CN104094130A - 使用b1场绘制的温度确定 - Google Patents

使用b1场绘制的温度确定 Download PDF

Info

Publication number
CN104094130A
CN104094130A CN201380008251.8A CN201380008251A CN104094130A CN 104094130 A CN104094130 A CN 104094130A CN 201380008251 A CN201380008251 A CN 201380008251A CN 104094130 A CN104094130 A CN 104094130A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
medical treatment
magnetic resonance
treatment device
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380008251.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104094130B (zh
Inventor
C·洛斯勒
U·卡切尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN104094130A publication Critical patent/CN104094130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104094130B publication Critical patent/CN104094130B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4804—Spatially selective measurement of temperature or pH
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/1815—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N7/02—Localised ultrasound hyperthermia
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/543—Control of the operation of the MR system, e.g. setting of acquisition parameters prior to or during MR data acquisition, dynamic shimming, use of one or more scout images for scan plane prescription
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5608—Data processing and visualization specially adapted for MR, e.g. for feature analysis and pattern recognition on the basis of measured MR data, segmentation of measured MR data, edge contour detection on the basis of measured MR data, for enhancing measured MR data in terms of signal-to-noise ratio by means of noise filtering or apodization, for enhancing measured MR data in terms of resolution by means for deblurring, windowing, zero filling, or generation of gray-scaled images, colour-coded images or images displaying vectors instead of pixels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00791—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/246—Spatial mapping of the RF magnetic field B1
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/288—Provisions within MR facilities for enhancing safety during MR, e.g. reduction of the specific absorption rate [SAR], detection of ferromagnetic objects in the scanner room
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4808—Multimodal MR, e.g. MR combined with positron emission tomography [PET], MR combined with ultrasound or MR combined with computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4808—Multimodal MR, e.g. MR combined with positron emission tomography [PET], MR combined with ultrasound or MR combined with computed tomography [CT]
    • G01R33/4814—MR combined with ultrasound

Abstract

一种医疗装置(600、700、800、900、1000)包括磁共振成像系统(602)，所述磁共振成像系统包括具有成像区(608)的磁体(604)，所述磁共振成像系统用于采集来自所述成像区之内的对象(618)的磁共振数据(642、748)。所述医疗装置还包括存储器(632)，所述存储器用于存储机器可执行指令(660、662、664、760、762、764)。所述医疗装置还包括处理器(626)，所述处理器用于控制医疗装置。所述指令的执行令所述处理器：使用所述磁共振成像系统来采集(100、200、300、400、506)B1场图磁共振数据(642)；以及使用所述B1场图磁共振数据来确定(102、206、306、408、512)温度图(646)。

Description

使用B1场绘制的温度确定
技术领域
本发明涉及使用磁共振成像的温度测量，具体而言涉及使用B1磁场的测量来测量温度。
背景技术
可以使用磁共振温度测量法来根据所使用的技术确定体积的绝对温度或温度变化。为了确定绝对温度，通常测量若干磁共振峰。测量温度变化的方法通常更快，并已经用于进行温度测量以引导热处置。例如，可以采用基于质子共振频移的MR温度测量法提供消融流程期间组织内部水中的温度图，以对加热过程进行实时反馈控制。
在高强度聚焦超声(HIFU)治疗中，必须要使用例如磁共振成像(MRI)进行可靠的实时温度监测，以确保目标有充分的热坏死，同时避免周围健康组织过热和损伤。为了实现充分高的时间和空间分辨率，优选需要具有高空间分辨率的快速成像，同时维持充分高的SNR，以重建可靠的温度测量。
PCT专利申请WO 2007/017779 A2描述了一种系统，其中，使用磁感应场强来计算电容率和/或电导率分布。
发明内容
本发明在独立权利要求中提供了一种医疗装置、一种操作医疗装置的方法和一种计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。
本发明的实施例可以提供使用磁共振成像测量温度的迅速准确手段。该方法使用电学性质温度记录法，并且根据局部的电学性质，例如局部电导率和/或电容率，推导出温度分布。电导率和/或电容率可以与温度相关。
本发明的实施例可以提供一种无创温度记录方法，其适于对MR图像引导的高温或低温治疗方法进行反馈控制。
组织的电导率取决于施加的频率和温度。在利用RF能量进行处置期间病变的电导率的相对变化取决于生物化学变化和组织温度。可以使用取决于温度的电导率和/或电容率变化来利用MRI确定组织的温度。
可以使用热能来处置诸如肝脏和肾脏这种器官中的肿瘤。射频(RF)消融、微波消融和高温治疗使用了电磁波的穿透和吸收，它们取决于组织的电导率。组织的电导率和/或电容率取决于频率和温度。在利用RF能量进行处置期间病变的电导率的相对变化取决于生物化学变化和组织温度。在使用局部RF能量吸收进行在线处置期间，组织的电导率是重要的参数。尽管根据频率的电导率已经得到了很好的记录，但能够使用基于MR的电学性质断层摄影(EPT)来测量处置期间电导率的温度效应。EPT提供了一种无创手段来评估诸如电导率的电学组织性质。其基于RF激励场(B1)的复杂有效成分(complex active component)的测量和后期处理。
文中使用的“计算机可读存储介质”包含任何可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的有形存储介质。可以将所述计算机可读存储介质称为计算机可读非暂态存储介质。也可以将计算机可读存储介质称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储设备、USB拇指驱动器、随机存取存储设备(RAM)、只读存储设备(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字通用盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指计算机设备能够经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以在调制调解器、因特网或局域网上检索数据。
“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是任何可由处理器直接访问的存储器。计算机存储器的范例包括但不限于：RAM存储器、寄存器和寄存器文件。
“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储设备是任何非易失计算机可读存储介质。计算机存储设备的范例包括但不限于：硬盘驱动器、USB拇指驱动器、软盘驱动器、智能卡、DVD、CD-ROM以及固态硬盘驱动器。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，反之亦然。
文中使用的“处理器”包含能够执行程序或机器可执行指令的电子部件。包括“处理器”的计算设备的引述应解释为能够包含超过一个处理器或处理核。例如，处理器可以是多核处理器。处理器还可以指处于单个计算机系统内的或者分布于多个计算机系统当中的处理器的集合。术语计算设备还应被解释为能够指每者均包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。许多程序具有其由多个处理器执行的指令，这些处理器可以处于相同计算设备内，甚至可以跨越多个计算设备分布。
文中使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。也可以将“用户接口”称为“人类接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据，和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使计算机能够接收来自操作者的输入，并且可以将来自计算机的输出提供给用户。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指示杆、图形输入板、操纵杆、游戏键盘、网络摄像机、耳机、变速杆、方向盘、踏板、有线手套、跳舞板、遥控器以及加速度计的数据接收均为能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的范例。
文中使用的“硬件接口”包含能够使计算机系统的处理器与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使处理器与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接口。
文中使用的“显示器”或“显示设备”包含适于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出可视、音频和/或触觉数据。显示器的范例包括但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头盔显示器。
文中将磁共振(MR)数据定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线记录的原子自旋发射的射频信号的测量结果。文中将磁共振成像(MRI)图像定义为对磁共振成像数据内包含的解剖结构数据重建的二维或三维可视化。可以使用计算机执行这种可视化。
磁共振数据可以包括在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线记录的原子自旋发射的射频信号的测量结果信，其包含可以用于磁共振温度测量的信息。磁共振温度测量通过测量对温度变化敏感的参数而工作。可以在磁共振温度测量法期间测量的参数范例是：质子共振频移、扩散系数、或可以用于使用磁共振来测量温度的T1和/或T2弛豫时间的变化。质子共振频移是与温度相关的，因为个体质子、氢原子经受的磁场取决于周围的分子结构。由于温度影响到氢键，所以温度升高会减弱分子筛作用。这造成质子共振频率对温度的相关性。
质子密度线性地依赖于均衡磁化强度。因此，能够使用质子密度加权的图像来确定温度变化。
弛豫时间T1、T2和T2-星(有时写为T2*)也与温度相关。因此能够使用T1、T2和T2-星加权的图像的重建来构建热图或温度图。
温度还影响到水溶液中分子的布朗运动。因此，可以使用能够测量扩散系数的脉冲序列，例如脉冲扩散梯度自旋回波，来测量温度。
使用磁共振来测量温度最有用的方法之一是测量水质子的质子共振频率(PRF)偏移。质子的共振频率与温度相关。随着体素中温度的变化，频移将导致水质子的实测相位变化。因此能够确定两幅相位图像之间的温度变化。这种确定温度的方法具有如下优点：与其他方法相比它是相对快的。在文中比其他方法更详细地论述PRF方法。不过，文本论述的方法和技术还适用于利用磁共振成像执行温度测量法的其他方法。
文中将谱磁共振数据定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线记录的原子自旋发射的射频信号的测量结果，其包含描述多个共振峰的信息。
例如，可以使用谱磁共振数据执行基于质子谱(PS)成像的温度绘制方法，该方法能够在绝对标度上产生温度图。因此，可以使用这种绝对标度温度图执行温度校准。像质子共振频率方法那样，这种方法依赖于水质子共振偏移温度相关性的物理原理，但采集方法不同：频移是根据磁共振谱计算的。该偏移是根据水和参考质子峰的位置差异计算的。例如可以将脂质中的质子用作参考，因为已知它们的共振频率几乎与温度无关，而水质子峰具有对温度的线性相关性。可以在存在两种组织类型的体素中这样做。如果水和脂质不存在于同一体素中，可以尝试使用脂质之外的特定其他组织类型作为参考。如果不成功，可能有一些体素中参考峰不可用，因此温度数据不可用。可以使用内插和/或温度过滤来帮助这些情况，因为通常预计体温不会在空间上迅速变化，明显的例外就是通常由热治疗导致的高度局部化的温度升高。利用参考峰使得该方法相对独立于场漂移或扫描间运动。因为利用当前的方法，扫描要花费至少一分钟左右的时间，所以PS方法容易出现扫描间运动或扫描期间的温度变化。在温度恒定或温度变化在时间和空间上都很小的情况下，该方法能够产生有用的信息。例如，利用磁共振引导的高强度聚焦超声(MR-HIFU)，能够使用PS方法，以在开始MR-HIFU或其他温度处置之前提供实际的体温分布，这不同于使用利用温度计探头测量的空间均匀的起始温度作为体心温度。或者，能够使用PS方法作为针对处置区域外部的处置加热之间的累积温度的完整性检查。
文中使用的“超声窗口”涵盖能够透射超声波或超声能量的窗口。通常，将薄膜或膜用作超声窗口。超声窗口例如可以由BoPET(双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜制成。
在一个方面中，本发明提供了一种医疗装置，包括磁共振成像系统，所述磁共振成像系统用于采集来自磁体的成像区之内的对象磁共振数据。该磁共振成像系统包括磁体，并且所述磁体具有成像区。该医疗装置还包括用于存储机器可执行指令的存储器。该医疗装置还包括用于控制所述医疗装置的处理器。亦即，所述处理器能够控制所述磁共振成像系统。所述指令的执行令所述处理器使用所述磁共振成像系统采集B1场图磁共振数据。本文使用的B1场图磁共振数据涵盖磁共振数据。B1场图磁共振数据包括可以用于构建B1场图的数据或信息。可以通过各种方式采集B1场图磁共振数据。
采集B1场幅度图的方法是公知的，并且可以使用这些方法中的任一种。采集B1场幅度图的范例包括，但不限于：基于磁化准备快速梯度回波(Turbo FLASH)序列、使用以不同翻转角采集的两幅图像的比例的双角度法、由涡轮式场回波(TFE)脉冲序列中的饱和预脉冲导致的效应的测量值、基于TESSA(从均衡跃迁到稳态采集)原理用于B1幅度和T1图同时体内定量的方法。
采集B1场相位图的一些方法已被公布，并且可以使用这些方法中的任一种。B1场相位图基于标准MR图像的相位图，不过它优选不包含来自诸如B0不匀一性和敏感性的失共振效应的贡献。于是，推荐使用例如以下磁共振序列类型之一的相位图：自旋回波、快速自旋回波、平衡的快速场回波、稳态自由衰减。这些相位图包含来自B1场(即RF发射)和RF接收两者的贡献，因此通常将它们称为收发相位图。由于通常假设这两种贡献大小相等，所以能够通过将收发相位图分成两部分来获得B1场相位图的估计。
所述指令的执行还令所述处理器使用B1场图磁共振数据确定温度图。这个实施例可以是有益的，因为可以使用采集的B1场图数据来确定可以使用或显示并可以对医师而言有用的温度。还可以使用温度图控制加热系统。
在一些实施例中，温度图和任何B1场图磁共振绘制可以是空间相关的。
在一些实施例中，可以通过从初始测量结果计算温度变化来确定温度图。在其他实施例中，可以将查找表格用于从B1场图计算的电导率和/或电容率。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器使用B1场图磁共振数据确定B1场相位图。文中使用的B1场相位图仅仅是B1场绘制或B1场图的相位成分。所述指令的执行还令所述处理器根据B1场相位图计算电导率图。至少部分使用电导率图确定温度图。在这一实施例中，可以通过仅使用B1场图的相位成分近似电导率。计算近似电导率图使得能够计算近似的温度图。这个实施例可以是有益的，因为它仅仅确定B1场相位图比确定B1场相位和幅度更快。这样可以导致更快速地确定温度。
在T.Voigt等人的文章“In vivo quantitative conductivity imaging based onB1 phase information”(Proceedings of the 18th Annual Meeting of ISMRM,第2865页，2010年)中描述了使用B1相位信息确定近似电导率图的方法。
在一些实施例中，电导率图和所得的温度图可以是空间相关的。确定B1场相位图可以包括简单地取场图的相位。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器根据B1场图磁共振数据确定B1幅度图。所述指令的执行还令所述处理器根据B1场幅度图计算电容率图。至少部分使用电容率图确定温度图。本实施例还可以是有益的，因为仅使用B1图的幅度计算电容率。这种电容率图是使得能够计算近似温度图的近似电容率图。这样可以实现更快速地确定温度图。在一些实施例中，电容率图和所得的温度图可以是空间相关的。
在Katscher等人的文章“Permittivity determination via phantom and invivo B1 mapping”(Proceedings of the 18th Annual Meeting of ISMRM，第239页，2010年，ISMRM 18(2010)239)中，描述了使用B1幅度信息确定近似电容率图的方法。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器使用B1场图磁共振数据确定B1幅度图和B1相位图。B1幅度图和B1相位图的组合是完整的B1场绘制或图。所述指令的执行还令所述处理器根据B1场相位图和B1场幅度图来计算电导率图。所述指令的执行还令所述处理器根据B1场相位图和B1场幅度图来计算电容率图。至少部分使用电导率和电容率图确定温度图。在这一实施例中，根据相位和幅度两者确定电导率。还根据相位和幅度两者计算电容率。更准确地确定了电导率和电容率两者。组合使用电导率和电容率两者可以实现更准确地确定温度图。
在一些实施例中，仅使用电导率图来确定温度图，所述电导率图是使用B1场相位图和B1场幅度图计算的。
在另一实施例中，仅使用根据B1场相位图和B1场幅度图计算的电容率图来确定温度图。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器使用磁共振成像系统采集磁共振数据。所述指令的执行还令所述处理器从磁共振数据重建图像数据。在一些情况下，磁共振数据可以与B1场图磁共振数据相同。亦即，它们是相同的，或者可以同时采集它们。本实施例可以是有利的，因为它可以有益于与确定温度图同时采集图像数据。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器分割图像数据。所述处理器可以使用标准的图像分割模块或技术来分割图像。如文中使用的分割图像数据包括将图像分成组织类型或器官的不同区域。所述指令的执行还令所述处理器使用分割的图像数据确定组织类型图。至少部分使用组织类型图校准温度图的确定。这个实施例可以是有益的，因为如果已知组织类型，那么特定类型的电导率和/或电容率的温度相关性可能是已知的。这样可以实现使用B1场图磁共振数据确定温度图的绝对校准方法。
可以使用图像分割模块进行图像分割。图像分割可以是空间相关的。
在另一实施例中，该医疗装置还包括显示器。该方法还包括在显示器上显示温度图和图像数据的步骤。这个实施例可以是有益的，因为在显示器上显示温度图和图像数据可以实现温度图和/或图像数据的更准确或更好解读。在一些实施例中，可以在图像数据上叠加温度图以实现温度图和/或图像数据的更好解读。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器估计使用温度图采集磁共振数据导致的电磁能量的比吸收率。在对对象执行磁共振成像扫描时，比吸收率可以是有用的。在执行磁共振成像时，使用天线或线圈在执行磁共振成像的过程期间生成B1场或激励场。这些无线电波或B1场可以导致对象的部分的射频加热。尤其是在磁场强度增大时，B1场的频率也增大。如果使用了激励场的过高功率，这可以导致对象部分的加热，这可能是有害的或危险的。估计比吸收率可以实现磁共振数据的更安全采集。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器采集谱磁共振数据。所述指令的执行还令所述处理器使用谱磁共振数据计算校准热图。至少部分使用校淮热图校准温度图的确定。这一实施例可以是特别有益的，因为采集谱磁共振数据可以实现温度的绝对确定。可以将校准热图用作基线，然后使用B1场图磁共振数据确定温度图的方法可以用于测量相对于校准热图的温度变化。这样可以实现对象体内温度的准确确定。
在另一实施例中，至少部分使用假设的校准热图来校准温度图的计算。在执行任何种类的磁共振成像数据或对象的加热或冷却之前，可以通过假设对象的温度来生成合理的校准。可以通过假设对象体内的均匀温度或使用表示正常生理机能的对象体内温度分布的气泡来执行这种操作。
在另一实施例中，医疗装置还包括加热系统。文中使用的加热系统涵盖用于对对象的部分进行局部加热的系统。也可以使用所述处理器来控制加热系统。所述指令的执行还令所述处理器接收描述对象体内目标区的加热的处置计划。文中使用的处置计划可以涵盖由医师或其他医疗专业人员开发的计划或机器控制，其描述能够用于生成这种控制的控制，以控制加热系统对对象体内的目标区进行加热。
所述指令的执行还令所述处理器使用加热系统加热目标区。根据处置计划和温度图来控制加热系统。可以使用温度图来帮助生成控制，使用所述控制来使得可以遵循处置计划。还可以使用温度图帮助保护对象体内的关键区域，关键区域可能与目标区相邻或被加热系统无意中加热。例如，在加热目标区时，可以期望保持目标区周围的组织低于预定温度。这可以用于监测目标区的加热过程，以停止加热系统，从而防止其加热相邻区域。还可以使用温度图确保对象的区域不会被无意中加热，例如，在执行高强度聚焦超声时，近场的部分可能被无意中加热。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器反复重新采集B1场图磁共振数据并重新计算温度图。所述指令的执行还令所述处理器使用重新计算的温度图调节目标区的加热。这个实施例可以是有益的，因为使用温度图形成控制回路，以更准确地控制加热系统。
本实施例还能够包括反复确定B1场幅度和/或相位图。
在另一实施例中，加热系统是高强度聚焦超声系统。
在另一实施例中，加热系统是射频加热系统。
在另一实施例中，加热系统是微波消融系统。
在另一实施例中，加热系统是高温治疗系统。
在另一实施例中，加热系统是激光消融系统。
在另一实施例中，加热系统是红外线消融系统。
在另一方面中，本发明提供了一种确定温度图(646)的方法。该方法包括使用磁共振成像系统采集(100、200、300、400、506)B1场图磁共振数据(642)的步骤。该方法还包括使用B1场图磁共振数据确定(102，206，306，408，512)温度图(646)的步骤。
在另一方面中，本发明提供了一种操作包括磁共振成像系统的医疗装置的方法。该磁共振成像系统包括具有成像区的磁体，所述磁共振成像系统用于采集来自成像区之内的对象的磁共振数据。该方法包括使用磁共振成像系统采集B1场图磁共振数据的步骤。该方法还包括使用B1场图磁共振数据确定温度图的步骤。
在另一方面中，本发明提供了一种包含用于由控制医疗装置的处理器执行的计算机可执行代码的计算机程序产品。计算机程序产品例如可以存储在非暂态计算机可读介质上。该医疗装置包括磁共振成像系统。该磁共振成像系统包括具有成像区的磁体，所述磁共振成像系统用于采集来自对象的磁共振数据。对象在成像区之内。所述指令的执行令所述处理器使用磁共振成像系统采集B1场图磁共振数据。所述指令的执行还令所述处理器使用B1场图磁共振数据确定温度图。
附图说明
在下文中将仅通过举例，并参考附图描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出了流程图，其示出了根据本发明实施例的方法；
图2示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法；
图3示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法；
图4示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法；
图5示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法；
图6示出了根据本发明实施例的医疗装置；
图7示出了根据本发明实施例的医疗装置；
图8示出了根据本发明实施例的医疗装置；
图9示出了根据本发明实施例的医疗装置；
图10示出了根据本发明实施例的医疗装置；
图11示出了温度相对于使用电学性质断层摄影测量的多种不同样本的标准化电导率的图；并且
图12示出了温度相对于使用电学性质断层摄影测量的多种不同样本的标准化电容率的图。
附图标记列表
600 医疗装置
602 磁共振成像系统
604 磁体
606 磁体的膛
608 成像区
610 磁场梯度线圈
612 磁场梯度线圈电源
614 射频线圈
616 射频收发器
618 对象
620 对象支撑物
622 计算机系统
624 硬件接口
626 处理器
628 用户接口
630 计算机存储设备
632 计算机存储器
640 脉冲序列
642 B1 场磁共振数据
644 B1 图数据
646 温度图
660 控制模块
662 B1 图重建模块
664 温度图重建模块
700 医疗装置
740 B1 场相位图
742 B1 场幅度图
744 电导率图
746 电容率图
748 磁共振数据
750 磁共振图像
752 组织类型图
754 比吸收率图
760 图像重建模块
762 图像分割模块
764 比吸收率图计算模块
800 医疗装置
802 加热系统
804 目标区
840 处置计划
842 加热系统控制命令
860 加热系统控制生成模块
900 医疗装置
902 高强度聚焦超声系统
904 填充流体的腔室
906 超声换能器
908 机构
910 机械致动器/电源
912 超声路径
914 超声窗口
916 凝胶衬垫
918 超声作用点
1000 医疗装置
1001 射频加热系统
1002 天线
1004 射频发射器
1100 温度
1102 标准化电导率
1104 H2O 文献
1106 H2O 试验
1108 西红柿试验
1110 苹果试验
1112 炸肉排试验
1200 温度
1202 标准化电容率
1204 H2O 文献
1206 H2O 试验
具体实施方式
这些附图中的编号类似的元件是等价元件或执行相同功能。如果功能等价，先前论述过的元件未必会在后面的图中加以论述。
图1示出了流程图，其示出了根据本发明实施例的方法。在步骤100中，采集B1场图磁共振数据。接下来在步骤102中，使用B1场图磁共振数据确定温度图。
图2示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法。在步骤200中，使用磁共振成像系统采集B1场图磁共振数据。接下来在步骤202中，使用B1场图磁共振数据确定B1相位图。可以由示出幅度和相位的绘制表示B1或激励场。在这种情况下，仅使用B1相位图。接下来在步骤204中，根据B1相位图计算电导率图。并且最后在步骤206中，使用电导率图确定温度图。
图3示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法。首先在步骤300中，采集B1场图磁共振数据。接下来在步骤302中，使用B1场图磁共振数据确定B1幅度图。在步骤304中，根据B1幅度图计算电容率图。最后在步骤306中，使用电容率图确定温度图。
图4示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法。首先在步骤400中，采集B1场图磁共振数据。接下来在步骤402中，使用B1场图磁共振数据确定B1幅度图和B1相位图。接下来在步骤404中，根据B1幅度图和B1相位图计算电容率图。接下来在步骤406中，根据B1幅度图和B1相位图计算电导率图。可以以任意次序执行步骤404和406。并且最后在步骤408中，使用电容率图和电导率图确定温度图。还存在这种方法的备选实施例。可以省略步骤404或步骤406。在这种情况下，仅根据电容率图或电导率图计算温度图。
图5示出了流程图，其示出了根据本发明另一实施例的方法。在步骤500中，方法开始。接下来在步骤502中，接收处置计划。接下来在步骤504中，使用加热系统对目标区加热。根据或使用处置计划控制加热系统。接下来在步骤506中，采集B1场图磁共振数据。在步骤508中，使用B1场图磁共振数据确定B1相位图。接下来在步骤510中，根据B1相位图计算电导率图。然后在步骤512中，使用电导率图确定温度图。然后在步骤514中，使用温度图调节目标区的加热。亦即，可以调节用于调节如何使用加热系统加热目标区的控制命令。应当指出，可以与步骤504同时执行步骤506-514。亦即，在由加热系统加热目标区域的同时，磁共振成像系统可以采集B1场图磁共振数据，并在其操作的同时确定然后用于调节目标区的加热的温度图。步骤516是决策框，判断加热是否完成。如果未完成，然后该方法返回步骤504，并且该方法形成闭合的控制回路。如果完成了加热，那么执行步骤518。在步骤518中，该方法结束。
图6示出了根据本发明实施例的医疗装置600。医疗装置600包括磁共振成像系统602。磁共振成像系统602被示为包括磁体604。磁体604是圆柱型的超导磁体，膛606通过其中心。磁体604具有液氦冷却的带超导线圈的低温保持器。也能够使用永磁体或常导磁体。使用不同类型的磁体也是可能的，例如，还能够使用分裂式圆柱磁体和所谓的开放式磁体两者。分裂式圆柱磁体类似于标准圆柱磁体，只是已经低温保持器分裂成两段，以允许接近磁体的等平面，这种磁体例如可结合带电粒子束疗法使用。开放式磁体具有两个磁体段，一段在另一段之上，之间有空间，该空间足够大，以接收对象：两段区域的布置类似于亥姆霍兹线圈。开放式磁体很常见，因为对象受到较少约束。在圆柱磁体的低温保持器内部，有超导线圈的集合。在圆柱磁体的膛之内是成像区608，其中的磁场足够强且均匀，以执行磁共振成像。
磁体膛之内还有磁场梯度线圈610，磁场梯度线圈610用于采集磁共振数据，以对磁体成像区之内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈610连接到磁场梯度线圈电源612。磁场梯度线圈是代表性的。通常，磁场梯度线圈包含三个独立的线圈组，以在三个正交空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源612向磁场梯度线圈供应电流。根据时间来控制供应到磁场线圈的电流，该电流可以是斜坡变化的和/或脉冲的。
与成像区608相邻的是射频线圈614。射频线圈614连接到射频收发器616。磁体604的膛之内还有对象618，对象躺在对象支撑物620上，并且部分在成像区608之内。
与成像区608相邻的是射频线圈614，用于操控成像区608之内磁自旋的取向，并用于从也在成像区608之内的自旋接收无线电发射。射频线圈614可以包含多个线圈元件。射频线圈614也可以称为信道或天线。射频线圈连接到射频收发器616。射频线圈614和射频收发器616可以被独立的发射和接收线圈以及独立的发射器和接收器替代。要理解的是，射频线圈614和射频收发器616是代表性的。射频线圈614旨在还代表专用的发射天线和专用的接收天线。同样地，收发器616也可以代表独立的发射器和独立的接收器。
磁场梯度线圈电源612和射频收发器616连接到计算机系统622的硬件接口624。计算机系统622还包括处理器626。处理器626连接到硬件接口624。硬件接口624使得处理器626能够向磁共振成像系统602发送数据和命令并接收数据和命令。计算机系统622还包括用户接口628、计算机存储设备630和计算机存储器632。
计算机存储设备630被示为包含脉冲序列640。脉冲序列640包含一组命令或时间线，其可以被转换为一组命令，以用于操作磁共振成像系统602，使得其能够采集磁共振数据。计算机存储设备630还被示为包含B1场磁共振数据。计算机存储设备630还被示为包含B1场图数据644。B1图数据644可以是如下中任一种：B1场相位图、B1场幅度图或B1场相位图和B1场幅度图的组合。B1图数据644是使用B1场图磁共振数据642确定或生成的。计算机存储设备630还被示为包含温度图646。温度图646是使用B1图数据644确定的。
计算机存储器632被示为包含控制模块660。控制模块660包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器626能够控制医疗装置600的操作和功能。例如，控制模块660能够使用脉冲序列640采集磁共振数据642。计算机存储器632还被示为包含B1图重建模块662。B1图重建模块662包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得B1图重建模块662能够根据B1场磁共振数据642生成B1图数据644。计算机存储器632还包含温度图重建模块664，温度图重建模块664使得处理器626能够从B1图数据644构建温度图642。在一些实施例中，还可以有校准或校准数据，所述校准或校准数据用于绝对校准温度图646或确定温度变化。
图7示出了根据本发明另一实施例的医疗装置700。图7中所示的实施例类似于图6所示的实施例。除了图6中所示特征之外，图7中的医疗装置700示出了计算机存储设备630和计算机存储器632中的额外特征。计算机存储设备630被示为额外包含B1场相位图740和B1场幅度图742。可以给出这些图740、742的任一种或两种。计算机存储设备630还被示为包含电导率图744和电容率图746。电导率图744可以使用B1场相位图740被近似，或者可以使用B1场相位图740和B1场幅度图742更准确地被计算。计算机存储设备630还包含电容率图746，电容率图746可以使用B1场幅度图742大致被计算，或可以使用B1场相位图740和B1场幅度图742两者更准确地被计算。在这一实施例中，可以给出电导率图744和/或电容率图746。计算机存储设备630还被示为包含磁共振数据748。在一些实施例中，磁共振数据748可以与B1场磁共振数据642相同。计算机存储设备630还被示为包含根据磁共振数据748生成的磁共振图像750。计算机存储设备630还被示为包含根据磁共振图像750上的图像分割生成的组织类型图752。组织类型图752可以用于确定B1场温度测量方法的绝对校准。计算机存储设备630还包含比吸收率图754。至少部分使用温度图646计算比吸收率图754。
计算机存储器632还被示为包含图像重建模块760。图像重建模块包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器能够从磁共振数据748重建磁共振图像750。计算机存储器632还被示为包含图像分割模块762。图像分割模块762包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器626能够从磁共振图像750重建组织类型图752。计算机存储器632还被示为包含比吸收率图计算模块764。比吸收率图计算模块764能用于根据温度图646生成比吸收率图754。
图8示出了根据本发明实施例的医疗装置800的另一实施例。在这一实施例中，医疗装置800类似于图6和7中所示的医疗装置。然而，在这种情况下，已经将加热系统802纳入医疗装置800中。加热系统800连接到计算机系统622的硬件接口624，并且能用于由处理器626控制。在这一实施例中，加热系统802旨在是一般性的，并且可以代表用于加热对象的一部分的任何系统。加热系统802例如可以是高强度聚焦超声系统、射频加热系统、微波消融系统、高温治疗系统、激光消融系统以及红外线消融系统。对象618的一部分被指示为目标区804。加热系统802能够可控地加热目标区804。计算机存储设备630被示为包含处置计划840。处置计划840可以描述对象618的内部结构，并包含能够识别或定位目标区域804的数据。计算机存储设备630还包含使用处置计划840生成的一组加热系统控制命令842。加热系统控制命令842包含使得处理器626能够控制加热系统802的操作和功能的命令。计算机存储器632还被示为包含加热系统控制生成模块860。加热系统控制生成模块860包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器626能够根据处置计划840和/或温度图646生成加热系统控制命令842。使用温度图646使得处理器626能够形成闭合控制回路，以控制加热系统802的操作和功能。
图9示出了根据本发明的医疗装置的另一实施例900。在这一实施例中，加热系统是高强度聚焦超声系统902。高强度聚焦超声系统包括填充流体的腔室904。填充流体的腔室904之内是超声换能器906。尽管这幅图中未示出，但超声换能器906可以包括多个超声换能器元件，每个都能够产生超声的个体射束。可以将这用于通过控制供应给超声换能器元件中每个的交流电流的相位和/或幅度来通过电子方式操控超声作用点918的位置。超声作用点918能被控制以对目标区804进行声处理。
超声换能器906连接到允许超声换能器906通过机械方式重新定位的机构908。机构908连接到适于致动机构908的机械致动器910。机械致动器910还代表向超声换能器906供应电功率的电源。在一些实施例中，电源可以控制供应给个体超声换能器元件的电功率的相位和/或幅度。在一些实施例中，机械致动器/电源910位于磁体604的膛606外部。
超声换能器906生成超声，超声被示为遵循路径912。超声912通过填充流体的腔室904并通过超声窗口914。在这一实施例中，超声然后通过凝胶衬垫916。未必在所有实施例中都有凝胶衬垫，但在这一实施例中，在对象支撑物620中有用于接收凝胶衬垫916的凹陷。凝胶衬垫916有助于在换能器906和对象618之间耦合超声功率。在通过凝胶衬垫916之后，超声912通过对象618并被聚焦到超声作用点918。超声作用点918被聚焦到目标区804之内。可以通过机械定位超声换能器906和电子操控超声作用点918的位置的组合，移动超声作用点918，以处置整个目标区804。
高强度聚焦超声系统902被示为还连接到计算机系统622的硬件接口624。计算机系统622以及其存储设备630和存储器632的内容与图8所示的等价。
图10示出了根据本发明另一实施例的医疗装置1000。在这一实施例中，加热系统是射频加热系统1001。图10中所示的实施例类似于图8所示的实施例。图10的计算机系统622相当于图8所示的计算机系统622。计算机存储设备630和计算机存储器632的内容也相当于图8所示的计算机存储设备630和计算机存储器632。在图10所示的实施例中，将射频加热系统1001用作加热系统。射频加热系统1001包括天线1002和射频发射器1004。天线1002在目标区804的附近。由发射器1004生成以及由天线1002辐射的射频能量用于有选择地加热目标区804。在这一实施例中，射频发射器1004被示为连接到硬件接口624。处理器626以及计算机存储设备630和计算机存储器632的内容被用于以相当于处理器626控制图9的高强度聚焦超声系统902的方式控制射频发射器1004。
图11示出了如何能够将电导率用于执行温度测量。在图11中，示出了温度1100相对于使用基于磁共振的电学性质断层摄影测量来测量的各种不同样本的标准化电导率1102的图。通过将电导率除以23摄氏度的电导率对电导率测量结果进行标准化。从这个图能够看出，在0-80摄氏度的范围内，由电学性质断层摄影测量的水1106、西红柿1108、苹果1110和炸肉排1112的标准化电导率几乎相同。线1104指示从A.Stogryn的文章“Equations for calculating The dielectric constant of saline water”(IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，MTT-19，733-736，1971)中取的值。这指示能够通过测量对象体内的电导率来执行温度的相对准确的测量。在标准化时，测量结果也是基本相同的。这指示出，即使不知道对象区域的组织或材料组成，也能够通过标准化电导率的变化确定温度的相对变化。然而，如果已知对象区域的组织或材料组成，那么能够进行绝对测量而无需校准。
图11中所示的测量结果是使用采用鸟笼式头部线圈的临床1.5T扫描器(Achieva，Philips Health care，Best，荷兰)测量的。使用3D平衡FFE序列(TE/TR＝2.3/4.6 ms，α＝45°，体素尺寸1×1×3mm3)测量充水体模、烹饪的番茄酱和未烹饪的苹果酱(全部为200cm3)。使用3D TSE序列(TE/TR＝6/400ms，体素尺寸1×1×3mm3)测量小牛肉样本(炸肉排，1kg)。在MRI成像期间使用光学温度计测量不同探头的温度。使用微波炉将不同的探头加热到最大温度。在探头的后续温度衰退期间，使用上述序列以5-15分钟的时间间隔，在MR扫描器中测量电导率。利用在冷藏库中冷却之后，接着加温到室温的水体模，采集额外系列的测量结果。利用冷却的未烹饪的小牛肉样本执行另外的测量。使用基于相位的EPT执行电导率重建。在中心2D ROI上对重建的电导率进行平均。
图11示出，该方法适用于各种各样的生物样本，并且显然可以利用EPT测量。在所研究的经由微波加热组织的范例中，这种热效应完全压倒了潜在的不能识别的生化效应。
图12示出了如何能够将电容率用于使用电学性质断层摄影测量温度。在图12中，示出了温度1200相对于标准化电容率1202的图。对电容率进行标准化，使得电容率在室温下，即25摄氏度下为80。线1204指示从A.Stogryn的文章“Equations for calculating The dielectric constant of salinewater”(IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，MTT-19，733-736，1971)中取的值。
标记为1206的十字示出了使用电学性质断层摄影在不同温度下对水执行的测量。图11和12示出，可以使用电导率和/或电容率以使用磁共振成像系统进行温度的准确测量。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。
通过研究附图、说明书和权利要求书，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时能够理解和实现所公开实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定措施并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在适当的介质上，介质例如是与其他硬件一起供应或作为其他硬件一部分供应的光存储介质或固态介质，但计算机程序也可以在其他形式中分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统。权利要求中的任何附图标记不得被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种医疗装置(600、700、800、900、1000)，包括：
-磁共振成像系统(602)，其包括具有成像区(608)的磁体(604)，所述磁共振成像系统用于采集来自所述成像区之内的对象(618)的磁共振数据(642、748)；
-存储器(632)，其用于存储机器可执行指令(660、662、664、760、762、764)；
-处理器(626)，其用于控制所述医疗装置，其中，所述指令的执行令所述处理器：
-使用所述磁共振成像系统来采集(100、200、300、400、506)B1场图磁共振数据(642)；以及
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(102、206、306、408、512)温度图(646)。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(202)B1场相位图(644)；以及
-根据所述B1场相位图来计算(204)电导率图(744)，其中，所述温度图是至少部分地使用所述电导率图来确定的。
3.根据权利要求1或2所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(302)B1幅度图(644)；以及
-根据所述B1场幅度图来计算(304)电容率图(746)，其中，所述温度图是至少部分地使用所述电容率图来确定的。
4.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(402)B1幅度图(644)和B1相位图(644)；以及
-根据所述B1场相位图和所述B1场幅度图来计算(406)电导率图(744)；以及
-根据所述B1场相位图和所述B1场幅度图来计算(404)电容率图(746)，其中，所述温度图是至少部分地使用所述电导率图和所述电容率图来确定的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-使用所述磁共振成像系统来采集磁共振数据(748)；以及
-从所述磁共振数据重建图像数据(750)。
6.根据权利要求4所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-分割所述图像数据；以及
-使用所分割的图像数据来确定组织类型图(752)，其中，所述温度图的所述确定是至少部分地使用所述组织类型图来校准的。
7.根据权利要求5或6所述的医疗装置，其中，所述医疗装置还包括显示器(628)，其中，所述方法还包括在所述显示器上显示所述温度图和所述图像数据的步骤。
8.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中，所述指令的执行令所述处理器使用所述温度图来估计因采集所述磁共振数据而导致的电磁能量的比吸收率(754)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-采集谱磁共振数据；以及
-使用所述谱磁共振数据来计算校准热图，其中，所述温度图的所述确定是至少部分使用所述校准热图来校准的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中，所述温度图的所述计算是至少部分使用假设的校淮热图来校准的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其中，所述医疗装置还包括加热系统，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-接收(502)处置计划，所述处置计划描述对所述对象体内目标区(804)的加热；以及
-使用所述加热系统来加热(504)所述目标区，其中，根据所述处置计划和所述温度图来控制所述加热系统。
12.根据权利要求11所述的医疗装置，其中，所述指令的执行还令所述处理器：
-反复地重新采集所述B1场图磁共振数据以及重新计算所述温度图；以及
-使用所重新计算的温度图来调节(514)对所述目标区的所述加热。
13.根据权利要求11或12所述的医疗装置，其中，所述加热系统是如下中的任一种：高强度聚焦超声系统(802、902)、射频加热系统(802、1001)、微波消融系统(802)、高温治疗系统(802)、激光消融系统(802)和红外线消融系统(802)。
14.一种确定温度图(646)的方法，所述方法包括如下步骤：
-使用磁共振成像系统来采集(100、200、300、400、506)B1场图磁共振数据(642)；以及
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(102、206、306、408、512)所述温度图(646)。
15.一种包含计算机可执行代码(660、662、664、760、762、764)的计算机程序产品，所述计算机可执行代码由控制医疗装置的处理器执行，其中，所述医疗装置包括磁共振成像系统(602)，其中，所述磁共振成像系统包括具有成像区(608)的磁体(604)，所述磁共振成像系统用于采集来自所述成像区之内的对象(618)的磁共振数据(642、748)，其中，所述指令的执行令所述处理器：
-使用所述磁共振成像系统来采集(100、200、300、400、506)B1场图磁共振数据(642)；以及
-使用所述B1场图磁共振数据来确定(102、206、306、408、512)温度图(646)。
CN201380008251.8A 2012-02-06 2013-01-30 使用b1场绘制的温度确定 Expired - Fee Related CN104094130B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261595198P 2012-02-06 2012-02-06
EP12153983.7A EP2624004A1 (en) 2012-02-06 2012-02-06 Temperature determination using magnetic resonance B1 field mapping
EP12153983.7 2012-02-06
US61/595,198 2012-02-06
PCT/IB2013/050774 WO2013118029A1 (en) 2012-02-06 2013-01-30 Temperature determination using b1 field mapping

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104094130A true CN104094130A (zh) 2014-10-08
CN104094130B CN104094130B (zh) 2018-05-22

Family

ID=45562844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380008251.8A Expired - Fee Related CN104094130B (zh) 2012-02-06 2013-01-30 使用b1场绘制的温度确定

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150051475A1 (zh)
EP (2) EP2624004A1 (zh)
JP (1) JP6158842B2 (zh)
CN (1) CN104094130B (zh)
BR (1) BR112014019058A8 (zh)
RU (1) RU2617551C2 (zh)
WO (1) WO2013118029A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104257357A (zh) * 2014-10-14 2015-01-07 深圳先进技术研究院 磁共振温度成像方法和系统
CN107209237A (zh) * 2014-12-04 2017-09-26 皇家飞利浦有限公司 使用先验知识的狄克逊磁共振成像
CN111868544A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 皇家飞利浦有限公司 电导率的(3-n)维确定
WO2022001841A1 (zh) * 2020-06-30 2022-01-06 杭州佳量医疗科技有限公司 一种基于多梯度回波序列的双模态磁共振测温方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103733083B (zh) * 2011-08-17 2016-10-26 皇家飞利浦有限公司 采集成像区域内受检者的磁共振数据的系统及操作方法
WO2014043668A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 The Johns Hopkins University Non-invasive temperature mapping using temperature-responsive water saturation shift referencing (t-wassr) mri
US20150065821A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-05 Google Inc. Nanoparticle Phoresis
DE112015005479T5 (de) * 2014-12-04 2017-08-17 General Electric Company Verfahren und System zur verbesserten Klassifizierung von Bestandsmaterialien
US10197657B2 (en) * 2015-08-12 2019-02-05 The Regents Of The University Of California Methods and systems for generating a conductivity map of an in vivo tissue
US10492709B2 (en) 2015-11-19 2019-12-03 Verily Life Sciences Llc Magnetic probes for in vivo capture and detection of extracellular vesicles
JP6742757B2 (ja) * 2016-02-29 2020-08-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 磁気共鳴イメージング装置
EP3378426A1 (en) * 2017-03-20 2018-09-26 Koninklijke Philips N.V. Locating ablated tissues using electric properties tomography
EP3833246A4 (en) * 2018-08-12 2022-05-11 The Trustees of Columbia University in the City of New York SYSTEM, METHOD AND COMPUTER-ACCESSIBLE MEDIUM FOR NON-INVASIVE TEMPERATURE ESTIMATION
CN109480844B (zh) * 2018-12-27 2021-04-02 深圳先进技术研究院 组织位移和温度的同步监测方法、装置、设备及存储介质
EP3754357A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-23 Koninklijke Philips N.V. Magnetic resonance electric properties tomography without contrast agent
US11786760B2 (en) * 2019-12-10 2023-10-17 GE Precision Healthcare LLC Multi-beam neuromodulation techniques
EP3896472A1 (en) 2020-04-14 2021-10-20 Siemens Healthcare GmbH Device and method for nuclear magnet resonance spectroscopy

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4983921A (en) * 1989-08-18 1991-01-08 The Regents Of The University Of California Rapid calibration of nutation angles in MRI
US6278893B1 (en) * 1998-01-05 2001-08-21 Nycomed Imaging As Method of magnetic resonance imaging of a sample with ex vivo polarization of an MR imaging agent
US20040199069A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-07 Connelly Patrick R. Device and method for preventing magnetic resonance imaging induced damage
US7246939B1 (en) * 2003-10-23 2007-07-24 Gultekin David H Measurement of thermal diffusivity, thermal conductivity, specific heat, specific absorption rate, thermal power, heat transfer coefficient, heat of reaction and membrane permeability by nuclear magnetic resonance
EP1915089B1 (en) 2005-08-08 2013-04-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric impedance imaging system, method, and computer program
EP2097763B1 (en) * 2006-12-22 2014-02-26 Koninklijke Philips N.V. Rf coil for use in an mr imaging system, in combination with a metamaterial
DE102007007099B4 (de) * 2007-02-13 2015-04-30 Siemens Aktiengesellschaft Medizinische Einrichtung mit wenigstens einem zur Erzeugung von hochintensivem fokussiertem Ultraschall ausgebildeten Wandler und mit einem Magnetresonanzgerät sowie zugehöriger Ultraschallwandler und Verfahren zur Erstellung von Magnetresonanzaufnahmen
DE102007048970A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-23 Siemens Ag B0-Feld-Drift-Korrektur bei einer magnetresonanztomographisch erstellten Temperaturkarte
DE102008014928B4 (de) * 2008-03-19 2010-01-28 Siemens Aktiengesellschaft B0-Feld-Drift-Korrektur bei einer magnetresonanztomographisch erstellten Temperaturkarte
US20120139541A1 (en) * 2008-03-26 2012-06-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Determination of local sar in vivo and electrical conductivity mapping
CN101507603B (zh) * 2008-10-14 2012-11-14 清华大学 一种磁共振测温的方法和装置
US8198891B2 (en) * 2009-06-15 2012-06-12 General Electric Company System, method, and apparatus for magnetic resonance RF-field measurement

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104257357A (zh) * 2014-10-14 2015-01-07 深圳先进技术研究院 磁共振温度成像方法和系统
CN104257357B (zh) * 2014-10-14 2016-05-25 深圳先进技术研究院 磁共振温度成像方法和系统
CN107209237A (zh) * 2014-12-04 2017-09-26 皇家飞利浦有限公司 使用先验知识的狄克逊磁共振成像
CN107209237B (zh) * 2014-12-04 2020-01-07 皇家飞利浦有限公司 使用先验知识的狄克逊磁共振成像
CN111868544A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 皇家飞利浦有限公司 电导率的(3-n)维确定
WO2022001841A1 (zh) * 2020-06-30 2022-01-06 杭州佳量医疗科技有限公司 一种基于多梯度回波序列的双模态磁共振测温方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2812718B1 (en) 2017-09-13
RU2617551C2 (ru) 2017-04-25
JP2015509385A (ja) 2015-03-30
EP2812718A1 (en) 2014-12-17
JP6158842B2 (ja) 2017-07-05
EP2624004A1 (en) 2013-08-07
US20150051475A1 (en) 2015-02-19
RU2014136164A (ru) 2016-03-27
WO2013118029A1 (en) 2013-08-15
BR112014019058A2 (zh) 2017-06-20
BR112014019058A8 (pt) 2017-07-11
CN104094130B (zh) 2018-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104094130A (zh) 使用b1场绘制的温度确定
CN103460069B (zh) 加速的磁共振测温法
EP2681576B1 (en) Accelerated mr thermometry mapping involving an image ratio constrained reconstruction
EP3600101B1 (en) Locating ablated tissues using electric properties tomography
CN104125802B (zh) 使用冷却周期期间采集的磁共振数据对处置计划的修改
RU2605527C2 (ru) Интерполированные трехмерные оценки тепловой дозы с использованием магнитно-резонансной томографии
CN104837527A (zh) 用于加热比电子聚焦区域更大的目标区域的高强度聚焦超声
Puccini et al. Simulations of thermal tissue coagulation and their value for the planning and monitoring of laser‐induced interstitial thermotherapy (LITT)
JP2014506822A5 (zh)
US9977104B2 (en) Magnetic resonance imaging along energy-delivering device axis
JP6371281B2 (ja) 改善された高強度集束超音波標的設定
EP2518523A1 (en) MRI PRFS thermometry with susceptibility correction
BR112014021692B1 (pt) Aparelho médico e método de controle de um aparelho médico

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180522

Termination date: 20220130