设扫描策略，建立多通道射频线圈模型，并结合生物电磁仿真模型和多通道射频线圈模型仿真确认射频能量沉积值。监测方法包括：根据上述预测方法预测射频能量沉积值，并根据预测结果调整扫描策略。本实施例的技术方案实现了在多通道发射线圈并行发射技术场景下，更加精确地且个性化的对扫描对象的SAR值进行预测，提高扫描对象在磁共振扫描时的安全性。

技术领域

本发明实施例涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种射频能量沉积预测及监测方法、装置、设备和介质。

背景技术

在高场及超高场磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)系统中，病人在检查时会吸收射频电磁波的能量，形成人体射频能量沉积，量度单位是特定吸收率(specific absorption rate，SAR)，即每单位质量的生物组织在单位时间内所吸收的射频电磁波能量(其单位为W/kg)。在高场及超高场MRI系统中，为了产生均匀的射频电磁场，降低SAR值，一般采用多通道并行发射技术，独立控制各单元线圈激励源的幅值、相位甚至射频脉冲波形，从而提高了控制的自由度和优化空间。然而激励源自由度的提高同时会导致线圈在人体内产生的SAR分布变得极为复杂，产生局部热点的可能性大幅提高，有可能超过SAR的安全标准。则需要更加准确的对SAR值进行预测及监测。

但是，在现有技术中，基于商用电磁场仿真软件中的多个数字人体模型对SAR值进行预测，未能充分考虑个体差异，身体大小和形状、性别和体脂分布以及系统中的身体姿势和位置等因素都会导致预测误差，不准确。且在进行SAR计算时，采用固定的射频匀场模型，不再适用于多通道射频发射的场景。

发明内容

本发明实施例提供了一种射频能量沉积预测及监测方法、装置、设备和介质，以实现在多通道发射线圈并行发射技术场景下，更加精确地且个性化的对扫描对象的SAR值进行预测，提高扫描对象接收磁共振扫描的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种射频能量沉积预测方法，该方法包括：

采集扫描对象的磁共振扫描结构图像，并基于所述结构图像进行组织分割，建立所述扫描对象的三维生物模型；

根据所述三维生物模型建立生物电磁仿真模型；

根据预设扫描策略，建立多通道射频线圈模型，并结合所述生物电磁仿真模型和所述多通道射频线圈模型仿真预测所述扫描对象的射频能量沉积值。

可选的，所述结构图像包括水脂分离图像、T1与T2对比图像及超短回波图像，所述基于所述结构图像进行组织分割，建立所述扫描对象的三维生物模型，包括：

基于所述水脂分离图像、T1与T2对比图像及超短回波图像进行所述扫描对象的扫描图像的组织分割，得到脂肪、大脑、肌肉、骨骼及皮肤；

结合经过组织分割后的脂肪、大脑、肌肉、骨骼及皮肤组织建立所述三维生物模型。

可选的，所述根据所述三维生物模型建立生物电磁仿真模型，包括：

为所述三维生物模型中各组织进行对应的介电常数、磁导率及组织密度赋值，得到所述生物电磁仿真模型。

可选的，所述结合所述生物电磁仿真模型和所述多通道射频线圈模型仿真预测所述扫描对象的射频能量沉积值，包括：

基于所述生物电磁仿真模型和所述多通道射频线圈模型进行仿真，确定射频磁场强度数值及所述多通道射频线圈中各通道的电场强度；

根据射频磁场强度数值及所述多通道射频线圈中各通道的电场强度，预测得到所述射频能量沉积值。