CN105717471B - 一种磁共振射频激发能量自动校正的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁共振射频激发能量自动校正的方法。具体涉及磁共振成像技术领域，通过如下方法实现自动校正：根据射频脉冲波形设计建立各种成型射频脉冲和标准硬脉冲之间的激发能量比例，并形成一个索引列表；在实际成像过程中，不同个体不同部位扫描时，用标准硬脉冲激发，自动校正激励角为90°时所需射频能量和翻转角为180°时所需射频能量；结合运用在射频脉冲设计时获得的比例关系列表就可以实时计算在磁共振成像扫描过程中不同个体、不同部位所需准确的射频能量。

Description

一种磁共振射频激发能量自动校正的方法

技术领域：

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体涉及一种磁共振射频激发能量自动校正的方法。

背景技术：

磁共振成像基本原理为：人体组织内的氢核(氢原子)具有自旋运动产生磁矩。在强均匀主磁场作用下，本无规律排列的自旋氢质子自旋磁矩会沿主磁场方向排列，形成宏观磁矩。在射频脉冲激励下，宏观磁化矢量将翻转到与主磁场垂直的方向，在进动旋转过程中就能被射频接收系统接收，从而产生磁共振信号，经过数据重建出力形成图像，在此过程中射频脉冲激发是非常关键的一步。

磁共振扫描成像时将扫描协议生成相应脉冲序列，并转变成射频脉冲信号和梯度磁场脉冲信号。射频脉冲信号被发射出去作用于被成像物体，就能产生磁共振信号；在此激发过程中，发射的射频脉冲的能量大小对最终形成的磁共振图像有至关重要的作用；在需要产生自旋回波信号时，激励角度要达到90°，翻转脉冲的能量要达到重聚角度为180°；在产生梯度场回波信号时，所需要的射频能量就取决于所要形成的图像对比性质，如：产生T2*对比度时，所需射频能量相对比较小；产生T1对比度性质时，所需射频能量较大，射频激励角接近90°。所以在成像过程中，精确控制射频能量角度至关重要。

在磁共振临床应用中采用常规的手动校正射频能量的方法，并固定射频能量激发量，就存在不同个体差异较大时使用固定射频能量不能适应每一个体这一缺陷，导致该方法不能可靠地保证每次成像的质量。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种磁共振射频激发能量自动校正的方法，它能够实现射频能量自动校正，避免因为不同个体差异采用固定射频激发能量对成像质量造成影响。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明的一种磁共振射频激发能量自动校正的方法，它的校正方法：

步骤一：在射频脉冲设计阶段，理论计算各类成型脉冲和标准硬脉冲在一定参数下的所需激发能量的比例，形成一个索引表格；这个索引表格只取决于射频脉冲波形的设计，与实际成像的物理系统没有关系；

步骤二：在对不同病人的不同部位进行正式序列扫描前，先通过标准硬脉冲序列进行射频能量自动校正，得到其对应的激励90°脉冲和重聚180°脉冲射频能量；

步骤三：90°脉冲能量自动校正时，先设定一个基准射频能量值(系统安装时设置好的固定参数)，根据这一个基准能量值计算一组20个射频脉冲能量值(基准射频能量值的2/3到基准能量值的4/3，相当于估计激励角60°到120°)，并发送到采集序列中进行采集，对采集的数据进行拟合后得到正确的90°激励脉冲的能量值；

步骤四：180°重聚焦脉冲能量自动校正时，根据90°激励脉冲自动校正得到的准确90°脉冲的能量值设定校正的初始值，即步骤三中自动校正得到的90°脉冲能量值的2倍；根据180°的初始值生成一组20个射频脉冲能量值(初始值的0.8倍到初始值的1.2倍)并发送到采集序列中，对采集的数据进行拟合就能得到准确的180°重聚脉冲能量值；

步骤五：在实际成像过程中，如步骤三、步骤四中采用标准硬脉冲激发并拟合得到正确的90°脉冲和180°脉冲能量的参考值，然后根据步骤一中标准脉硬冲序列的射频能量与正式序列扫描中相应脉冲序列射频能量的比例索引，计算出正式扫描时相应脉冲序列的射频能量；在正式序列扫描中载入计算得到的相应脉冲序列的射频能量。

本发明有益效果为：它能够实现射频能量自动校正，避免因为不同个体差异采用固定射频激发能量对成像质量造成影响。

附图说明：

图1是本发明的磁共振系统图。

图2是本发明的90°标准硬脉冲射频能量自动校正的脉冲序列示意图；

图3是本发明的180°标准硬脉冲射频能量自动校正的脉冲序列示意图；

图4是本发明的90°标准硬脉冲射频能量自动校正的流程图；

图5是本发明的180°标准硬脉冲射频能量自动校正的流程图；

图6是本发明的射频激发能量自动校正的流程图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，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方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本具体实施方式采用如下技术方案：图1是磁共振系统图，主要有主磁体、梯度系统、射频系统和控制核心部件谱仪以及计算机等部分构成。梯度系统主要包括梯度脉冲发生器模块，具有沿X轴、Y轴、Z轴方向产生变化的梯度磁场的梯度线圈和梯度放大器模块。脉冲发生模块产生的梯度波形被运用于梯度放大器中，梯度放大器激发梯度线圈产生用于生成相应空间编码的磁场梯度。射频系统主要包括射频发生器，射频功率放大器和射频线圈。谱仪发送射频激发脉冲波形到射频功率放大器后放大传输到射频发射线圈，发射脉冲以不同的激励角度激发检查区域，射频接收线圈接收与病人信息相关的磁共振信号，信号经过信号放大器放大、解调，传输到谱仪数模转换模块进行过滤、数字化处理，最后传输给存储模块，得到原始数据。

图2为90°标准硬脉冲射频能量自动校正的脉冲序列示意图，主要是利用受激回波(Stimulated echo)的原理，要求在连续的磁场梯度下三个射频激励翻转角相等的情况下获得自旋回波(Spinecho)和受激回波；

图3为180°标准硬脉冲射频能量自动校正的脉冲序列示意图，要求第二个和第三个射频角相等的情况下获得自旋回波和受激回波，即在自动校正180°射频能量过程中，需要得到90°自动校正的射频能量作为第一个射频能量值，然后调整后面两个相等的射频量。

图4为90°标准硬脉冲射频能量自动校正的流程图，具体步骤如下：

执行步骤301，先设定一个基准射频能量值(系统安装时设置好的固定参数)，把基准能量值的2/3到基准能量值的4/3分成20个值。

执行步骤302，把这20个能量值发送到采集序列中进行采集。

执行步骤303，对采集的数据进行拟合后得到正确的90°标准硬脉冲的能量值。

图5为180°标准硬脉冲射频能量自动校正的流程图，具体步骤如下：

执行步骤401，180°标准脉冲能量自动校正时，设定执行步骤103中自动校正得到的90°脉冲能量值的2倍为初始值。

执行步骤402，根据180°的初始值的0.8倍到1.2倍生成一组20个射频脉冲能量值并发送到采集序列。

执行步骤403，对采集的数据进行拟合就能得到准确的180°重聚硬脉冲能量值。

图6为射频激发能量自动校正的流程图。磁共振射频激发能量自动校正方法通过以下步骤实现：

执行步骤501，在病人摆好位置后，通过标准的硬脉冲序列对病人进行预扫描，射频激发能量自动校正，得到对应病人部位所需的90°激励脉冲能量和180°重聚焦脉冲能量。

执行步骤502，根据正式扫描序列所用到的射频脉冲和其宽度生成一个索引值，即每一种射频种类和对应脉冲宽度会对应一个索引值。

执行步骤503，根据执行步骤501得到的射频能量值、执行步骤502生成的索引值和预先得到的索引表格可以计算出正式扫描序列所需要的射频能量，然后在正式序列扫描中载入计算得到的相应脉冲序列的射频能量值。

Claims (1)

1.一种磁共振射频激发能量自动校正的方法，其特征在于：它的校正方法：

步骤一：在射频脉冲设计阶段，理论计算各类成型脉冲和标准硬脉冲在一定参数下的所需激发能量的比例，形成一个索引表格；这个索引表格只取决于射频脉冲波形的设计，与实际成像的物理系统没有关系；

步骤二：在对不同病人的不同部位进行正式序列扫描前，先通过标准硬脉冲序列进行射频能量自动校正，得到其对应的激励90°脉冲和重聚180°脉冲射频能量；

步骤三：90°脉冲能量自动校正时，先设定一个基准射频能量值，系统安装时设置好的固定参数，根据这一个基准能量值计算一组20个射频脉冲能量值，基准射频能量值的2/3到基准能量值的4/3，相当于估计激励角60°到120°，并发送到采集序列中进行采集，对采集的数据进行拟合后得到正确的90°激励脉冲的能量值；

步骤四：180°重聚焦脉冲能量自动校正时，根据90°激励脉冲自动校正得到的准确90°脉冲的能量值设定校正的初始值，即步骤三中自动校正得到的90°脉冲能量值的2倍；根据180°的初始值生成一组20个射频脉冲能量值，初始值的0.8倍到初始值的1.2倍，并发送到采集序列中，对采集的数据进行拟合就能得到准确的180°重聚脉冲能量值；

步骤五：在实际成像过程中，如步骤三、步骤四中采用标准硬脉冲激发并拟合得到正确的90°脉冲和180°脉冲能量的参考值，然后根据步骤一中标准脉硬冲序列的射频能量与正式序列扫描中相应脉冲序列射频能量的比例索引，计算出正式扫描时相应脉冲序列的射频能量；在正式序列扫描中载入计算得到的相应脉冲序列的射频能量。