CN109938704A - 磁共振温度成像方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁共振温度成像方法与装置，涉及磁共振领域。该磁共振温度成像方法与装置通过两步迭代温度估计的算法提高了当前时刻的水脂组织温度图像的准确度、精确度，磁共振信号模型包含有脂肪多峰，同时估计得到了信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像，保证了温度结果的无偏性。

Description

磁共振温度成像方法与装置
技术领域
本发明涉及磁共振领域，具体而言，涉及一种磁共振温度成像方法与装置。
背景技术
磁共振温度成像可以无创、实时、在体监测被试物体内部温度分布及变化。磁共振可基于不同的温度敏感参数对温度进行监测，常用的参数有质子浓度(proton density，PD)、弛豫时间(relaxation time)、扩散系数、质子共振频率漂移(proton resonancefrequency shift，PRFS)。因为水中的质子共振频率和温度成线性关系，且该线性关系和组织无关，因此基于PRFS的磁共振温度成像技术应用最为广泛。但是该技术不能用于含有脂肪的组织，因此脂肪中的氢质子对温度不敏感，这就使得含脂组织与温度变化呈现非线性关系，且此非线性关系与组织中水和脂肪的比例有关。为了实现对含有脂肪组织的温度成像，需对脂肪的影响进行消除或校正。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种磁共振温度成像方法与装置，以改善上述的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁共振温度成像方法，所述磁共振温度成像方法包括：
依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘；
依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像；
保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘；
保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘第三次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁共振温度成像装置，所述磁共振温度成像装置包括：
第一计算单元，用于依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘；
第二计算单元，用于依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像；
第三计算单元，用于保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘；
第四计算单元，用于保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘对预设定的磁共振信号模型进行第三次拟合，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
与现有技术相比，本发明提供的磁共振温度成像方法与装置，通过两步迭代温度估计的算法提高了当前时刻的水脂组织温度图像的准确度、精确度，磁共振信号模型包含有脂肪多峰，同时估计得到了信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像，保证了温度结果的无偏性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的服务器的结构框图；
图2为本发明提供的磁共振温度成像方法的流程图；
图3为本发明提供的磁共振温度成像装置的功能结构框图。
图标：100-磁共振温度成像装置；200-服务器；101-存储器；102-存储控制器；103-处理器；104-外设接口；301-第一计算单元；302-第二计算单元；303-第三计算单元；304-滤波单元；305-第四计算单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明较佳实施例所提供的磁共振温度成像方法与装置可应用于服务器200。图1示出了本发明实施例中的服务器200的结构框图。如图1所示，服务器200包括磁共振温度成像装置100、存储器101、存储控制器102，一个或多个(图中仅示出一个)处理器103、外设接口104等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线相互通讯。所述磁共振温度成像装置100包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中或固化在所述服务器200的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。
存储器101可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的图片处理装置及方法所对应的程序指令/模块，处理器103通过运行存储在存储器101内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的磁共振温度成像方法。存储器101可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。处理器103以及其他可能的组件对存储器101的访问可在存储控制器102的控制下进行。
外设接口104将各种输入/输出装置耦合至处理器103以及存储器101。在一些实施例中，外设接口104、处理器103以及存储控制器102可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
可以理解，图1所示的结构仅为示意，服务器200还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
请参阅图2，本发明实施例提供了一种磁共振温度成像方法，所述磁共振温度成像方法包括：
步骤S201：依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘。
具体地，所述预设定的磁共振信号模型为
，其中，Sn为在回波时间TEn下的信号强度；W为水信号强度值，F为脂肪信号强度值，γ为旋磁比，B0为主磁场强度，α为水中氢质子温度系数，P为脂肪峰的个数，对应的相对幅值和化学位移分别为βp和fF,p，且 为水的横向弛豫时间，为脂肪的横向弛豫时间，fb为由于主磁场不均匀造成的场飘，N是总共采集回波个数；ΔT为水脂组织温度图像。
步骤S202：依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、水信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像。
具体地，依据算式
第一次拟合预设定的磁共振信号模型。
步骤S203：对第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像。
具体地，依据算式第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像，其中，△Ti为第i个像素的当前温度估计值，为所有像素点温度值的均值，为第i个像素点平滑处理后的温度值。
步骤S204：保持平滑处理后的第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘。
具体地，依据算式
第二次拟合预设定的磁共振信号模型。
步骤S205：保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘第三次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
具体地，依据算式
第三次拟合预设定的磁共振信号模型。
该磁共振温度成像方法首先通过拟合预设定的磁共振信号模型得到信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像，保证了温度估计是没有偏差的，即保证了第二水脂组织温度图像的准确度；而后将第二水脂组织温度图像进行平滑处理，并对获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘进行重新估计，这时得到水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间是准确的；最后固定水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间，重新拟合信号模型得到第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像，由于减少了预设定的磁共振信号模型中自由变量的个数，得到的预设定的磁共振信号模型的精确度得到了提高。
另外，可以将当前时刻的水脂组织温度图像，将初始水脂组织温度图像作为下一个循环的初始值，重复上述步骤S201～S205，即可得到下一时刻的水脂组织温度图像。
请参阅图2，本发明实施例还提供了一种磁共振温度成像装置100，需要说明的是，本发明实施例所提供的磁共振温度成像装置100，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本发明实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。所述磁共振温度成像装置100包括第一计算单元301、第二计算单元302、第三计算单元303、滤波单元304、第四计算单元305。
第一计算单元301用于依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘。
其中，所述预设定的磁共振信号模型为
，其中，Sn为在回波时间TEn下的信号强度；W为水信号强度值，F为脂肪信号强度值，γ为旋磁比，B0为主磁场强度，α为水中氢质子温度系数，P为脂肪峰的个数，对应的相对幅值和化学位移分别为βp和fF,p，且 为水的横向弛豫时间，为脂肪的横向弛豫时间，fb为由于主磁场不均匀造成的场飘，N是总共采集回波个数；ΔT为水脂组织温度图像。
可以理解地，第一计算单元301可以执行步骤S201。
第二计算单元302用于依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像。
所述第二计算单元302用于依据算式
第一次拟合预设定的磁共振信号模型。
可以理解地，第二计算单元302可以执行步骤S202。
滤波单元304用于对第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像。
可以理解地，滤波单元304可以执行步骤S203。
所述滤波单元304用于依据算式第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像，其中，ΔTi为第i个像素的当前温度估计值，
为所有像素点温度值的均值，为第i个像素点平滑处理后的温度值。
第三计算单元303用于保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、水信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘。
第三计算单元303用于依据算式
第二次拟合预设定的磁共振信号模型。
可以理解地，第三计算单元303可以执行步骤S204。
第四计算单元305用于保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘对预设定的磁共振信号模型进行第三次拟合，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
具体地，第四计算单元305用于依据算式
第三次拟合预设定的磁共振信号模型。
可以理解地，第四计算单元305可以执行步骤S205。
综上所述，该磁共振温度成像方法与装置通过两步迭代温度估计的算法提高了当前时刻的水脂组织温度图像的准确度、精确度，磁共振信号模型包含有脂肪多峰，同时估计得到了信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像，保证了温度结果的无偏性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种磁共振温度成像方法，其特征在于，所述磁共振温度成像方法包括：
依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘；
依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像；
保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘；
保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘第三次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振温度成像方法，其特征在于，在所述保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘的步骤之前，所述磁共振温度成像方法包括：
对第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像。
3.根据权利要求2所述的磁共振温度成像方法，其特征在于，依据算式第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像，其中，ΔTi为第i个像素的当前温度估计值，为所有像素点温度值的均值，为第i个像素点平滑处理后的温度值。
4.根据权利要求1所述的磁共振温度成像方法，其特征在于，所述预设定的磁共振信号模型为，其中，Sn为在回波时间TEn下的信号强度；W为水信号强度值，F为脂肪信号强度值，γ为旋磁比，B0为主磁场强度，α为水中氢质子温度系数，P为脂肪峰的个数，对应的相对幅值和化学位移分别为βp和fF,p，且 为水的横向弛豫时间，为脂肪的横向弛豫时间，fb为由于主磁场不均匀造成的场飘，N是总共采集回波个数；ΔT为水脂组织温度图像。
5.根据权利要求4所述的磁共振温度成像方法，其特征在于，依据算式
第一次拟合预设定的磁共振信号模型。
6.一种磁共振温度成像装置，其特征在于，所述磁共振温度成像装置包括：
第一计算单元，用于依据预设定的磁共振信号模型、预先赋予的初始水脂组织温度图像以及水脂分离算法，获得水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘；
第二计算单元，用于依据初始水脂组织温度图像、水信号第一强度幅值、水信号第一相位值、脂肪信号第一强度幅值、脂肪信号第一相位值、水的第一横向弛豫时间、脂肪的第一横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第一场飘第一次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第一次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘、第二水脂组织温度图像；
第三计算单元，用于保持第二水脂组织温度图像不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第二强度幅值、水信号第二相位值、脂肪信号第二强度幅值、脂肪信号第二相位值、水的第二横向弛豫时间、脂肪的第二横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第二场飘第二次拟合预设定的磁共振信号模型，获得使得第二次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘；
第四计算单元，用于保持水信号第三相位值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间不变，依据第二水脂组织温度图像、水信号第三强度幅值、水信号第三相位值、脂肪信号第三强度幅值、脂肪信号第三相位值、水的第三横向弛豫时间、脂肪的第三横向弛豫时间、主磁场不均匀造成的第三场飘对预设定的磁共振信号模型进行第三次拟合，获得使得第三次拟合后的信号强度与拟合前的信号强度差值最小的水信号第四强度幅值、脂肪信号第四强度幅值、主磁场不均匀造成的第四场飘以及当前时刻的水脂组织温度图像。
7.根据权利要求6所述的磁共振温度成像装置，其特征在于，所述磁共振温度成像装置还包括：
滤波单元，用于对第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像。
8.根据权利要求7所述的磁共振温度成像装置，其特征在于，所述滤波单元用于依据算式第二水脂组织温度图像采用低通滤波器进行平滑处理从而获得平滑处理后的第二水脂组织温度图像，其中，ΔTi为第i个像素的当前温度估计值，为所有像素点温度值的均值，为第i个像素点平滑处理后的温度值。
9.根据权利要求6所述的磁共振温度成像装置，其特征在于，所述预设定的磁共振信号模型为，其中，Sn为在回波时间TEn下的信号强度；W为水信号强度值，F为脂肪信号强度值，γ为旋磁比，B0为主磁场强度，α为水中氢质子温度系数，P为脂肪峰的个数，对应的相对幅值和化学位移分别为βp和fF,p，且 为水的横向弛豫时间，为脂肪的横向弛豫时间，fb为由于主磁场不均匀造成的场飘，N是总共采集回波个数；ΔT为水脂组织温度图像。
10.根据权利要求9所述的磁共振温度成像装置，其特征在于，所述第二计算单元用于依据算式
第一次拟合预设定的磁共振信号模型。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110742589A (zh) * 2019-11-05 2020-02-04 广州互云医院管理有限公司 一种新的脂肪参考磁共振温度成像方法
CN110766661A (zh) * 2019-09-26 2020-02-07 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像的水脂分离方法、磁共振成像方法和设备
CN112824921A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振场飘补偿方法、调节方法、场飘补偿系统以及磁共振系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000300536A (ja) * 1999-04-22 2000-10-31 Hitachi Medical Corp Ｍｒｉ装置を用いた３次元温度計測方法
CN104739409A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振成像方法和装置
CN105796065A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于水脂分离的无参考温度测量方法及系统
CN106896334A (zh) * 2017-04-18 2017-06-27 清华大学 一种预先评估mr下有源植入物周围组织温度的方法和磁共振成像系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN102116856B (zh) * 2010-12-30 2013-01-16 中国科学院深圳先进技术研究院 横向弛豫时间测量方法及系统
CN104382597A (zh) * 2014-11-11 2015-03-04 奥泰医疗系统有限责任公司 一种磁共振成像中的Dixon水脂分离及辨析方法及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000300536A (ja) * 1999-04-22 2000-10-31 Hitachi Medical Corp Ｍｒｉ装置を用いた３次元温度計測方法
CN104739409A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振成像方法和装置
CN105796065A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于水脂分离的无参考温度测量方法及系统
CN106896334A (zh) * 2017-04-18 2017-06-27 清华大学 一种预先评估mr下有源植入物周围组织温度的方法和磁共振成像系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110766661A (zh) * 2019-09-26 2020-02-07 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像的水脂分离方法、磁共振成像方法和设备
CN110766661B (zh) * 2019-09-26 2022-10-28 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振成像的水脂分离方法、磁共振成像方法和设备
CN110742589A (zh) * 2019-11-05 2020-02-04 广州互云医院管理有限公司 一种新的脂肪参考磁共振温度成像方法
CN110742589B (zh) * 2019-11-05 2023-09-22 广州互云医院管理有限公司 一种脂肪参考磁共振温度成像方法
CN112824921A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振场飘补偿方法、调节方法、场飘补偿系统以及磁共振系统

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