CN102109587A - 校正磁场均匀性的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种校正磁场均匀性的方法，包括：将有源壳板放置到磁场中；扫描得到所述有源壳板的磁共振图像，通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置；根据所述放置位置，确定为使得磁场的均匀性符合要求，所述有源壳板中的匀场电流的取值；将所述有源壳板中的匀场电流的取值设置为确定出的匀场电流的取值。本发明同时公开了一种校正磁场均匀性的装置。应用本发明所述的方法和装置，能够较好地提高磁场的均匀性，进而提高磁共振图像的成像质量。

Description

校正磁场均匀性的方法和装置
技术领域
本发明涉及磁共振技术，特别涉及一种磁共振系统中校正磁场均匀性的方法和装置。
背景技术
现有磁共振(MR，Magnetic Resonance)系统中，为了获取质量较好的磁共振图像，需要保证磁场具有较高的均匀性，所述磁场由磁体产生。对于磁体(环状)的中心区域，通常磁场的均匀性是没有问题的，但对于非中心区域，磁场的均匀性将会有显著的下降。那么对于某些组织器官，比如肩膀或胸部等，由于病人是平躺在病床上的，而病床穿过磁体，那么这些器官相对于磁体来说，都处于磁体的非中心区域，相应地，对这些组织器官进行扫描得到的磁共振图像，质量就会比较差，从而影响后续医生的分析和诊断。所以，在实际应用中，需要采用一定的措施来对磁体非中心区域的磁场的均匀性进行校正。
另外，如果需要对所有非中心区域的磁场均匀性进行校正，通常比较难以实现，而且成本较高，所以在实际应用中，通常只对指定的区域，比如要对病人的肩部进行扫描，那么可只对扫描肩部涉及到的区域的磁场的均匀性进行校正。
现有技术中通常采用无源壳板(PSS，Passive Shim Shells)来进行磁场的均匀性校正，无源壳板的外壳由塑料等材料制成，里面设置有多个匀场片，匀场片的材料通常为铁或磁等，将无源壳板放置在磁场中后，通过匀场片的特性来改变磁场的均匀性。具体实现方式如下：由于磁场在不同区域的分布情况是已知的，那么可基于该信息，计算得到无源壳板在指定区域中的放置位置以及需要设置的匀场片数；之后，工作人员根据计算结果对无源壳板中的匀场片数进行设置，并将无源壳板放置到适当的位置。在实际应用中，可通过一个连接至病床的支架来固定所述无源壳板。
但是，上述处理方式在实际应用中会存在一定的问题，因为：支架的具体位置是由工作人员根据计算出的无源壳板的放置位置来设置的，而人为操作难免会存在一定的误差，不可能保证和计算出的无源壳板的放置位置完全相符，从而导致不能对磁场的均匀性进行很好地校正。另外，匀场片的尺寸也会影响其性能，如果厂家在制造匀场片时，其实际尺寸与理论上的尺寸略有差别，那么后续也会影响到无源壳板对磁场均匀性的校正效果。总之，现有方式并不能很好地实现对于磁场均匀性的校正，从而影响了磁共振图像的成像质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种校正磁场均匀性的方法，能够较好地实现对于磁场均匀性的校正，进而提高磁共振图像的成像质量。
本发明的另一目的在于提供一种校正磁场均匀性的方法，能够较好地实现对于磁场均匀性的校正，进而提高磁共振图像的成像质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种校正磁场均匀性的方法，包括：
将有源壳板放置到磁场中；扫描得到所述有源壳板的磁共振图像，通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置；
根据所述放置位置，确定为使得磁场的均匀性符合要求，所述有源壳板中的匀场电流的取值；
将所述有源壳板中的匀场电流的取值设置为确定出的匀场电流的取值。
较佳地，所述扫描得到所述有源壳板的磁共振图像，通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置包括：
在所述有源壳板中设置对比介质球；扫描得到所述有源壳板的磁共振图像；
通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述对比介质球相对于磁体上预先选定的基准点的偏移位置，并根据已知的所述对比介质球相对于所述有源壳板上预先选定的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置；
基于已知的所述磁体上的基准点的位置以及所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板的放置位置。
较佳地，所述将有源壳板中的匀场电流的取值设置为确定出的匀场电流的取值包括：
根据已知的有源壳板的电阻，计算为使得其匀场电流的取值等于确定出的匀场电流的取值，应该提供的电压值；
将为所述有源壳板进行供电的电源输出的电压值设置为确定出的电压值。
一种校正磁场均匀性的装置，包括：一个分析单元、一个确定单元和一个控制单元；其中，
所述分析单元，用于扫描得到放置于磁场中的有源壳板的磁共振图像，通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置；
所述确定单元，用于根据所述放置位置，确定为使得磁场的均匀性符合要求，所述有源壳板中的匀场电流的取值；
所述控制单元，用于将所述有源壳板中的匀场电流的取值设置为确定出的匀场电流的取值。
较佳地，所述有源壳板为设置有对比介质球的有源壳板；所述分析单元中包括：一个扫描子单元和一个确定子单元；
所述扫描子单元，用于扫描得到所述有源壳板的磁共振图像；
所述确定子单元，用于通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述对比介质球相对于磁体上预先选定的基准点的偏移位置，并根据已知的所述对比介质球相对于所述有源壳板上预先选定的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置；基于已知的所述磁体上的基准点的位置以及所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板的放置位置。
较佳地，所述控制单元包括：一个计算子单元和一个设置子单元；
所述计算子单元，用于根据已知的有源壳板的电阻，计算为使得其匀场电流的取值等于确定出的匀场电流的取值，应该提供的电压值；
所述设置子单元，用于将为所述有源壳板进行供电的电源输出的电压值设置为确定出的电压值。
可见，采用本发明的技术方案，根据有源壳板的实际放置位置来确定为使得磁场均匀性符合要求，有源壳板中的匀场电流应该设置为多少，并根据确定结果对有源壳板中的匀场电流进行设置。相比于现有技术，本发明所述方案对有源壳板的放置位置没有严格的要求，避免了由于人为操作或其它原因造成的误差导致磁场均匀性的校正效果不好的问题，从而提高了磁共振图像的成像质量。
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为本发明校正磁场均匀性的方法实施例的流程图；
图2为本发明方法实施例中的有源壳板的形状以及中心点位置示意图；
图3为本发明方法实施例中对比介质球位置示意图；
图4为本发明校正磁场均匀性的装置实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种全新的校正磁场均匀性的方法：根据有源壳板(ASS，Active Shim Shells)的实际放置位置来确定为使得磁场均匀性符合要求，有源壳板中的匀场电流应该设置为多少，并根据确定结果对有源壳板中的匀场电流进行设置。
为使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。
图1为本发明校正磁场均匀性的方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤：
步骤11：将有源壳板放置到磁场中，扫描得到有源壳板的磁共振图像，并通过对所述磁共振图像进行分析，确定有源壳板的放置位置。
依据之前的介绍可知，在实际应用中，通常只对指定的区域进行磁场的均匀性校正，那么本步骤中，可将有源壳板放置到指定区域中的某一位置。由于本发明所述方案与现有技术不同，不是通过匀场片，而是通过匀场电流来校正磁场的均匀性，而且匀场电流的大小是根据有源壳板的实际放置位置来确定的，因此对于有源壳板的放置位置没有严格的要求。
另外，为了方便后续准确确定出有源壳板的放置位置，需要在有源壳板中设置对比介质球(Contrast Media Ball)，所述对比介质球的外壳由不能进行磁共振成像的材料制成，而里面填充的介质则为能够进行磁共振成像的材料，如水或硅胶等。
基于上述介绍，本步骤的实现具体包括：A、扫描得到有源壳板的磁共振图像；B、通过对所述磁共振图像进行分析，确定对比介质球相对于磁体上预先选定的基准点的偏移位置，并根据已知的对比介质球相对于有源壳板上预先选定的基准点的偏移位置，确定有源壳板上的基准点相比于磁体上的基准点的偏移位置；C、基于已知的磁体上的基准点的位置以及有源壳板上的基准点相比于磁体上的基准点的偏移位置，确定有源壳板的放置位置。由于磁体上的基准点的具体坐标，包括X、Y、Z三个方向上的坐标都是已知的，而且又知道了有源壳板相对于磁体的偏移位置，那么可以很容易地计算出有源壳板的坐标。
另外，在实际应用中，可选择磁体的中心点作为磁体上的基准点，同样，选择有源壳板的中心点作为有源壳板的基准点。图2为本发明方法实施例中的有源壳板的形状以及中心点位置示意图。如图2所示，有源壳板通常为半圆柱形状，将图2所示两条虚线201和202的交叉点201作为有源壳板的中心点，其中，虚线201为有源壳板的中心平面与半圆柱切面相交的线的垂直平分线，虚线202为有源壳板的中心平面与圆柱表面相交的线；对比介质球可位于图2所示半圆柱内的任意位置。
对比介质球的具体数量可根据实际需要而定，通常，为了更好地反映有源壳板的放置位置，可以设置三个或三个以上对比介质球，且这些对比介质球尽量不要在一条直线上。如图3所示，图3为本发明方法实施例中对比介质球302位置示意图。假设共设置了3个对比介质球302，可综合这3个对比介质球302的情况来确定有源壳板301的放置位置。
步骤12：根据有源壳板的放置位置，确定为使得磁场均匀性符合要求，有源壳板中的匀场电源的取值。
本步骤中，根据已知的有源壳板的放置位置，确定为使得指定区域内的磁场均匀性符合要求，有源壳板中的匀场电流的大小应该为多少。如何确定匀场电流的大小为本领域公知，不再赘述。
步骤13：将有源壳板中的匀场电流的取值设置为确定出的匀场电流的取值。
与无源壳板内设置的匀场片不同，有源壳板内设置的是线圈，而线圈的电阻是可知的。本步骤中，首先计算出为使得有源壳板中的匀场电流的取值等于步骤12中确定出的匀场电流的取值，应该为有源壳板提供多大的电压值；然后，将为有源壳板进行供电的电源输出的电压值(供给有源壳板的供电电压)设置为确定出的电压值。
所述电源可位于有源壳板内，也可位于有源壳板外，具体实现方式不限。
另外，在实际应用中，也可以不采用上述方式来对匀场电流的取值进行设置，如果采用其它本领域公知的方式，只要能够达到同样的目的，也是可以的。
基于上述方法，图4为本发明校正磁场均匀性的装置实施例的组成结构示意图。如图4所示，包括：一个分析单元41、一个确定单元42和一个控制单元43。其中，
分析单元41扫描得到放置于磁场中的有源壳板的磁共振图像，通过对所述磁共振图像进行分析，确定有源壳板的放置位置；确定单元42根据所述有源壳板的放置位置，确定为了使得磁场的均匀性符合要求，所需的有源壳板中的匀场电流的取值；控制单元43将有源壳板中的匀场电流的取值设置为所确定出的匀场电流的取值。
其中，有源壳板为设置有对比介质球的有源壳板；分析单元41可具体包括：一个扫描子单元411和一个确定子单元412；
扫描子单元411扫描得到所述有源壳板的磁共振图像；确定子单元412通过对所述磁共振图像进行分析，确定对比介质球相对于磁体上预先选定的基准点的偏移位置，并根据已知的对比介质球相对于有源壳板上预先选定的基准点的偏移位置，确定有源壳板上的基准点相比于磁体上的基准点的偏移位置；基于已知的磁体上的基准点的位置以及有源壳板上的基准点相比于磁体上的基准点的偏移位置，确定有源壳板的放置位置。
控制单元43中可具体包括：一个计算子单元431和一个设置子单元432。
计算子单元431根据已知的有源壳板的电阻，计算为使得其匀场电流的取值等于确定出的匀场电流的取值，应该提供的电压值；设置子单元432将为有源壳板进行供电的电源输出的电压值设置为确定出的电压值。
图4所示装置实施例的具体工作流程请参照图1所示方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。
总之，采用本发明的技术方案，根据有源壳板的实际放置位置来确定为使得磁场均匀性符合要求，有源壳板中的匀场电流应该设置为多少，并根据确定结果对有源壳板中的匀场电流进行设置。相比于现有技术，本发明所述方案对有源壳板的放置位置没有严格的要求，避免了由于人为操作或其它原因造成的误差导致磁场均匀性的校正效果不好的问题，从而提高了磁共振图像的成像质量。
另外，现有技术中，由于无源壳板的放置位置是固定的，所以，在实际应用中，会存在一定的局限性，比如，如果病人身体横向较宽，那么病人躺到病床上以后，为避免其身体的某些部分碰到支架，从而改变无源壳板的放置位置，需要病人蜷缩身体或侧躺，这样不但病人本身不舒服，而且也会影响到磁共振图像的成像质量；而本发明所述方案中，如果遇到身体横向较宽的病人，只需根据需要调整有源壳板的放置位置，并相应地调整有源壳板中的匀场电流的大小即可。
需要说明的是，上述实施例仅用于举例说明，并不用于限制本发明的技术方案。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。

Claims (6)

1.一种校正磁场均匀性的方法，包括：
扫描得到位于磁场中的有源壳板的磁共振图像，并通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置；
根据所述放置位置，确定为了使得磁场的均匀性符合要求，所述有源壳板中的匀场电流取值；
将所述有源壳板中的匀场电流设置为所确定的匀场电流取值。
2.根据权利要求1所述的校正磁场均匀性的方法，其特征在于，扫描得到磁共振图像并确定所述有源壳板的放置位置的步骤包括：
扫描得到其中设置有对比介质球的有源壳板的磁共振图像；
通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述对比介质球相对于磁体上基准点的偏移位置，并根据所述对比介质球相对于有源壳板上基准点的偏移位置，确定所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置；
基于所述磁体上的基准点的位置以及所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板的放置位置。
3.根据权利要求1或2所述的校正磁场均匀性的方法，其特征在于，所述将有源壳板中的匀场电流设置为所确定的匀场电流取值的步骤包括：
根据已知的有源壳板的电阻，计算为使得匀场电流取值等于所确定的匀场电流取值，应该提供的电压值；
将供给有源壳板的供电电压设置为所确定的电压值。
4.一种校正磁场均匀性的装置，包括：一个分析单元(41)、一个确定单元(42)和一个控制单元(43)；其中，
所述分析单元(41)，用于扫描得到放置于磁场中的有源壳板的磁共振图像，并通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述有源壳板的放置位置；
所述确定单元(42)，用于根据所述放置位置，确定为了使得磁场的均匀性符合要求，所述有源壳板中的匀场电流取值；
所述控制单元(43)，用于将所述有源壳板中的匀场电流设置为所确定出的匀场电流取值。
5.根据权利要求4所述的校正磁场均匀性的装置，其特征在于，所述有源壳板设置有对比介质球；所述分析单元(41)中包括：一个扫描子单元(411)和一个确定子单元(412)；
所述扫描子单元(411)，用于扫描得到所述有源壳板的磁共振图像；
所述确定子单元(412)，用于通过对所述磁共振图像进行分析，确定所述对比介质球相对于磁体上基准点的偏移位置，并根据所述对比介质球相对于有源壳板上基准点的偏移位置，确定所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置；基于所述磁体上的基准点的位置以及所述有源壳板上的基准点相比于所述磁体上的基准点的偏移位置，确定所述有源壳板的放置位置。
6.根据权利要求4或5所述的校正磁场均匀性的装置，其特征在于，所述控制单元(43)包括：一个计算子单元(431)和一个设置子单元(432)；
所述计算子单元(431)，用于根据已知的有源壳板的电阻，计算为使得匀场电流取值等于所确定的匀场电流取值，应该提供的电压值；
所述设置子单元(432)，用于将供给所述有源壳板的供电电压设置为所确定的电压值。
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