一种脂肪温度的测量方法和装置制造方法及图纸

一种脂肪温度的测量方法包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋‑自旋弛豫时间T2；根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋‑自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋‑自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。本方法基于iTESS序列T2检测的脂肪温度测量，不受单纯脂肪组织约束，可进行快速检测，序列所使用的射频脉冲翻转角小，不易出现SAR值超标问题。

A method and device for measuring the temperature of fat

A method of measuring the temperature of the fat consists of detecting the spin relaxation time T2 of the fat tissue based on the steady iTESS sequence of the spacer scanning three echo, and searching for the fat corresponding to the self spin relaxation time T2 based on the corresponding relationship between the pre calibrated fat temperature and the spin relaxation time T2 of the fat tissue. Temperature. This method is based on the measurement of the fat temperature of the iTESS sequence T2. It is not restricted by the simple fat tissue, and can be detected quickly. The radio frequency pulse turn angle of the sequence is small, and the SAR value is not easy to exceed the standard.

【技术实现步骤摘要】
一种脂肪温度的测量方法和装置
本专利技术属于脂肪温度测量领域，尤其涉及一种脂肪温度的测量方法和装置。
技术介绍
高强度聚焦超声(Highintensityfocusedultrasound,HIFU)可利用超声波的穿透性和能量沉积性将体外低能量超声波汇聚于特定深度的靶组织，使焦域内温度迅速升高至60℃，引发蛋白质变性和组织凝固性坏死，而不损伤周围正常组织，HIFU治疗已逐渐发展为一种重要的肿瘤治疗手段。HIFU治疗过程中实时监控靶组织的温度是治疗成功的关键所在。磁共振成像由于其多方位立体成像、特有的温度监控、多种组织对比等特点，已成为HIFU治疗监控的重要手段。而脂肪组织的温度监控是HIFU发展过程中必需要解决的问题，一方面，随着HIFU治疗技术的不断发展，其作用部位也在不断扩展，如对富含脂肪的胸部肿瘤进行治疗；另一方面，非目标区域的组织灼伤仍是HIFU治疗过程中的首要安全问题，其中以富含脂肪的皮下脂肪层灼伤最为常见。在温度监控方面，基于质子共振频率转移(Protonresonancefrequencyshift,PRFS)原理的磁共振温度成像已广泛应用于多种组织治疗过程中的温度监控，该方法主要基于水分子质子共振频率与温度变化呈现较为理想的线性关系。但脂肪内质子的共振频率与水分子不同，且不随温度的改变而改变，使得PRFS温度检测在应用于脂肪、及富含脂肪的组织时受限。除质子共振频率外，组织的固有特性T2也与组织温度相关，但目前常用的T2检测方法，利用快速自选回波序列(TSE)检测T2从而实现脂肪温度监控，但TSE序列检测得到的T2值受激励回波及组织T1影响，并不是脂肪组织的实际T2值。该TSE序列连续使用多个180°射频脉冲，在高场应用时常常出现SAR值超标问题，且TSE序列一次只能扫描一个平面，扫描速度慢，无法实现对温度的实时监控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脂肪温度的测量方法，以解决现有技术通过TSE序列检测T2值不准确，并且经常出现SAR超标，以及扫描速度慢，无法实现对温度的实时监测的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种脂肪温度的测量方法，所述方法包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋-自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2步骤包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列扫描一次，得到三个不同阶次的稳态信号；将三个信号值对应的信号值与不同的自旋-自旋弛豫时间T2值对应的解析解进行比较，均方差最小时得到的T2值即为脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值。结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述将三个信号值与不同的自旋-自旋弛豫时间T2值对应的解析解进行比较，均方差最小时得到的T2值即为脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值步骤具体为：根据公式获取三个不同阶次的稳态信号S-1，S0,S1对应的解析解，其中：u0＝p(p2-q2)-1/2，E1＝exp(-TR/T1)，E2＝exp(-TR/T2)，p＝1-E1cosα-E22(E1-cosα)，q＝E2(1-E1)(1+cosα)；其中TR指重复时间，α指翻转角，T1为自旋-晶格弛豫时间；根据公式T2＝argmin{[S1-M0F1]2+[S0-M0F0]2+[S-1-M0F-1]2}计算得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值，其中：M0为平衡态时的纵向磁化矢量。结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，在所述基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2步骤之前，所述方法还包括：将脂肪组织均匀的升温或降温至预定温度，通过间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；根据预设的多个温度与检测的多个脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2之间的对应关系进行线性拟合，得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2与脂肪温度的线性对应关系的相关参数。结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述将脂肪组织均匀的升温或降温至预定温度步骤具体为：通过水浴法将所述脂肪组织升温或者降温至预定温度。第二方面，本专利技术实施例提供了一种脂肪温度的测量方法，所述方法包括：T2检测单元，用于基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；温度查找单元，用于根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋-自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述T2检测单元包括：扫描子单元，用于基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列扫描一次，得到三个不同阶次的稳态信号；比较子单元，用于将三个信号值与不同的自旋-自旋弛豫时间T2值对应的解析解进行比较，均方差最小时得到的T2值即为脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值。结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述比较子单元具体用于：根据公式获取三个不同阶次的稳态信号S-1，S0,S1对应的解析解，其中：u0＝p(p2-q2)-1/2，p＝1-E1cosα-E22(E1-cosα)，q＝E2(1-E1)(1+cosα)；E1＝exp(-TR/T1)，E2＝exp(-TR/T2)，其中TR指重复时间，α指翻转角，，T1为自旋-晶格弛豫时间；根据公式T2＝argmin{[S1-M0F1]2+[S0-M0F0]2+[S-1-M0F-1]2}计算得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值，其中：M0为平衡态时的纵向磁化矢量。结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述装置还包括：温度设定单元，用于将脂肪组织均匀的升温或降温至预定温度，通过间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；拟合单元，用于根据预设的多个温度与检测的多个脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2之间的对应关系进行线性拟合，得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2与脂肪温度的线性对应关系的相关参数。结合第二方面的第三种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述温度设定单元具体用于：通过水浴法将所述脂肪组织升温或者降温至预定温度。在本专利技术中，基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2，根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋-自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。本方法基于iTESS序列T2检测的脂肪温度测量，不受单纯脂肪组织约束，可进行快速检测，序列所使用的射频脉冲翻转角小，不易出现SAR值超标问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的脂肪温度的测量方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的脂肪温度的测量装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的间隔扫描三回波稳态iTESS序列的时序示意图；图4是本专利技术实施例提供的自旋-自旋弛豫时间T2与脂肪温度的对应关系实验结果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂肪温度的测量方法，其特征在于，所述方法包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋‑自旋弛豫时间T2；根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋‑自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋‑自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。

【技术特征摘要】
1.一种脂肪温度的测量方法，其特征在于，所述方法包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；根据预先标定的脂肪温度与脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2的对应关系，查找检测的自旋-自旋弛豫时间T2所对应的脂肪温度。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2步骤包括：基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列扫描一次，得到三个不同阶次的稳态信号；将三个信号值与不同的自旋-自旋弛豫时间T2值对应的解析解进行比较，均方差最小时得到的T2值即为脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述将三个信号值与不同的自旋-自旋弛豫时间T2值对应的解析解进行比较，均方差最小时得到的T2值即为脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值步骤具体为：根据公式获取三个不同阶次的稳态信号S-1，S0,S1对应的解析解，其中：u0＝p(p2-q2)-1/2，E1＝exp(-TR/T1)，E2＝exp(-TR/T2)，p＝1-E1cosα-E22(E1-cosα)，q＝E2(1-E1)(1+cosα)；其中TR指重复时间，α指翻转角，T1为自旋-晶格弛豫时间；根据公式T2＝argmin{[S1-M0F1]2+[S0-M0F0]2+[S-1-M0F-1]2}计算得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2值，其中：M0为平衡态时的纵向磁化矢量。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述基于间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2步骤之前，所述方法还包括：将脂肪组织均匀的升温或降温至预定温度，通过间隔扫描三回波稳态iTESS序列检测脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2；根据预设的多个温度与检测的多个脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2之间的对应关系进行线性拟合，得到脂肪组织的自旋-自旋弛豫时间T2与脂肪温度的线性对应关系的相关参数。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述将...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海荣，刘新，乔阳紫，邹超，帖长军，程传力，孟德，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44