本發(fā)明涉及溫度測量，尤其是涉及一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法和裝置。

背景技術：

1、磁共振引導的高強度聚焦超聲消融已被應用于多種疾病的治療中，結合磁共振溫度測量，消融過程中的溫度變化在影像學上實現了可視化，這使得整個治療過程實現了閉環(huán)監(jiān)控，以確保安全性和有效性。

2、當前，臨床上最廣泛接受的磁共振溫度測量方法是水質子的共振頻率(protonresonance?frequency,prf)偏移方法。磁共振測溫方法只能夠測量溫度的相對變化，磁共振環(huán)境下無法直接獲得目標組織的基準溫度以及測共振的加熱溫度，因此需要確定基準相位的參考溫度，以及prf所測量的溫度變化才能得到磁共振加熱溫度，更確切的反映治療程度。一般情況下，人體體溫的正常范圍是在36.1℃至37.1℃之間(即生理體溫)。在實際應用中，通常取37℃作為基準溫度，并在基礎上進行prf溫度測量，實現治療的監(jiān)控。

3、然而，前述確定生理體溫的方案缺乏在外界媒介影響生理體溫條件的考慮，例如目標組織包裹于媒介物質中間時，會導致目標組織的生理溫度急劇升高或者下降，溫度的平衡需要一定時間，也不再是常規(guī)生理體溫37℃，如果采用常規(guī)溫度計算，將造成磁共振測溫時的基準溫度不準確，影響磁共振的研究以及方案設置的準確性。綜上，當前缺少一種磁共振環(huán)境下無法直接獲得目標組織的基準溫度以及測共振的加熱溫度，進一步在媒介影響目標組織的生理溫度時，目標組織受媒介影響后的穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法和裝置。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法和裝置，以實現磁共振環(huán)境下，媒介影響生理溫度的目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度測量。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：

3、本發(fā)明的一個方面，提供了一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，應用于計算機，所述方法包括如下步驟：

4、獲取感興趣區(qū)域的磁共振圖像的三維模型；

5、生理溫度受媒介影響后，基于三維模型、生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。

6、作為優(yōu)選的技術方案，獲取感興趣區(qū)域的磁共振圖像的三維模型的方法，包括：

7、獲取一個、兩個或兩個以上時間幀的磁共振圖像；

8、從所述磁共振圖像上獲取所述感興趣區(qū)域的磁共振圖像，所述感興趣區(qū)域的磁共振測溫圖像包括目標組織及影響結構的區(qū)域圖像，所述影響結構為對所述目標組織的生理體溫造成影響的結構；

9、根據所述磁共振圖像構建空間模型。

10、作為優(yōu)選的技術方案，所述構建空間模型的方法包括：

11、在所述磁共振圖像上，識別、標記所述目標組織和影響結構，構建空間模型。

12、作為優(yōu)選的技術方案，基于所述生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度的方法，包括：

13、獲取連續(xù)時間內目標組織的若干瞬時溫度；

14、從所述瞬時溫度中獲取穩(wěn)態(tài)時間和所述目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。

15、作為優(yōu)選的技術方案，獲取連續(xù)時間內目標組織的若干瞬時溫度的方法，包括：

16、

17、其中，ρt表示目標組織的密度，ct表示目標組織的比熱容，k表示目標組織的熱傳導系數，ρb表示血液的密度，cb表示血液的比熱容，ωb表示血流灌注率，表示空間上瞬時溫度隨時間的變化，表示血液溫度，qmeta、qext分別表示代謝熱源、外部熱源在焦點上的沉積熱量。

18、作為優(yōu)選的技術方案，影響生理體溫的結構包括水囊、聚焦超聲換能器和媒介，所述媒介包括液體、晶體，所述目標組織包括前列腺、乳腺。

19、本發(fā)明的另一個方面，提供了獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法，包括：

20、獲取感興趣區(qū)域的磁共振圖像的三維模型；

21、生理溫度受媒介影響后，基于三維模型、生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度；

22、獲取所述感興趣區(qū)域的磁共振測溫圖像；

23、根據所述磁共振測溫圖像，獲取磁共振圖像的溫度變化值；

24、根據所述溫度變化值和所述穩(wěn)態(tài)溫度，得到目標組織的磁共振加熱溫度。

25、作為優(yōu)選的技術方案，所述磁共振測溫圖像的外部熱源包括射頻、聚焦超聲、微波中的一種、兩種或兩種以上。

26、作為優(yōu)選的技術方案，根據所述磁共振測溫圖像，獲取磁共振圖像的溫度變化值的方法，包括：

27、獲取磁共振溫度圖像的相位圖；

28、通過所述相位圖獲取感興趣區(qū)域的相位變化值；

29、根據所述相位變化值得到感興趣區(qū)域的溫度變化值。

30、作為優(yōu)選的技術方案，根據所述相位變化值得到感興趣區(qū)域的溫度變化值的方法，包括：

31、

32、其中，δt表示溫度變化值，φt表示溫度變化后的相位，φ0表示穩(wěn)態(tài)溫度對應的相位，γ表示旋磁比，α表示溫度敏感系數，b0表示磁場強度，te表示梯度回波序列的回波時間。

33、本發(fā)明的另一個方面，提供了一種磁共振溫度時域曲線獲取方法，包括：

34、前述的獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法；

35、根據時域模型、目標組織的瞬時磁共振加熱溫度，獲取時域磁共振加熱溫度曲線。

36、本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于實現前述的媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法的裝置，包括：

37、影響機構，與目標組織連接，用于影響所述目標組織機構的生理溫度；

38、三維建模機構，用于獲取所述影響機構和目標組織的感興趣區(qū)域的磁共振圖像，構建三維模型；

39、穩(wěn)態(tài)溫度獲取機構，與所述三維建模機構連接，用于基于三維模型、生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。

40、本發(fā)明的另一個方面，提供了一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的系統(tǒng)，包括：

41、前述的媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取裝置；

42、溫度變化獲取裝置，與所述穩(wěn)態(tài)溫度的測量裝置連接，用于根據磁共振測溫圖像，獲取磁共振圖像的溫度變化值；

43、磁共振溫度獲取裝置，與所述穩(wěn)態(tài)溫度測量裝置、所述溫度變化獲取裝置連接，用于根據所述溫度變化值和所述穩(wěn)態(tài)溫度，得到目標組織的磁共振加熱溫度。

44、本發(fā)明的另一個方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，包括供電子設備的一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個程序，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行前述媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法的指令。

45、與現有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

46、在磁共振環(huán)境下，實現外界媒介影響生理溫度時的目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度的獲?。罕景l(fā)明在正式進行溫度測量前，由于影響機構對目標組織的生理體溫造成影響，且磁共振無法直接測量身體體溫，因此通過構建局部區(qū)域的空間模型和生物傳熱模型，計算熱量傳遞且平穩(wěn)后目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。

技術特征：

1.一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，應用于計算機，所述方法包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，獲取感興趣區(qū)域的磁共振圖像的三維模型的方法，包括：

3.根據權利要求2所述的一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，所述構建空間模型的方法包括：

4.根據權利要求1所述的一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，基于所述生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度的方法，包括：

5.根據權利要求4所述的一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，獲取連續(xù)時間內目標組織的若干瞬時溫度的方法，包括：

6.根據權利要求1所述的一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法，其特征在于，影響生理溫度的結構包括水囊、聚焦超聲換能器和媒介，所述媒介包括液體、晶體，所述目標組織包括前列腺、乳腺。

7.一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法，其特征在于，包括：

8.根據權利要求7所述的一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法，其特征在于，所述磁共振測溫圖像的外部熱源包括射頻、聚焦超聲、微波中的一種、兩種或兩種以上。

9.根據權利要求7所述的一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法，其特征在于，根據所述磁共振測溫圖像，獲取磁共振圖像的溫度變化值的方法，包括：

10.根據權利要求9所述的一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的方法，其特征在于，根據所述相位變化值得到感興趣區(qū)域的溫度變化值的方法，包括：

11.一種磁共振溫度時域曲線獲取方法，其特征在于，包括：

12.一種用于實現權利要求1～6任一項所述的媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法的裝置，其特征在于，包括：

13.一種獲取目標組織的磁共振加熱溫度的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

14.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，包括供電子設備的一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個程序，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行如權利要求1～6任一項所述媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法的指令。

技術總結
本發(fā)明涉及一種媒介影響生理溫度的目標組織穩(wěn)態(tài)溫度的獲取方法和裝置，其中方法應用于計算機，包括如下步驟：獲取感興趣區(qū)域的磁共振圖像的三維模型；生理溫度受媒介影響后，基于三維模型、生物傳熱模型得到目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。本發(fā)明正式進行溫度測量前，由于影響機構對目標組織的生理體溫造成影響，且磁共振無法直接測量勝利體溫，因此通過構建局部區(qū)域的空間模型和生物傳熱模型，計算熱量傳遞且平穩(wěn)后目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度。實現在磁共振環(huán)境下外界媒介影響生理溫度時的目標組織的穩(wěn)態(tài)溫度的獲取。

技術研發(fā)人員：宗慎言,吳昊,沈國峰,崔磊,劉亞鵬,吳楠,馬驍,溫家寶,林超凡
受保護的技術使用者：上海沈德無創(chuàng)時代醫(yī)療科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6