CN113960513A - 磁共振成像系统的监测方法和装置以及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁共振成像系统的监测方法和装置以及磁共振成像系统。所述监测方法包括获取被检测对象全身的比吸收率，基于磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值，以及基于局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值和全身的比吸收率，计算被检测对象局部区域的比吸收率。

Description

磁共振成像系统的监测方法和装置以及磁共振成像系统

技术领域

本发明涉及医学成像技术，更具体地涉及一种磁共振成像系统的监测方法和装置以及磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(MRI)作为一种医学成像模态，可以在不使用X射线或其他电离辐射的情况下获得人体的图像。MRI利用具有强磁场的磁体来产生静磁场B0。当将人体的待成像部位定位于静磁场B0中时，与人体组织中的氢原子核相关联的核自旋产生极化，从而待成像部位的组织在宏观上产生纵向磁化矢量。当施加与静磁场B0的方向相交的射频场B1后，质子旋转的方向发生改变，从而待成像部位的组织在宏观上产生横向磁化矢量。移除射频场B1后，横向磁化矢量以螺旋状进行衰减直至恢复为零，衰减的过程中产生自由感应衰减信号，该自由感应衰减信号能够作为磁共振信号被采集，并基于采集的该信号可以重建待成像部位的组织图像。梯度系统用于发射层面选择梯度脉冲、相位编码梯度脉冲以及频率编码梯度脉冲(也称读出梯度脉冲)以对上述磁共振信号提供三维位置信息，以实现图像重建。

近年来，人们越来越多地选择在体内植入医疗、矫形、整形等器械，在利用磁共振成像技术对人体进行成像前，对于人体内的植入物，诸如心脏起搏器、骨科植入器械、穿刺设备等需要做出安全评估，因为这类植入物可能在磁共振成像过程中造成安全问题。当采用体线圈作为发射和/或接收线圈时，由于体线圈可以向被检测对象的整个身体发射或接收信号，具有较大的覆盖区域(或成像区域)，植入物不可避免的被暴露在成像区域内，会使得被检测对象的比吸收率(SAR)较大，对被检测对象造成危险。

通常的，可以采用局部线圈进行扫描，而体线圈和局部线圈分别对应两套不同的控制电路(或硬件)，即频率综合器和/或射频放大器等部件，会增加磁共振成像系统硬件的复杂度，然而可以基于射频放大器发送给局部线圈的射频功率估算局部区域的比吸收率。如果省略了局部线圈的控制硬件，而利用体线圈和局部线圈之间的电磁耦合，通过体线圈的控制硬件控制局部线圈产生射频场，仍然会存在一些问题，例如，在这个过程中并不能监测或获取被检测对象的局部区域的比吸收率，对于被检测对象的危险是无法知晓或控制的。

发明内容

本发明提供一种磁共振成像系统的监测方法和装置以及磁共振成像系统。

本发明的示例性实施例提供了一种磁共振成像系统的监测方法，所述监测方法包括获取被检测对象全身的比吸收率，基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值，以及基于所述比值和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。

具体的，基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值包括获取当前的局部耦合线圈的参数信息；以及基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与所述当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。

具体的，所述对照关系是通过电磁学仿真预先确定的。

具体的，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈的尺寸。

具体的，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息。

具体的，所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息是基于预扫描图像中的感兴趣区域的中心获取的。

具体的，所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息是基于所述局部耦合线圈安装在扫描床板上的不同位置时所触发的开关信号获取的。

具体的，在获取局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值之前，进一步包括判断所述被检测对象中是否存在植入物，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装所述局部耦合线圈。

具体的，在获取局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值之前，进一步包括判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈，如果扫描面板上安装了所述局部耦合线圈，则获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

具体的，判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈包括基于完成扫描所需的射频功率的大小判断是否安装了所述局部耦合线圈。

具体的，判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈包括基于所述局部耦合线圈安装在扫描床板上所触发的开关信号判断是否安装了所述局部耦合线圈。

具体的，所述监测方法进一步包括显示所述局部区域的比吸收率以及所述全身的比吸收率。

本发明的示例性实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其用于存储计算机程序，所述计算机程序由计算机执行时使计算机执行上述的监测方法。

本发明的示例性实施例还提供了一种磁共振成像系统的监测装置，所述监测装置包括获取模块以及计算模块，所述获取模块用于获取被检测对象全身的比吸收率，并基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值，所述计算模块用于基于所述比值和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。

具体的，所述获取模块进一步用于获取当前的局部耦合线圈的参数信息，以及基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与所述当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。

具体的，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈的尺寸。

具体的，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息。

具体的，所述监测装置进一步包括第一判断模块，其用于判断所述被检测对象中是否存在植入物，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装所述局部耦合线圈。

具体的，所述监测装置进一步包括第二判断模块，其用于判断扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈，如果扫描面板上安装了所述局部耦合线圈，则获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

具体的，所述监测装置进一步包括显示模块，其用于显示所述局部区域的比吸收率以及所述全身的比吸收率。

本发明的示例性实施例还提供了一种磁共振成像系统，所述系统包括局部耦合线圈以及如上所述的监测装置。

具体的，所述局部耦合线圈用于将体线圈生成的射频场集中在成像空间内的局部区域。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明一些实施例的磁共振成像系统的示意图；

图2是根据图1所示的磁共振成像系统中的局部示意图；

图3是根据本发明一些实施例的监测装置的示意图；

图4是根据本发明一些实施例的监测方法的流程图；

图5是根据本发明另一些实施例的监测方法的流程图；以及

图6是根据本发明再一些实施例的监测方法的流程图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1示出了根据本发明一些实施例中的MRI系统100的示意图。如图1所示，MRI系统100包括扫描仪110、控制器单元120和数据处理单元130。上述MRI系统100仅作为一个示例进行描述，在其它实施例中，该MRI系统100可以具有多种变换形式，只要能够从被检测对象采集图像数据即可。

扫描仪110可以用于获取被检测对象116的数据，控制器单元120耦合至扫描仪110，以用于控制扫描仪110的操作。扫描仪110可以包括主磁体111、射频发射线圈112、频率综合器101、射频放大器103、发射/接收开关(T/R开关)105、梯度线圈系统117、梯度线圈驱动器118以及射频接收线圈119。

主磁体111通常包括例如环形超导磁体，该环形超导磁体安装在环形的真空容器内。该环形超导磁体限定了环绕被检测对象116的圆柱形的空间。并沿圆柱形空间的Z方向生成恒定的静磁场，如静磁场B0。MRI系统100利用所形成的静磁场B0将静磁脉冲信号发射至放置在成像空间中的被检测对象116，使得被检测对象116体内的质子的进动有序化，产生纵向磁化矢量。

频率综合器101用于产生射频脉冲，射频脉冲可以包括射频激发脉冲，该射频激发脉冲经射频放大器103放大后经过T/R开关105施加至射频发射线圈112，使得射频发射线圈112向被检测对象116发射正交于静磁场B0的射频磁场B1以激发被检测对象116体内的原子核，纵向磁化矢量转变为横向磁化矢量。当射频激发脉冲结束后，被检测对象116的横向磁化矢量逐渐恢复为零的过程中产生自由感应衰减信号，即能够被采集的磁共振信号。

具体的，在磁共振成像系统中，体线圈可以作为发射线圈，也可以作为接收线圈，也就是说，可以通过体线圈发射射频场，并通过体线圈接收磁共振信号(第一种模式)；当然的，局部线圈也是既可以作为发射线圈也可以作为接收线圈，即通过局部线圈发射射频场，并通过局部线圈接收磁共振信号(第二种模式)；此外，最常用的模式是，通过体线圈发射射频场，并通过局部线圈接收磁共振信号(第三种模式)。在第二和第三种模式中，都需要额外的设置控制硬件以控制局部线圈，而第一种模式得到的图像质量较差。

因此，可以基于体线圈和局部线圈之间的电磁耦合，仅通过体线圈的控制硬件，实现局部线圈发射射频场并收集磁共振信号的功能。在一些实施例中，局部线圈包括头部线圈、关节线圈等等。

梯度线圈系统117在成像空间中形成磁场梯度以便为上述磁共振信号提供三维位置信息。该磁共振信号可以由射频接收线圈119或者接收模式下的体线圈或局部线圈所接收，数据处理单元130可以对接收到的磁共振信号进行处理以获得需要的图像或图像数据。

具体地，梯度线圈系统117可以包括三个梯度线圈，三个梯度线圈中的每一个生成倾斜到互相垂直的三个空间轴(例如X轴、Y轴和Z轴)之一中的梯度磁场，并且根据成像条件在切片选择方向、相位编码方向和频率编码方向中的每一个上生成梯度场。更具体地，梯度线圈系统117在被检测对象116的切片选择方向上施加梯度场以便选择切片；并且射频发射线圈112将射频激发脉冲发射至被检测对象116的所选的切片并激发该切片。梯度线圈系统117也在被检测对象116的相位编码方向上施加梯度场，以便对被激发的切片的磁共振信号进行相位编码。梯度线圈系统117随后在被检测对象116的频率编码方向上施加梯度场，以便对被激发的切片的磁共振信号进行频率编码。

梯度线圈驱动器118用于响应控制器单元120发出的序列控制信号为上述三个梯度线圈分别提供合适的功率信号。

扫描仪110还可以包括数据采集单元114，数据采集单元114用于采集由射频表面线圈119或者体线圈接收的磁共振信号，该数据采集单元114可以包括，例如射频前置放大器(未示出)、相位检测器(未示出)以及模拟/数字转化器(未示出)，其中射频前置放大器用于对射频表面线圈119或者体线圈接收的磁共振信号进行放大，相位检测器用于对放大后的磁共振信号进行相位检测，模拟/数字转换器用于将经相位检测的磁共振信号从模拟信号转换为数字信号。上述数字化的磁共振信号可以经由数据处理单元130进行运算、重建等处理，以获得医学图像。

数据处理单元130可以包括计算机和存储介质，在该存储介质上记录要由计算机执行的预定数据处理的程序。数据处理单元130可以连接至控制器单元120，并且基于从控制器单元120接收到的控制信号来执行数据处理。数据处理单元130也可以连接至数据采集单元114，以接收数据采集单元114输出的磁共振信号以便执行上述数据处理。

控制器单元120可以包括计算机和存储介质，该存储介质用于存储可以由计算机执行的程序，当计算机执行程序时，可以使扫描仪110的多个部件实施对应于上述成像序列的操作。还可以使数据处理单元130执行预定的数据处理。

控制器单元120和数据处理单元130的存储介质可以包括例如ROM、软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、或非易失性存储卡。

控制器单元120可以被设置和/或布置成以不同的方式使用。例如，在一些实现中，可以使用单个控制器单元120；在其他实现中，多个控制器单元120被配置成一起(例如，基于分布式处理配置)或单独地工作，每个控制器单元120被配置成处理特定方面和/或功能，和/或处理用于生成仅用于特定的医学成像系统100的模型的数据。在一些实现中，控制器单元120可以是本地的(例如，与一个或多个医学成像系统100同地，例如在同一设施和/或同一局部网络内)；在其他实现中，控制器单元120可以是远程的，因此只能经由远程连接(例如，经由因特网或其他可用的远程访问技术)来访问。在特定实现中，控制器单元120可以以类似云的方式配置，并且可以以与访问和使用其他基于云的系统的方式基本上相似的方式被访问和/或使用。

MRI系统100还包括用于将被检测对象116放置于其上的检测床140。可以基于来自控制器单元120的控制信号通过移动检测床140将被检测对象116移入或移出成像空间。

MRI系统100还包括连接至控制器单元120的操作控制台单元150，操作控制台单元150可以将获取的操作信号发送给控制器单元120，以控制例如检测床140、扫描仪110的上述各部件的工作状态。该操作信号可以包括，例如通过手动或自动方式选择的扫描协议、参数等、该扫描协议可以包括上述的成像序列，此外，操作控制台单元150可以将获取的操作信号发送给控制器单元120，以控制数据处理单元130以便获得期望的图像。

操作控制台单元150可以包括用户输入设备，诸如键盘、鼠标、语音激活控制器或任何其他适合的输入设备等，操作者可以通过用户输入设备来向控制器单元120输入操作信号/控制信号。

MRI系统100还可以包括显示单元160，其可以连接操作控制台单元150以显示操作界面，还可以连接数据处理单元130以显示图像。

在某些实施例中，系统100可以经由一个或多个可配置的有线和/或无线网络，诸如互联网和/或虚拟专有网络，来连接至一个或多个显示单元、云网络、打印机、工作站和/或位于本地或远程的类似装置。

图2示出了图1所示的磁共振成像系统的局部示意图。如图2所示，磁共振成像系统包括体线圈170和局部耦合线圈180，其中，局部耦合线圈180用于将体线圈170生成的射频场集中在成像空间内的局部区域。

局部耦合线圈180可以安装到扫描面板上，并与体线圈170形成耦合。具体的，射频放大器103可以将射频激发脉冲放大后(即射频功率)施加到体线圈170上，体线圈170可以产生射频场，局部耦合线圈180可以基于电磁耦合效应将体线圈170产生的射频场集中在局部耦合线圈180的内部成像区域，以实现正常的局部线圈的功能而不需要增加或设置控制局部线圈的硬件电路，例如射频放大器等控制硬件。

在一些实施例中，局部耦合线圈180为鸟笼型线圈，更具体的，局部耦合线圈180为不插电的鸟笼型线圈。优选的，局部耦合线圈为不含任何电路接口的鸟笼型线圈，在某些特殊的实施例中，局部耦合线圈上会保留或设有电路接口，磁共振成像系统可以通过该电路接口判断局部耦合线圈是否安装到扫描面板上，然而，电路接口并不是必须保留或存在的，当局部耦合线圈上并没有电路接口时，也可以通过其他方式确认局部耦合线圈是否安装到扫描面板上。

在一些实施例中，磁共振成像系统包括监测装置200，通常地，监测装置200可以通过获取射频放大器103提供给体线圈170的射频功率以估算被检测对象进行扫描时所产生的比吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)，此时的比吸收率为被检测对象全身的比吸收率，术语“比吸收率”是指每单位人体所吸收的功率或能量，其单位为W/kg，SAR是磁共振成像过程中常用的安全相关的参数。

如果选择体线圈170作为射频发射和/或接收线圈，监测装置200可以获取射频功率，通过将射频功率除以被检测对象的体重，即可获取全身的比吸收率。而当局部耦合线圈180被安装到扫描面板上并将射频场进行集中时，监测装置200无法获取对应于局部耦合线圈进行扫描时的局部区域的比吸收率。全身的比吸收率(whole body SAR)是指对应于被检测对象全身的体重的每单位所吸收的功率和能量，局部区域的比吸收率是指暴露在局部耦合线圈内的身体部位的每单位所吸收的功率和能量，局部区域的比吸收率包括部分身体的比吸收率(partial body SAR)，头部的比吸收率(head SAR)以及局部的比吸收率(localSAR)，其中，头部SAR是局部身体SAR的一种特殊情况，而局部SAR是指10g质量所对应的比吸收率。

因此，本发明提出了一种监测装置300，其可以利用局部耦合线圈的参数信息获取局部区域的比吸收率与全身的比吸收率之间的比例关系，并基于全身的比吸收率，计算得到局部区域的比吸收率。

图3示出了本发明一些实施例的监测装置300的示意图。如图3所示，监测装置300包括获取模块310和计算模块320，获取模块310可以获取被检测对象全身的比吸收率，并基于磁共振成像系统中的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r；计算模块320可以基于局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。

比值既可以指局部区域的比吸收率除以全身的比吸收率所得的商，也可以指全身的比吸收率除以局部区域的比吸收率所得的商，也可以是对局部区域的比吸收率或全身的比吸收率进行适应性变换后进行运算所得的商。

具体的，局部耦合线圈用于将体线圈生成的射频场集中在成像空间内的局部区域。

具体的，局部耦合线圈的参数信息包括局部耦合线圈的尺寸。具体的，通过确认局部耦合线圈的尺寸可以确认局部耦合线圈与体线圈之间的比例，即局部耦合线圈的成像区域与体线圈的成像区域之间的比值。

具体的，局部耦合线圈的参数信息包括局部耦合线圈在磁共振成像系统中的位置信息。具体的，局部耦合线圈在磁共振成像系统中的位置信息可以是局部耦合线圈相对于体线圈或者相对于扫描面板的位置。

在一些实施例中，获取模块310可以仅根据局部耦合线圈的尺寸，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r。具体的，当局部耦合线圈的尺寸是体线圈的三分之一时，可以粗略地估算局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r也为三分之一。仅通过局部耦合线圈的尺寸获取比值可以便捷地确定局部区域SAR和全身SAR的比值，以获取局部区域SAR。

在一些实施例中，更精准地，获取模块310可以根据局部耦合线圈的尺寸以及局部耦合线圈的位置信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r。

具体的，获取模块310可以进一步用于获取当前的局部耦合线圈的参数信息，并基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。在一些实施例中，所述对照关系是通过电磁学仿真预先确定的。

具体的，在电磁学仿真中，通过放置体线圈、局部耦合线圈以及人体模型，基于体线圈和局部耦合线圈的内部几何结构，改变局部耦合线圈相对于体线圈的位置，可以获取局部耦合线圈内的电场或磁场分布，并基于人体模型中的电磁学常数(例如，变导率)，获取比值与局部耦合线圈的位置之间的对照关系，并通过放置不同尺寸的局部耦合线圈，以确定不同尺寸的局部耦合线圈下的比值与位置之间的对照关系，该对照关系可以保存在磁共振成像系统中，例如，以查找表(LUT)的形式存储在磁共振成像系统中，在实际的扫描过程中，可以基于获取到的局部耦合线圈的参数信息，获取与其相对应的比值。当然的，在电磁学仿真的过程中，也可以取比值与局部耦合线圈的尺寸以位置关系之间的对照关系中的最大值，并在实际扫描过程中，采用该最大值进行监测，可以方便且安全地进行局部区域SAR的监测。

在电磁学仿真中，也可以根据两个参数(尺寸以及位置信息)所占权重获取不同的对照关系，例如，可以选择局部耦合线圈的位置作为主导因素，比值r可以主要与局部耦合线圈的位置相关，当其位于体线圈的中心时，比值r为较高值，当其部分超出体线圈的成像区域时，比值r为较低值，而局部耦合线圈的尺寸对比值r的影响较小，当然的，权重的选择可以是由用户决定的，也可以基于植入物的尺寸、材质、种类等信息确认。

在一些实施例中，局部耦合线圈在磁共振成像系统中的位置信息可以是基于局部耦合线圈安装在扫描床板上的不同位置时所触发的开关信号获取的。在扫描面板的不同位置可以包括多个开关，当局部耦合线圈被安装到扫描床板上时，会触发某个开关，以产生触发信号，系统会获取到该开关对应的位置信息，即为局部耦合线圈当前的位置。

在另一些实施例中，局部耦合线圈在磁共振成像系统中的位置信息也可以是基于预扫描图像中的感兴趣区域的中心获取的。预扫描图像是再预扫描过程中获取的初始图像，预扫描通常是指在正式的成像扫描之前，为了确认扫描序列等而进行的扫描过程，预扫描通常会获取一个对应被检测对象较大区域的初始图像，用户可以根据该初始图像确认需要成像扫描的部位或区域，即感兴趣区域(ROI)，而感兴趣区域的中心可以粗略的认为是局部耦合线圈的中心，也就确认了局部耦合线圈的位置。

在又一些实施例中，局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息也可以是用户手动输入的，在实际的扫描床板上，会有部分床板上包括刻度，通过读取当前安装的局部耦合线圈的刻度而确认当前局部耦合线圈的位置并通过操作控制台单元(如图1所示的部件150)输入到系统中，即可获取局部耦合线圈的位置信息。

尽管本发明列举了三种实施例以获取局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息，然而本领域技术人员应该理解，也可以采用其他适宜的方式确认局部耦合线圈的位置，并不局限于上述的三种。

计算模块320可以基于局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。具体的，局部区域的比吸收率等于全身的比吸收率与局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值r的乘积。

在一些实施例中，监测装置300进一步包括第一判断模块330，其用于判断所述被检测对象中是否存在植入物，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装局部耦合线圈。

如果被检测对象中不存在植入物，则采用常规的流程或扫描序列进行扫描以估算并监测被检测对象的全身的比吸收率。

具体的，第一判断模块330可以通过执行两个频率编码方向不同的扫描序列获取到的图像或一维信号之间的差值判断被检测对象中是否包含植入物，也可以通过改变回波时间获取的两组图像之间的差值判断被检测对象中是否包含植入物。本领域技术人员应该理解，也可以采用其他适宜的方法确认被检测对象中是否存在植入物。例如但不限于口头闻讯或病例查询等。

在一些实施例中，监测装置300进一步包括第二判断模块340，其用于判断所述扫描床板上是否安装了局部耦合线圈，如果扫描面板上安装了局部耦合线圈，则获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

在一些实施例中，第二判断模块340可以通过基于完成扫描所需的射频功率(transmit power)的大小判断是否安装了局部耦合线圈。通常的，对于体线圈和局部线圈，其所需要的射频功率是有很大的不同的，可能是倍数的差值，例如，体线圈所需的射频功率可能是几千，而局部线圈所需的射频功率可能只有几百，因此，可以通过判断射频功率的大小判断是否在扫描面板上安装或设置了局部耦合线圈。

在另一些实施例中，第二判断模块340还可以基于所局部耦合线圈安装在扫描床板上所触发的开关信号判断是否安装局部耦合线圈。具体的，与判断局部耦合线圈的位置信息相似的，可以通过安装在扫描面板上所触发的开关信号判断是否安装了局部耦合线圈。

在又一些实施例中，第二判断模块340还可以基于局部耦合线圈和电路接口判断是否安装了局部耦合线圈。具体的，本发明中的局部耦合线圈采用的是不插电的鸟笼型线圈，然而在某些场合，局部耦合线圈中可能会被保留至少一个电路接口，当局部耦合线圈安装在扫描面板上时，磁共振成像系统会通过电路接口确认局部耦合线圈已经安装。然而本领域技术人员应该理解，该实施例并非限定局部耦合线圈上必须要保留电路接口，当没有电路接口的时候也可以采用其他方式进行局部耦合线圈的位置的确认。

尽管本发明列举了三种实施例以判断局部耦合线圈是否安装或设置在扫描面板上，然而本领域技术人员应该理解，也可以采用其他适宜的方式进行判断，例如，通过用户手动输入的方式。

在一些实施例中，监测装置300进一步包括显示模块350，其用于显示局部区域的比吸收率以及全身的比吸收率。具体的，显示模块350也可以是如图1所示的显示单元。

图4示出了本发明一些实施例的磁共振成像系统的监测方法400的流程图。如图4所示，本发明一些实施例的磁共振成像系统的监测方法400包括步骤410，步骤420和步骤430。

在步骤410中，获取被检测对象全身的比吸收率。具体的，全身的比吸收率是基于射频放大器提供给体线圈的射频功率估算获取的。

在步骤420中，基于磁共振成像系统中的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

具体的，局部耦合线圈用于将体线圈生成的射频场集中在成像空间内的局部区域。通过设置不通电的鸟笼型局部线圈，通过体线圈的控制电路提供射频功率，基于电磁耦合效应，将体线圈的射频场集中在局部线圈的成像区域内，不但可以在磁共振成像系统中减少局部线圈的控制电路的硬件需求，降低系统的复杂度，还可以实现局部线圈的功能，减少被检测对象的局部区域的比吸收率。

在一些实施例中，局部耦合线圈的参数信息包括局部耦合线圈的尺寸。在一些实施例中，局部耦合线圈的参数信息还包括局部耦合线圈在磁共振成像系统中的位置信息。

在一些实施例中，局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息是基于预扫描图像中的感兴趣区域的中心获取的。在另一些实施例中，局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息是基于局部耦合线圈安装在扫描床板上的不同位置时所触发的开关信号获取的。

在一些实施例中，局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值可以仅与局部耦合线圈的尺寸有关，通过获取局部耦合线圈和体线圈的尺寸之间的比值，就可以粗略地估计局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

在另一些实施例中，局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值可以仅与局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息有关，通过确认局部耦合线圈相对于体线圈的位置，就可以粗略地估计局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。在又一些实施例中，局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值可以与局部耦合线圈的尺寸以及局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息有关。

具体的，基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值包括获取当前的局部耦合线圈的参数信息以及基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与所述当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。其中，所述对照关系是通过电磁学仿真预先确定的。

在一些实施例中，在电磁学仿真的过程中，基于体线圈、局部耦合线圈以及人体模型，可以获取局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值与局部耦合线圈的尺寸以及局部耦合线圈相对于体线圈的位置信息之间的对照关系，该对照关系可以是以例如查找表的形式存储在磁共振成像系统中的，在实际扫描过程中，基于获取的当前的实际扫描过程中的局部耦合线圈的参数信息，即可获取与该参数信息对应的比值。

在步骤430中，基于局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。

在一些实施例中，局部区域的比吸收率等于全身的比吸收率与局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值的乘积。

在一些实施例中，监测方法400进一步包括步骤440。

在步骤440中，显示局部区域的比吸收率以及全身的比吸收率。

图5示出了本发明另一些实施例的磁共振成像系统的监测方法500的流程图。如图5所示，与图4所示的监测方法400不同的是，本发明一些实施例的磁共振成像系统的监测方法500进一步包括步骤550。

在步骤550中，判断被检测对象中是否存在植入物。当判断被检测对象中存在植入物时，进入步骤551，当判断被检测对象中不存在植入物时，进入步骤552。

在步骤551中，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装局部耦合线圈。接着进入步骤410。

在步骤552中，系统估算并显示全身的比吸收率。具体的，全身的比吸收率是基于射频放大器提供给体线圈的射频功率估算获取的。

图6示出了本发明另一些实施例的磁共振成像系统的监测方法600的流程图。如图6所示，与图4所示的监测方法400不同的是，本发明一些实施例的磁共振成像系统的监测方法600进一步包括步骤650和步骤660。

在步骤650中，判断被检测对象中是否存在植入物。当判断被检测对象中存在植入物时，进入步骤651，当判断被检测对象中不存在植入物时，进入步骤660。

在步骤651中，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装局部耦合线圈。接着进入步骤660。

在步骤660中，判断扫描床板上是否安装了局部耦合线圈。当扫描床板上安装了局部耦合线圈，则进入步骤410，如果扫描床板上未安装局部耦合线圈，则进入步骤662。

在一些实施例中，可以基于完成扫描所需的射频功率的大小判断是否在扫描面板上安装了局部耦合线圈。在另一些实施例中，也基于局部耦合线圈安装在扫描床板上所触发的开关信号判断是否安装了局部耦合线圈。

在步骤662中，系统估算并显示全身的比吸收率。具体的，全身的比吸收率是基于射频放大器提供给体线圈的射频功率估算获取的。

综上，本发明一些实施例的磁共振成像系统的监测方法，一方面通过体线圈的控制电路控制体线圈生成射频场，并基于不通电的局部耦合线圈将射频场集中在局部的成像区域内，不但可以在硬件上降低系统的复杂度，还可以降低系统扫描时的比吸收率，尤其是对于体内含有植入物的被检测对象。另一方面，通过局部耦合线圈的参数信息，包括位置信息和尺寸信息，估算局部区域的比吸收率和全身的比吸收率的比值，并基于系统估算的全身的比吸收率，可以计算得到局部区域的比吸收率，在省略局部线圈的控制硬件的前提下，可以方便快捷地获取局部区域的比吸收率。

本发明还可以提供一种非暂态计算机可读存储介质，其用于存储指令集和/或计算机程序，该指令集和/或计算机程序由计算机执行时使计算机执行上述的获取截断部分预测图像的方法，执行该指令集和/或计算机程序的计算机可以为MRI系统的计算机，也可以为MRI系统的其它装置/模块，在一种实施例中，该指令集和/或计算机程序可以编制于计算机的处理器/控制器中。

具体地，该指令集和/或计算机程序由计算机执行时使计算机：

获取被检测对象全身的比吸收率；

基于所述磁共振成像系统中的局部耦合线圈的参数信息，获取被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值；以及

基于所述比值和全身的比吸收率，计算局部区域的比吸收率。

如上所述的指令可以被合并为一个指令执行，任一指令也可以被拆分成多个指令以执行，此外，也并不限于按照上述的指令执行顺序。

如本文使用的，术语“计算机”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路和能够执行本文描述的功能的任何其它电路或处理器的系统。上文的示例只是示范性的，并且从而不意在采用任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。

指令集可包括各种命令，其指示作为处理机的计算机或处理器执行特定的操作，例如各种实施例的方法和过程。指令集可采用软件程序的形式，该软件程序可形成一个或多个有形的非暂时性计算机可读介质的一部分。该软件可采用例如系统软件或应用软件的各种形式。此外，该软件可采用独立程序或模块的集合、在更大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。该软件还可包括采用面向对象编程的形式的模块化编程。输入数据由处理机的处理可响应于操作者命令，或响应于先前的处理结果，或响应于由另外一个处理机作出的请求。

上面已经描述了一些示例性实施例，然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (22)

1.一种磁共振成像系统的监测方法：

获取被检测对象全身的比吸收率；

基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值；以及

基于所述比值和所述全身的比吸收率，计算所述被检测对象局部区域的比吸收率。

2.如权利要求1所述的监测方法，其中，基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值包括：

获取当前的局部耦合线圈的参数信息；以及

基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与所述当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。

3.如权利要求2所述的监测方法，其中，所述对照关系是通过电磁学仿真预先确定的。

4.如权利要求1所述的监测方法，其中，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈的尺寸。

5.如权利要求1所述的监测方法，其中，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息。

6.如权利要求5所述的监测方法，其中，所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息是基于预扫描图像中的感兴趣区域的中心获取的。

7.如权利要求5所述的监测方法，其中，所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息是基于所述局部耦合线圈安装在扫描床板上的不同位置时所触发的开关信号获取的。

8.如权利要求1所述的监测方法，其中，在获取局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值之前，进一步包括：

判断所述被检测对象中是否存在植入物，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装所述局部耦合线圈。

9.如权利要求8所述的监测方法，其中，在获取局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值之前，进一步包括：

判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈，如果扫描面板上安装了所述局部耦合线圈，则获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

10.如权利要求9所述的监测方法，其中，判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈包括基于完成扫描所需的射频功率的大小判断是否安装了所述局部耦合线圈。

11.如权利要求9所述的监测方法，其中，判断所述扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈包括基于所述局部耦合线圈安装在扫描床板上所触发的开关信号判断是否安装了所述局部耦合线圈。

12.如权利要求1所述的监测方法，其中，进一步包括：

显示所述局部区域的比吸收率以及所述全身的比吸收率。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，其用于存储计算机程序，所述计算机程序由计算机执行时使计算机执行权利要求1-12任一项所述的磁共振成像系统的监测方法。

14.一种磁共振成像系统的监测装置，其包括：

获取模块，其用于获取被检测对象全身的比吸收率，并基于所述磁共振成像系统中当前的局部耦合线圈的参数信息，获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值；以及

计算模块，其用于基于所述比值和所述全身的比吸收率，计算所述被检测对象局部区域的比吸收率。

15.如权利要求14所述的监测装置，其中，所述获取模块进一步用于：

获取当前的局部耦合线圈的参数信息；以及

基于预先确定的参数信息和比值的对照关系，获取与所述当前的局部耦合线圈的参数信息对应的比值。

16.如权利要求14所述的监测装置，其中，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈的尺寸。

17.如权利要求14所述的监测装置，其中，所述局部耦合线圈的参数信息包括所述局部耦合线圈在所述磁共振成像系统中的位置信息。

18.如权利要求14所述的监测装置，其中，所述监测装置进一步包括：

第一判断模块，其用于判断所述被检测对象中是否存在植入物，当被检测对象中存在植入物时，提示用户在扫描床板上安装所述局部耦合线圈。

19.如权利要求18所述的监测装置，其中，所述监测装置进一步包括：

第二判断模块，其用于判断扫描床板上是否安装了所述局部耦合线圈，如果扫描面板上安装了所述局部耦合线圈，则获取所述被检测对象局部区域的比吸收率和全身的比吸收率之间的比值。

20.如权利要求14所述的监测装置，其中，所述监测装置进一步包括：

显示模块，其用于显示所述局部区域的比吸收率以及所述全身的比吸收率。

21.一种磁共振成像系统，其包括：

局部耦合线圈；以及

如权利要求14-20任一项所述的监测装置。

22.如权利要求21所述的磁共振成像系统，其中，所述局部耦合线圈用于将体线圈生成的射频场集中在成像空间内的局部区域。

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