磁共振成像的SAR值获取方法、系统、电子设备和介质与流程

本发明涉及磁共振成像，特别涉及一种磁共振成像的sar值获取方法、系统、电子设备和介质。

背景技术：

1、磁共振成像(mri，magnetic resonance imaging)系统是利用磁共振现象进行成像的一种技术。相对于低场磁共振，超高场磁共振可以提供更高的信噪比，从而提升成像质量。然而，随着主磁场场强的提高，电磁波在人体内部的波长随频率的升高而变短，与人体组织尺寸相当后将产生驻波效应，导致出现两个问题，问题一是采集到的图像信号不均匀，问题二是人体组织中的射频能量沉积也相应提高，对受试者不足够安全。近年来，针对第一个问题，为了解决图像信号不均匀的问题，业界提出了大量有关多通道并行发射来优化射频场的方法。但是针对第二个问题，由于对人体局部组织吸收的射频能量比吸收率(sar，specific absorption rate)的测量依然是亟待解决的难题之一，公开的技术资料仍然没有查询到相关解决方案的记载。

2、现有技术中，有关获取人体射频能量局部比吸收率(local-sar)分布的方法研究层出不穷，但是适用于任意人体且实时获取的问题仍未解决。通常，全身比吸收率(whole-body sar)可以通过监控mri系统中的定向耦合器记录的功率进行推算。但是，局部比吸收率则难以直接采用实际测量的方法获得，最常用方法是使用仿真软件(如cst、sim4life等)进行仿真计算。然而仿真模拟也存在不少问题，首先仿真时所需的人体模型难以构建，其次仿真所需时间较长，不能满足实时获取sar值的要求。

3、需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术中超高场建模困难和sar值求解精度低、时间长问题，提供一种磁共振成像的sar值获取方法、系统、电子设备和介质，本发明提供的共振成像的sar值获取方法、系统、电子设备和介质，不仅能够实时确定受试者的sar值分布，很好地满足了实时性要求，而且，确定的sar值分布结果的精度高，能够提高图像信号的均匀性，从而提高磁共振成像的成像质量并保证受试者的安全。

2、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种磁共振成像的sar值获取方法，包括：

3、获取射频发射线圈的每一个通道的射频线圈发射场分布数据和射频电场分布数据的映射关系，得到映射关系集；

4、获取受试者受检时的射频线圈发射场第一分布数据；根据所述射频线圈发射场第一分布数据和所述映射关系集，确定所述受试者相对于每一个所述通道的射频电场第一分布数据；

5、根据所述射频电场第一分布数据，调节该射频电场第一分布数据对应通道的加权权重，确定所述受试者的sar值分布。

6、可选地，所述获取每一个通道的射频线圈发射场分布数据和射频电场分布数据，得到映射关系集，包括：

7、获取训练好的射频电场预测模型；

8、对于所述射频发射线圈的每一个通道，将该通道的射频线圈发射场分布数据输入所述射频电场预测模型，预测得到该通道的射频电场分布数据；

9、根据每一个所述通道的射频线圈发射场分布数据和射频电场分布数据，得到所述映射关系集。

10、可选地，所述射频电场预测模型通过以下方式训练得到：

11、构建人体模型数据集；

12、根据射频发射线圈的通道参数，仿真得到每一个人体模型在每一个通道的射频线圈发射场第二分布数据和射频电场第二分布数据，以得到训练数据集；

13、根据所述训练数据集，构建并训练学习网络模型，直至满足预设训练结束条件，得到所述射频电场预测模型。

14、可选地，所述人体模型数据集中的人体模型包括人体组织的电磁参数；

15、所述构建人体模型数据集，包括：

16、获取人体模型库中的至少两组典型人体模型的电磁参数；

17、对所述典型人体模型的电磁参数进行扩增处理，根据扩增后的电磁参数，构建得到新的人体模型；

18、迭代执行对所述典型人体模型和/或所述新的人体模型的电磁参数进行扩增处理、以及构建新的人体模型的步骤，直至满足人体模型预设构建目标；

19、根据所述人体模型库中的典型人体模型和所述新的人体模型，得到所述人体模型数据集。

20、可选地，所述仿真得到每一个人体模型在每一个通道的射频线圈发射场第二分布数据和射频电场第二分布数据，包括：

21、对于所述人体模型数据集中的每一个人体模型，执行以下步骤：

22、根据所述射频发射线圈的尺寸，确定所述人体模型的扫描分段数量和每一扫描分段对应的扫描部位；

23、根据所述射频发射线圈的通道参数、所述扫描分段数量和每一扫描分段对应的扫描部位，对所述人体模型进行分段扫描，得到每一扫描分段对应的扫描部位的射频线圈发射场第三分布数据和射频电场第三分布数据；

24、根据所有的扫描分段对应的扫描部位的射频线圈发射场第三分布数据和射频电场第三分布数据，得到人体模型所有人体组织在每一个通道的射频线圈发射场第二分布数据和射频电场第二分布数据。

25、可选地，所述学习网络模型包括生成对抗网络模型，所述sar值获取方法，还包括：

26、根据所述生成对抗网络模型的标准损失函数和电磁场先验知识，确定在训练所述学习网络模型时的损失函数。

27、可选地，所述根据所述射频线圈发射场第一分布数据和所述映射关系集，确定所述受试者相对于每一个所述通道的射频电场第一分布数据，包括：

28、获取每一个所述通道对应的所述射频线圈发射场第一分布数据；

29、对于每一个所述通道，根据所述通道及该通道对应的所述射频线圈发射场第一分布数据和所述映射关系集，确定所述受试者相对于该通道的射频电场第一分布数据。

30、可选地，所述根据所述射频电场第一分布数据，调节该射频电场第一分布数据对应通道的加权权重，确定所述受试者的sar值分布，包括：

31、根据所述射频电场第一分布数据，调节该通道的激励幅度和相位，确定所述受试者的sar值分布。

32、为了实现上述目的，本发明还提供了一种磁共振成像系统，包括：在成像时，通过sar值获取装置或如上述任一项所述的磁共振成像的sar值获取方法获取sar值分布；其中，sar值获取装置包括：

33、射频电场分布预测单元，被配置为获取射频发射线圈的每一个通道的射频线圈发射场分布数据和射频电场分布数据的映射关系，得到映射关系集；

34、sar值获取单元，被配置为获取所述受试者受检时的射频线圈发射场第一分布数据；sar值获取单元，还用于根据所述射频线圈发射场第一分布数据和所述映射关系集，确定所述受试者相对于每一个所述通道的射频电场第一分布数据；

35、sar值获取单元，还被配置为根据所述射频电场第一分布数据，调节该射频电场第一分布数据对应通道的加权权重，确定所述受试者的sar值分布。

36、可选地，所述磁共振成像系统的射频发射线圈包括多通道阵列发射线圈、全容积发射线圈或局部容积发射线圈；所述射频发射线圈的场强范围大于或等于3t。

37、为了实现上述目的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项所述的磁共振成像的sar值获取方法。

38、为了实现上述目的，本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的磁共振成像的sar值获取方法。

39、与现有技术相比，本发明提供的磁共振成像的sar值获取方法、系统、电子设备和存储介质具有以下优点：

40、本发明提供的磁共振成像的sar值获取方法，首先获取射频发射线圈的每一个通道的射频线圈发射场分布数据和射频电场分布数据的映射关系，得到映射关系集；然后获取所述受试者受检时的射频线圈发射场第一分布数据；再根据所述射频线圈发射场第一分布数据和所述映射关系集，确定所述受试者相对于每一个所述通道的射频电场第一分布数据；最后再根据所述射频电场第一分布数据，调节该射频电场第一分布数据对应通道的加权权重，确定所述受试者的sar值分布。如此配置，本发明提供的磁共振成像的sar值获取方法，通过预先获取射频发射线圈的每一个通道的射频线圈发射场(b1+)分布数据和射频电场(e)分布数据的映射关系，得到映射关系集，为后续在对受试者进行磁共振检测时，根据获取的所述射频线圈发射场第一分布数据实时得到射频电场第一分布数据奠定了坚实基础；进一步地，本发明获取的射频电场第一分布数据精确至射频发射线圈的每一个通道，由此能够根据所述射频电场第一分布数据实时调节所述射频电场第一分布数据对应的所述通道的加权权重(比如根据射频电场的叠加原理及各个通道的权重，以获取最优sar为目的调节各通道激励幅度和相位)，从而实现确定的sar值分布的最优化，且获取的sar分布结果的精度高，能够保障受试者的安全。

41、由于本发明提供的磁共振成像的sar值获取系统、电子设备和存储介质，与本发明提供的磁共振成像的sar值获取方法属于同一发明构思，因此，至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。