MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法和装置

摘要

本发明公开了一种MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法，采用主线圈来接收MR信号，该方法还包括：设置附加线圈来接收在MR监控的HIFU治疗成像中形成折叠伪影的干扰MR信号；并行采集主线圈接收的MR信号和所述附加线圈接收的干扰MR信号；从所述主线圈接收的MR信号中去除所述附加线圈接收的干扰MR信号；根据去除所述干扰MR信号后的MR信号生成MR图像。本发明还公开了一种MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的装置。采用了本发明的方法和装置，在MR监控的HIFU治疗中，可以消除MR图像中由于干扰MR信号所造成的折叠伪影，且不降低人体部位在MR图像中的分辨率。此外，由于在并行采集中应用适当的相位过采样，可以保持不增加MR的扫描时间。

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像(MRI，Magnetic Resonance Imaging)技术，特别是涉及一种MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法以及一种相应的装置。

背景技术

磁共振(MR，Magnetic Resonance)监控的高强度聚焦超声(HIFU，High Intensity FocusedUltrasound)治疗系统中，HIFU换能器，即HIFU治疗头，在治疗水中向人体发射聚焦的超声波，使病人体内需要治疗的部分局部温度增高，达到治疗效果。图1是MR监控的HIFU治疗系统的示意图。如图1所示，人体1躺在病床3上，主线圈2接收人体MR信号，HIFU治疗头5位于治疗水4中，通过治疗水4向人体1发射聚焦的超声波束。

但是，在实际应用中，产生超声波的治疗头和将超声波导入人体的治疗水也会产生MR信号，它们产生的MR信号会叠加到图像中产生折叠伪影。

目前提出过几种减少MRI中折叠伪影的方法，其中一种是使用其他液体代替水将超声波导入人体，但是由于水是目前为止被证明的传输超声信号的最佳液体，采用其他液体将降低超声波导入率，由此降低治疗效果。另一种提议是在水中加入化学制剂使其不产生MR信号，但是这种化学制剂通常对人体有害，对病人而言具有较大风险。目前较为可行的方法是增加视场(FOV，Field Of View)，使成像区域包括所有的水和治疗头，但是这样势必会增加成像时间或降低感兴趣区(通常是病人身体部分)的图像分辨率。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法，用来在减少MRI图像中折叠伪影的前提下，不降低感兴趣区在MR图像中的分辨率。

本发明的目的在于提供一种与上述MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法相应的装置。

为实现上述目的，本发明提出一种MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法，采用主线圈来接收MR信号，该方法还包括：设置附加线圈来接收在MR监控的HIFU治疗成像中形成折叠伪影的干扰MR信号；并行采集主线圈接收的MR信号和所述附加线圈接收的干扰MR信号；从所述主线圈接收的MR信号中去除所述附加线圈接收的干扰MR信号；根据去除所述干扰MR信号后的MR信号生成MR图像。

其中，所述干扰MR信号为HIFU治疗水和/或HIFU治疗头产生的MR信号。

其中，将所述主线圈设置在靠近成像物体的位置，将所述的附加线圈设置在远离成像物体的位置。

其中，并行采集主线圈接收的MR信号和所述附加线圈接收的干扰MR信号时进行相位过采样。

为实现上述目的，本发明还提出MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的装置，包括用来接收MR信号主线圈，该装置还包括：附加线圈，用于接收在MR监控的HIFU治疗成像中形成折叠伪影的干扰MR信号；并行采集控制单元，用于控制所述主线圈和所述附加线圈并行采集信号；信号处理单元，用于获取所述主线圈接收到的MR信号和所述附加线圈接收到的干扰MR信号，从所述主线圈接收到的MR信号中去除所述附加线圈接收到的干扰MR信号并根据去除所述干扰MR信号后的MR信号生成MR图像。

其中，所述信号处理单元包括：干扰信号去除模块，用于获取所述主线圈接收到的MR信号和所述附加线圈接收到的干扰MR信号，并从所述主线圈接收到的MR信号中去除所述附加线圈接收到的干扰MR信号；图像生成模块，用于根据去除所述干扰MR信号后的MR信号生成MR图像。

其中，所述主线圈设置在靠近成像物体的位置，所述的附加线圈设置在远离成像物体的位置。

从以上的技术方案可以看出，采用了本发明的方案，在MR监控的HIFU治疗中，由于采用接收干扰MR信号的附加线圈，以及并行采集技术，可以消除MR图像中由于干扰MR信号所造成的折叠伪影，且不降低人体部位在MR图像中的分辨率。此外，由于在并行采集中应用适当的相位过采样，可以不增加MR的扫描时间。此外，本发明的方案对人体无害，且对HIFU治疗效果没有影响，因此具有较高的可行性。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1是现有的MR监控的HIFU治疗系统的示意图；

图2是根据本发明的MR监控的HIFU治疗系统的示意图；

图3是根据本发明的MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法流程图；

图4是根据本发明的MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的装置结构图；

图5是MR监控的HIFU治疗时由于治疗头和水导致出现折叠伪影的MR图像；

图6是MR监控的HIFU治疗时扩大了FOV的MR图像；

图7是采用本发明的方案的MR监控的HIFU治疗时生成的MR图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

为了解决MR图像中出现的折叠伪影，本发明在MR监控的HIFU治疗系统中设置接收导致折叠伪影的干扰MR信号附加线圈，该附加线圈用于主要接收干扰MR信号，对主线圈和附加线圈并行采集，然后从主线圈接收到MR信号中去除附加线圈接收到的干扰MR信号，得到人体MR信号，并生成仅包含人体MR信号的MR图像。

下面通过一具体实施例对本发明进行详细阐述。

图2是根据本发明一实施例的MR监控的HIFU治疗系统的示意图。本实施例中，干扰MR信号包括治疗水产生的MR信号和在治疗水中移动的治疗头产生的MR信号。从图2可以看出，在本实施例中，MR监控的HIFU治疗系统除了包括人体1、接收人体MR信号的主线圈2、病床3、治疗水4和处于治疗水中向人体发射超声波的治疗头5以外，还包括一个接收治疗水4和治疗头5的MR信号的附加线圈6，该附加线圈6位于距离人体较远但距离治疗水4和治疗头5较近的位置，例如，通常位于盛放治疗水4的水槽底部的外围。

附加线圈5仅用于接收治疗水4和治疗头5的MR信号，因此对实际成像区域(人体)的信噪比要求不高，对治疗水4和治疗头5有较好的敏感特性。

图3是根据本发明一实施例的MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的方法流程图。如图3所示，本实施例中，在MR监控的HIFU治疗中对人体进行MR成像时，执行如下步骤：

步骤S301：设置主线圈2，并在盛放治疗水4的水槽底部的外围放置一个附加线圈6。

主线圈2既能接收人体MR信号，也能接收到治疗水4和治疗头5的MR信号。附加线圈6主要接收治疗水4和治疗头5的MR信号。因此，优选地，附加线圈6比主线圈2大，这样可以更好地接收离附加线圈6较近的治疗水4和治疗头5的MR信号，并且几乎接收不到人体1的MR信号。

步骤S302：对主线圈2接收的MR信号和附加线圈6接收的MR信号并行采集，主线圈2接收的MR信号为总MR信号，总MR信号不仅包括有人体1的MR信号，还包括了治疗水4和治疗头5的MR信号。附加线圈6接收到的MR信号为干扰MR信号，由于附加线圈6对治疗水4和治疗头5的MR信号敏感，干扰MR信号主要包括治疗水4和治疗头5的MR信号。

在对主线圈2接收的MR信号和附加线圈6接收的MR信号进行并行采集的过程中，可引入适当的相位过采样技术，以保持扫描时间不变或更短。例如，在本实施例中，相位过采样参数设置为63％，扫描时间为13秒。

步骤S303：从总MR信号中去除干扰MR信号，得到的信号主要包括人体MR信号。

步骤S304：生成主要包括人体MR信号的MR图像。

由于MR信号主要包括人体MR信号，因此生成的MR图像主要反映人体MR信号。

图4是根据本发明一实施例的MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的装置结构图。如图4所示，在本实施例中，MR监控的HIFU治疗成像中减少折叠伪影的装置包括主线圈401、附加线圈402、并行采集控制单元403和信号处理单元404。

主线圈401接收包括人体MR信号和干扰MR信号的总MR信号。

附加线圈402主要接收干扰MR信号。

并行采集控制单元403控制主线圈401和附加线圈402并行采集信号。

信号处理单元404获取主线圈401接收到的总MR信号和附加线圈402接收到的干扰MR信号，从总MR信号中去除干扰MR信号，得到人体MR信号，并生成人体MR信号的MR图像。

信号处理单元404包括干扰信号去除模块4041和图像生成模块4042。其中，干扰信号去除模块4041获取主线圈401接收到的总MR信号和附加线圈402接收到的干扰MR信号，并从总MR信号中去除干扰MR信号，得到人体MR信号；图像生成模块4042生成人体MR信号的MR图像。

并行采集控制单元403进一步在控制主线圈401和附加线圈402的并行采集过程中，应用相位过采样技术。

图5是不采用附加线圈的MR监控的HIFU治疗时生成的MR图像。在图5所示的情况中，FOV为200，未采用并行采集和相位过采样，扫描时间为14秒，可以看出，在图5中，MR图像上部有显著的折叠伪影。

图6是MR监控的HIFU治疗时扩大了FOV的MR图像。在图6所示的情况中，FOV为500，FOV包含了治疗水和治疗头，扫描时间为14秒。可以看出，在图6中，所示的成像区域包括了水和治疗头，但是人体部分的分辨率非常低。

图7是本发明的方案的MR监控的HIFU治疗时生成的MR图像。在图7所示的情况中，FOV仍为200，采用并行采集，相位过采样设置为63％，扫描时间为13秒，可以看出，在图7中，MR图像中的折叠伪影基本被消除。由此可见，采用了本发明的方案，在MR监控的HIFU治疗中，由于采用接收干扰MR信号的附加线圈，可以消除MR图像中由于干扰MR信号所造成的折叠伪影，且不降低人体部位在MR图像中的分辨率。此外，由于在并行采集中应用适当的相位过采样，可以保持不增加MR的扫描时间。

需要注意的是，由于治疗头不一定产生MR信号，因此折叠伪影可以仅由于治疗水产生，在此情况下，减少折叠伪影的方案与上述方案相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。