CN108962373B - 安全监控的方法、医学影像系统及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种安全监控的方法、医学影像系统及计算机可读存储介质。上述方法包括：获取关系函数，关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二函数；获取当前PET探测器接收到的伽马光子计数；基于关系函数，根据当前伽马光子计数计算当前变化磁场；根据当前变化磁场计算用于监控PET‑MR成像系统的安全参数。上述安全监控的方法，通过分别获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场和MR梯度场的关系，在实际的扫描成像中，通过当前的伽马光子计数计算出当前的MR变化磁场，从而计算出特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描安全参数，实现对PET‑MR成像系统扫描成像过程中的实时安全监控。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种安全监控的方法、医学影像系统及计算机可读存储介质。
背景技术
在磁共振扫描中，特定吸收率(Specific Absorption Ratio，简称SAR)和外周神经刺激(Peripheral Nerve Stimulation，简称PNS)是两个保障扫描安全的重要参数，但对特定吸收率和外周神经刺激的实时监控一直比较困难。
传统的针对特定吸收率的监控方法，一般是通过检测体线圈的输入功率和反射功率，或者间接地观测体线圈的发射场。传统的针对外周神经刺激的监控方法，一般只能提前通过设计的脉冲序列梯度波形来判断。这些方法对于实时监控特定吸收率比较困难，且都无法实现对外周神经刺激的实时监控。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种安全监控的方法、医学影像系统及计算机可读存储介质，可以实现对磁共振扫描中的对特定吸收率和外周神经刺激等安全参数的实时监控。
一种安全监控的方法，应用于正电子发射-磁共振(PET-MR)成像系统中，所述PET-MR成像系统包括：用于产生梯度场的MR梯度线圈、用于产生射频场的MR射频线圈以及用于接收伽马光子的PET探测器，所述方法包括以下步骤：
获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二函数；
获取当前所述PET探测器接收到的伽马光子计数；
基于所述关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前变化磁场；
根据所述当前变化磁场计算用于监控所述PET-MR成像系统的安全参数。
上述安全监控的方法，通过分别获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场和MR梯度场的关系，在实际的扫描成像中，通过当前的伽马光子计数计算出当前的MR变化磁场，可以同时计算出特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描安全参数，实现对PET-MR成像系统扫描成像过程中的实时安全监控。
在其中一个实施例中，所述获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二函数包括：
在所述PET-MR成像系统只产生射频场时，获取表示所述伽马光子计数与所述射频场映射关系的函数作为第一关系函数；和/或
在所述PET-MR成像系统只产生梯度场时，获取表示所述伽马光子计数与所述梯度场映射关系的函数作为第二关系函数。
在其中一个实施例中，所述基于所述关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前变化磁场包括：
基于所述第一关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前的射频场；和/或
基于所述第二关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前的梯度场。
在其中一个实施例中，所述获取当前所述PET探测器接收到的伽马光子计数包括：
记录所述伽马光子计数随时间的变化曲线，以得到实际计数函数Factual。
在其中一个实施例中，所述基于所述关系函数，根据所述伽马光子计数计算当前变化磁场包括：
通过所述第一关系函数和所述第二关系函数拟合所述实际计数函数，以根据当前所述伽马光子计数计算出当前的射频场和梯度场。
在其中一个实施例中，所述获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二函数包括：
使所述PET-MR成像系统只产生射频场，记录随着所述射频场的增加，所述伽马光子计数的变化曲线F(RF)，以得到所述第一关系函数为B1＝f-1(F(RF))；和/或
使所述PET-MR成像系统只产生梯度场，记录随着所述梯度场的增加，所述伽马光子计数的变化曲线F(G)，以得到所述第二关系函数为[Grad,SR]＝g-1(F(G))；
其中，B1为所述射频场的强度，Grad为所述梯度场的强度，SR为所述梯度场的梯度爬升斜率。
在其中一个实施例中，所述通过所述第一关系函数和所述第二关系函数拟合所述实际计数函数，以根据当前所述伽马光子计数计算出当前的射频场和梯度场包括：
将所述第一关系函数B1＝f-1(F(RF))和所述第二关系函数[Grad,SR]＝g-1(F(G))拟合所述实际计数函数Factual，以得到函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))；
基于函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，根据当前的所述伽马光子计数计算出当前的射频场为B1，梯度场为[Grad,SR]；
其中，a大于或等于0，b大于或等于0。
在其中一个实施例中，所述安全参数包括特定吸收率和外周神经刺激中的至少一种。
一种医学影像系统，包括：用于产生梯度场的MR梯度线圈、用于产生射频场的MR射频线圈、用于接收伽马光子的PET探测器以及计算机设备，所述计算机设备分别与所述MR梯度线圈、所述MR射频线圈和所述PET探测器通信连接，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可实现上述任意一项所述方法的步骤。
上述医学影像系统，通过分别获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场和MR梯度场的关系，在实际的扫描成像中，通过当前的伽马光子计数计算出当前的MR变化磁场，可以同时计算出特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描安全参数，实现对PET-MR成像系统扫描成像过程中的实时安全监控。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法的步骤。
附图说明
图1为一个实施例中安全监控的方法的流程示意图；
图2为一个实施例中PET探测器的结构示意图；
图3为另一个实施例中PET探测器的结构示意图；
图4为另一个实施例中PET探测器的结构示意图；
图5为一个实施例中PET设备的结构示意图；
图6为一个实施例中安全监控的方法的步骤S12的流程示意图；
图7为一个实施例中安全监控的方法的步骤S16的流程示意图；
图8为一个实施例中安全监控的方法的具体流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为为一个实施例中安全监控的方法的流程示意图，该安全监控方法应用于正电子发射-磁共振(Positron Emission Computed Tomography-Magnetic Resonance，简称PET-MR)成像系统中，PET-MR成像系统包括：用于产生梯度场的MR梯度线圈、用于产生射频场的MR射频线圈以及用于接收伽马光子的PET探测器。
具体地，MR梯度线圈可提供质子磁共振信号的三维坐标信息，可产生层面选择梯度、相位编码梯度、频率编码梯度三种功能。MR射频线圈可包括QD正交线圈、表面线圈或特殊用途线圈。其中，QD正交线圈可用于发射和接收。正交线圈的两个线圈正交放置，彼此独立不会引起相互干扰，可同时获取图像信号，使信息量增加，图像质量提高，扫描视野加大。如头线圈、体线圈、膝关节线圈等。表面线圈用于接收MR信号，需配相应的发射线圈使用，如体线圈。表面线圈可以近距离放置于受检部位，局部信号增强，但扫描视野较小。如颈椎线圈、胸椎线圈、TMJ线圈等。特殊用途线圈用于磁共振频谱测定的特定元素频谱线圈和全脊柱检查的相控阵线圈等。PET探测器中包括多个探测器单元，其结果可设置为多晶结构探测器、位置灵敏光电倍增管(Position Sensitive PhotoMultiplier Tube，简称PSPMT)、SPM(Silicon PhotoMultiplier)探测器以及平板PET探测器等。本申请中的PET探测器通过包括由闪烁晶体组成的晶体阵列、以及连接晶体阵列的传感器单元或传感器器阵列。其中，闪烁晶体可以接收闪烁事例相关的伽马光子，并将光信号转换为电信号；传感器单元可以接收到该电信号，并进行相应的模数转换处理。
图2为一个实施例中PET探测器的结构示意图，如图2所示，在一个实施中，PET探测器320上采用顶端和底端双端信号读出的设计，PET探测器320包括晶体322、顶部传感器324及底部传感器326，顶部传感器324和底部传感器326通过所感测得到的信号幅度的相对比例来确定闪烁事例的发生位置。图3为另一个实施例中PET探测器的结构示意图，如图3所示，在一个实施中，PET探测器340包括单片晶体342以及包括多个传感器单元的传感器阵列344，单片晶体342耦合信号到传感器阵列344，根据信号在传感器阵列344上的分布情况，反推出闪烁事例发生的空间位置，假如图3中标示出的两个闪烁事例，在传感器阵列344上信号分散较广的闪烁事例离传感器阵列344的表面较远。
图4为另一个实施例中PET探测器的结构示意图，如图4所示，在一个实施中，PET探测器360为单端读出，包括顶层晶体362、底层晶体364以及多个传感器单元组成的传感器阵列366。顶层晶体362与底层晶体364分别包括多个晶体单元，顶层晶体362沿第一维度排布，底层晶体364沿第二维度排布，且晶体单元具有相对的两端；传感器阵列366与多个晶体单元光耦合，且传感器单元与第一端的距离小于传感器单元与第二端的距离。进一步地，晶体单元与传感器单元为多对一设置。
图5为一个实施例中PET设备的结构示意图，如图5所示，在一个实施中，PET设备500包括依次连接的晶体探测器520、放大器540以及比较器560，晶体探测器520中传感器单元感测的信号发送至放大器540进行放大处理，经过放大后发送到比较器560的输入端，在比较器560的参考端为预设的基准电压V。当放大处理后的信号强度大于基准电压V时，比较器560会产生一次信号，记忆为一次接受伽马光子的行为，当放大处理后的信号强度小于或等于基准电压V时，比较器560不会产生信号，此时记忆为无效光子接收行为。因此当受到射频场或者梯度场的影响时，在基准电压端会产生一个额外的影响电压，该电压会与基准电压累加，从而提高基准电压的数值，这样会导致实际的伽马光子计数小于系统计数的数值。
一种安全监控的方法，包括以下步骤：
步骤S12：获取关系函数，关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二函数。
具体地，在PET-MR成像系统中，PET探测器中比较器的基准电压会受到MR射频线圈产生的射频场以及MR梯度线圈产生的梯度场的影响，因此PET探测器输出的PET有效信号会收到射频场及梯度场的影响，从而影响PET探测器的伽马光子计数，所以当PET-MR系统中的磁场发生变化时，可根据PET探测器的伽马光子计数情况来计算MR射频场和/或梯度场。分别记录PET-MR系统中只打射频场和/或只打梯度场时PET探测器的伽马光子计数规律，从而获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场之间的第一关系函数，和/或PET探测器的伽马光子计数与MR梯度场之间的第二关系函数。
步骤S14：获取当前PET探测器接收到的伽马光子计数。
具体地，在实际扫描中，为了计算扫描过程中特定吸收率和外周神经刺激等安全参数，需要知道MR射频场和MR梯度场，由于射频场和梯度场可以根据PET探测器的伽马光子计算得到，所以需要获取当前PET探测器的伽马光子计数，记录一段时间内PET探测器的伽马光子计数随时间的曲线，便可获取当前时刻PET探测器的伽马光子计数。
步骤S16：基于关系函数，根据当前伽马光子计数计算当前变化磁场。
具体地，为了计算出当前的MR变化磁场，可以基于步骤S12中得到的第一关系函数和/或第二关系函数，通过步骤S14中得到的当前时刻的PET探测器伽马光子计数计算当前的MR变化磁场，即在PET-MR成像系统进行扫描成像过程中，当MR射频场发生变化时，则可根据第一关系函数和当前的伽马光子计数计算出当前的MR射频场；当MR梯度场发生变化时，则可根据第二关系函数和当前的伽马光子计数计算出当前的MR梯度场；当MR射频场和MR梯度场都发生变化时，则可基于第一关系函数和第二关系函数计算出此时刻的MR射频场和MR梯度场。
步骤S18：根据当前变化磁场计算用于监控PET-MR成像系统的安全参数。
具体地，步骤S16中计算得到当前的MR射频场B1和MR梯度场[Grad,SR]后，可以根据当前时刻的MR射频场和MR梯度场计算出当前的特定吸收率(SAS)和外周神经刺激(PNS)等进行MR扫描时的安全参数，对SAS和PNS的计算可以基于现有安全法规记载的相关计算方法实现，例如，对于SAR的计算可以参考Nema MS 8,Characterization Of The SpecificAbsorptiopn Rate For Magnetic Resonance Imaging Systems中记载的相关技术内容，对于PNS的计算可以参考NEMA Standards Publication MS 11-2010,Determination ofGradient-Induced Electric Fields中记载的相关技术内容，从而对在PET-MR设备对患者进行扫描时的安全参数进行实时监控。
上述安全监控的方法，通过分别获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场和MR梯度场的关系，在实际的扫描成像中，通过当前的伽马光子计数计算出当前的MR变化磁场，从而计算出特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描安全参数，实现对PET-MR成像系统扫描成像过程中的实时安全监控。
在另一实施例中，除了通过光子计数与梯度场和射频场的关系来对安全参数进行监控，还可以通过光子技术差值与梯度场和射频场的关系来计算安全参数。本实施例中可以提供一参考数据库，该参考数据中包括了经过大数据统计的患者摄入的示踪剂、检测的时间以及光子计数总数，且数据库中的数据为在无射频干扰、无磁场干扰以及梯度场干扰的情况下获得。在检测过程中，当系统统计得到有射频场或者梯度场干扰的情况的光子计数，并于数据库中对应示踪剂的浓度以及打入示踪剂的时间自动匹配，得到数据库中无磁共振系统影响的光子计算值。通过两种光子计数值，得到磁共振系统的梯度场、射频场相应的光子计数差值，从而分别计算光子计数差值与梯度场以及光子技术差值与射频场的关系函数，从而根据此关系函数与当前光子计数差值计算当前的变化磁场，从而计算用于监控PET-MR成像系统的安全参数。
在一个实施例中，步骤S12具体包括以下步骤：
在PET-MR成像系统只产生射频场时，获取表示伽马光子计数与射频场映射关系的函数作为第一关系函数；和/或
在PET-MR成像系统只产生梯度场时，获取表示伽马光子计数与梯度场映射关系的函数作为第二关系函数。
具体地，在PET-MR系统中只产生射频场，不产生梯度场时，随着射频场逐渐增加，统计PET探测器的伽马光子计数情况，从而获取伽马光子计数和MR射频场的映射关系作为第一关系函数；在PET-MR系统中只产生梯度场，不产生射频场时，随着梯度场逐渐增加，统计PET探测器的伽马光子计数情况，从而获取伽马光子计数和MR梯度场的映射关系作为第二关系函数。
在一个实施例中，步骤S14具体包括以下步骤：
记录伽马光子计数随时间的变化曲线，以得到实际计数函数Factual。
具体地，在PET-MR成像系统进行扫描成像过程中，记录一段时间内PET探测器的伽马光子计数随时间的曲线，以获取当前进行扫描的PET探测器的实际计数函数Factual。
在一个实施例中，步骤S16具体包括以下步骤：
通过第一关系函数和第二关系函数拟合实际计数函数，以根据当前伽马光子计数计算出当前的射频场和梯度场。
具体地，在PET-MR成像系统进行扫描成像过程中，当MR射频场和MR梯度场都发生变化时，将步骤S12中获取的第一关系函数和第二关系函数，拟合步骤S14中的得到的实际计数函数Factual，基于拟合后的函数，便可根据当前时刻的伽马光子计数，计算出此时刻的MR射频场以及MR梯度场。
图6为一个实施例中安全监控方法的步骤S12的流程示意图，如图6所示，在一个实施例中，步骤S12具体包括以下步骤：
步骤S122：使PET-MR成像系统只产生射频场，记录随着射频场的增加，伽马光子计数的变化曲线F(RF)，以得到第一关系函数为B1＝f-1(F(RF))；其中，B1为射频场的强度。
具体地，使PET-MR系统中MR射频线圈工作，MR梯度线圈不工作，随着射频场逐渐增加，观察PET探测器的伽马光子计数情况，例如每次不打射频场的时候PET探测器的伽马光子计数不发生掉数，打射频场的时候PET探测器的伽马光子计数发生掉数，说明伽马光子计数和射频场是直接相关的，并记录一条伽马光子计数曲线，此曲线为伽马光子计数F(RF)和射频场强度B1的函数F(RF)＝f(B1)，从而得到第一关系函数B1＝f-1(F(RF))，这样在实际扫描时，便可以通过PET探测器的伽马光子计数反推实时的MR射频场。
步骤S124:使PET-MR成像系统只产生梯度场，记录随着梯度场的增加，伽马光子计数的变化曲线F(G)，以得到第二关系函数为[Grad,SR]＝g-1(F(G))；其中，Grad为梯度场的强度，SR为梯度场的梯度爬升斜率。
具体地，使PET-MR系统中MR梯度线圈工作，MR射频线圈不工作，随着梯度场逐渐增加，观察PET探测器的伽马光子计数情况，例如每次不打梯度场的时候PET探测器的伽马光子计数不发生掉数，打梯度场的时候PET探测器的伽马光子计数发生掉数，说明伽马光子计数和梯度场是直接相关的，并记录一条伽马光子计数曲线，此曲线为伽马光子F(G)和梯度场强度Grad以及梯度爬升斜率SR的函数F(G)＝g(Grad,SR)，从而得到第二关系函数[Grad,SR]＝g-1(F(G))，这样在实际扫描时，便可以通过PET探测器的伽马光子计数反推实时的MR梯度场。
图7为一个实施例中安全监控方法的步骤S16的流程示意图，如图7所示，在一个实施例中，步骤S16具体包括以下步骤：
步骤S162：将第一关系函数B1＝f-1(F(RF))和第二关系函数[Grad,SR]＝g-1(F(G))拟合实际计数函数Factual，以得到函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))；其中，a大于或等于0，b大于或等于0。
具体地，利用步骤S12中得到的第一关系函数B1＝f-1(F(RF))和第二关系函数[Grad,SR]＝g-1(F(G))拟合步骤S14中得到的实际计数函数Factual，拟合一般可以采用线性相加的形式，拟合后得到函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，其中a和b均为非负数。
步骤S164：基于函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，根据当前的伽马光子计数计算出当前的射频场为B1，梯度场为[Grad,SR]。
具体地，基于步骤S162中得到的函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，针对某一时刻，知道当前PET探测器的伽马光子计数，便可计算出当前时刻的MR射频场和MR梯度场，其中，射频场为B1，梯度场为[Grad,SR]。
在一个实施例中，上述安全参数包括特定吸收率和外周神经刺激中的至少一种。
具体地，计算出MR射频场和MR梯度场之后，便可以根据射频场和梯度场计算特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描中的安全参数，从而实现通过PET探测器的伽马光子计数对PET-MR成像系统工作过程中的实时安全监控。可以理解的是，除了特定吸收率和外周神经刺激外，其他可以根据射频场和梯度场计算的MR扫描参数也可以采用本申请的方法进行监控，例如MR扫描中的噪声，MR扫描中的噪声通常是由梯度磁体的振动产生，梯度场强度、梯度场切换爬升率都会对噪声产生影响，例如梯度场强越高、梯度爬升率越大，梯度磁体的振动就越强，产生噪声越大，通过计算得到梯度场对噪声进行实时监控，可以防止MR扫描中对人的听力造成伤害。
图8为一个实施例中安全监控的方法的具体流程示意图，如图8所示，在一个具体的实施例中，实时监控特定吸收率和外周神经刺激参数的方法具体包括以下步骤：
步骤S202：在只打射频场时，获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场的第一关系函数。
具体地，在PET-MR系统中，使MR射频线圈打射频场，MR梯度线圈不工作，随着射频场逐渐增加，观察PET探测器的伽马光子计数情况，例如通过逐渐增加射频场，PET探测器的计伽马光子计数从100％掉到80％，记录一条伽马光子计数曲线，此曲线为伽马光子计数F(RF)和射频场强度B1的函数F(RF)＝f(B1)，得到的函数可能是成正比关系，例如F(RF)＝3B1，从而得到第一关系函数为B1＝f-1(F(RF))。
步骤S204：在只打梯度场时，获取PET探测器的伽马光子计数与MR梯度场的第二关系函数。
具体地，在PET-MR系统中，使MR梯度线圈打梯度场，MR射频线圈不工作，随着射频场逐渐增加，观察PET探测器的伽马光子计数情况，例如通过逐渐增加射频场，PET探测器的计伽马光子计数从100％掉到70％，记录一条伽马光子计数曲线，此曲线为伽马光子计数F(G)和梯度场强度Grad以及梯度爬升斜率SR之的函数F(G)＝g(Grad,SR)，得到的函数可能是多项式的形式，例如F(G)＝8Grad+10SR，从而得到第二关系函数为[Grad,SR]＝g-1(F(G))。
步骤S206：获取当前进行扫描的PET探测器的伽马光子计数与时间的实际计数函数。
具体地，在实际扫描中，在一段预设时间内，观察PET探测器的伽马光子计数情况，记录一条PET探测器的伽马光子计数随时间的曲线，以获取当前进行扫描的PET探测器的实际计数函数Factual，根据此函数，后续可通过某一时刻PET探测器的实际伽马光子计数反推该时刻的MR射频场和MR梯度场。
步骤S208：通过第一关系函数和第二关系函数拟合实际计数函数。
具体地，利用步骤S202中得到的第一关系函数B1＝f-1(F(RF))和步骤S204中得到的第二关系函数[Grad,SR]＝g-1(F(G))拟合步骤S206中得到的实际计数函数Factual，拟合一般可以采用线性相加的形式，拟合后得到函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，其中，a和b为非负数，例如得到的函数可为Factual1(B1，Grad，SR)＝3*B1+8*Grad+0*SR。
步骤S210：根据当前PET探测器的伽马光子计数计算出当前的MR射频场和MR梯度场。
具体地，基于步骤S208中得到的函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，针对某一时刻，知道当前PET探测器的伽马光子计数，便可计算出当前时刻的MR射频场和MR梯度场，其中，射频场为B1，梯度场为[Grad,SR]。例如，在某一时刻，PET-MR成像系统中的MR射频脉冲从90°变化为180°，MR梯度场变化为原来的60％，则此时刻拟合得到的函数由Factual1(B1，Grad，SR)＝3*B1+8*Grad+0*SR变为Factual2(B1，Grad，SR)＝3*2*B1+8*0.6*Grad+0*SR，于是便可根据此时刻的伽马光子计数，计算出B1以及Grad。
步骤S212：通过当前的射频场和梯度场计算出特定吸收率或外周神经刺激。
具体地，在步骤S210计算出当前的MR射频场和MR梯度场之后，可以根据某一时刻的MR射频场B1和MR梯度场[Grad,SR]计算出当前的特定吸收率和外周神经刺激，从而实现在PET-MR成像系统对患者进行扫描成像时的实时安全监控。
在一个实施例中，提供了一种医学影像系统，包括正电子发射断层扫描设备、磁共振成像设备以及计算机设备，上述计算机设备分别与正电子发射断层扫描设备和磁共振成像设备通信连接，该计算机设备可以是服务器，该计算机设备包括处理器和存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行如下步骤：获取关系函数，关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第二函数；获取当前PET探测器接收到的伽马光子计数；基于关系函数，根据当前伽马光子计数计算当前变化磁场；根据当前变化磁场计算用于监控PET-MR成像系统的安全参数。
上述医学影像系统，在实际的扫描成像中，通过分别获取PET探测器的伽马光子计数与MR射频场和MR梯度场的关系，在实际的扫描成像中，通过当前的伽马光子计数计算出当前的MR变化磁场，从而计算出特定吸收率和外周神经刺激等MR扫描安全参数，实现对PET-MR成像系统扫描成像过程中的实时安全监控。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可使得处理器执行如下步骤：获取关系函数，关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第一函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第二函数；获取当前PET探测器接收到的伽马光子计数；基于关系函数，根据当前伽马光子计数计算当前变化磁场；根据当前变化磁场计算用于监控PET-MR成像系统的安全参数。
上述对于计算机可读存存储介质及计算机设备的限定可以参见上文中对于方法的具体限定，在此不再赘述。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读取存储介质中；上述的程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，简称ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，简称RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种安全监控的方法，应用于PET-MR成像系统中，所述PET-MR成像系统包括：用于产生梯度场的MR梯度线圈、用于产生射频场的MR射频线圈以及用于接收伽马光子的PET探测器，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一关系函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二关系函数；
获取当前所述PET探测器接收到的伽马光子计数；
基于所述关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前变化磁场；
根据所述当前变化磁场计算用于监控所述PET-MR成像系统的安全参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一关系函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二关系函数包括：
在所述PET-MR成像系统只产生射频场时，获取表示所述伽马光子计数与所述射频场映射关系的函数作为第一关系函数；和/或
在所述PET-MR成像系统只产生梯度场时，获取表示所述伽马光子计数与所述梯度场映射关系的函数作为第二关系函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前变化磁场包括：
基于所述第一关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前的射频场；和/或
基于所述第二关系函数，根据当前所述伽马光子计数计算当前的梯度场。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前所述PET探测器接收到的伽马光子计数包括：
记录所述伽马光子计数随时间的变化曲线，以得到实际计数函数Factual。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述关系函数，根据所述伽马光子计数计算当前变化磁场包括：
通过所述第一关系函数和所述第二关系函数拟合所述实际计数函数，以根据当前所述伽马光子计数计算出当前的射频场和梯度场。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取关系函数，所述关系函数包括表示PET探测器的伽马光子计数与射频场映射关系的第一关系函数和/或表示PET探测器的伽马光子计数与梯度场映射关系的第二关系函数包括：
使所述PET-MR成像系统只产生射频场，记录随着所述射频场的增加，所述伽马光子计数的变化曲线F(RF)，以得到所述第一关系函数为B1＝f-1(F(RF))；和/或
使所述PET-MR成像系统只产生梯度场，记录随着所述梯度场的增加，所述伽马光子计数的变化曲线F(G)，以得到所述第二关系函数为[Grad,SR]＝g-1(F(G))；
其中，B1为所述射频场的强度，Grad为所述梯度场的强度，SR为所述梯度场的梯度爬升斜率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一关系函数和所述第二关系函数拟合所述实际计数函数，以根据当前所述伽马光子计数计算出当前的射频场和梯度场包括：
将所述第一关系函数B1＝f-1(F(RF))和所述第二关系函数Grad,SR]＝g-1(F(G))拟合所述实际计数函数Factual，以得到函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))；
基于函数Factual(B1,Grad,SR)＝af-1(F(RF))+bg-1(F(G))，根据当前的所述伽马光子计数计算出当前的射频场为B1，梯度场为[Grad,SR]；
其中，a大于或等于0，b大于或等于0。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述安全参数包括特定吸收率和外周神经刺激中的至少一种。
9.一种医学影像系统，其特征在于，包括：用于产生梯度场的MR梯度线圈、用于产生射频场的MR射频线圈、用于接收伽马光子的PET探测器以及计算机设备，所述计算机设备分别与所述MR梯度线圈、所述MR射频线圈和所述PET探测器通信连接，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可实现权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时可实现权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
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