CN105807243B - 一种基于相位编码的梯度匀场方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于相位编码的梯度匀场方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取场图矩阵；(2)采集并计算当前磁场分布数据；(3)根据所述场图矩阵和当前场分布数据，采用Tikhonov规则化的奇异值分解法，得到各匀场线圈的电流改变量，并根据所述各匀场线圈的电流改变量重新配置匀场线圈电流；(4)根据步骤(3)中获得的各匀场线圈的电流改变量，计算相位残差：当相位残差满足收敛条件时结束，否则将各匀场线圈的电流修改后的磁场作为当前场，重复步骤(2)至(4)。实验证实，本发明与传统的梯度回波匀场方法相比，由于采用基于单点成像(Single‑Point Imaging)的纯相位编码采样方法，能明显的提高匀场效果。

Description

一种基于相位编码的梯度匀场方法

技术领域

本发明属于核磁共振领域，更具体地，涉及一种基于相位编码的梯度匀场方法。

背景技术

核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)作为一种重要的分析检测工具，已经在生物大分子、代谢组学、医药研发等领域，取得了广泛的应用。随着核磁共振研究领域的深入发展，为了提高分子更为精细的结构，对核磁谱图的分辨率也要求越来越高，而磁场的均匀性是影响谱图分辨率的重要因素。因此，如何提高磁场的均匀性是获得高分辨核磁共振谱图的重要课题。

梯度匀场是一种借助脉冲梯度场采集场图矩阵和当前磁场分布数据，然后通过匀场线圈对磁场不均匀性进行补偿的方法，是核磁共振应用较为广泛的匀场方法。核磁科研工作者们已经在基于梯度匀场的方法上进行了一系列卓有成效的工作，van Zijl等提出了核磁共振的三维梯度匀场方法(Vanzijl,P.C.M.,et al.,Optimized Shimming for High-Resolution NMR Using 3-Dimensional Image-Based Field-Mapping.Journal ofMagnetic Resonance Series A,1994.111(2):p.203-207)，Weiger提出了一种基于谱图线性优化的梯度匀场方法(Weiger,M.,T.Speck,and M.Fey,Gradient Shimming withSpectrum Optimisation.Journal of Magnetic Resonance,2006.182(1):p.38-48)，Nishiyama等提出一种基于魔角旋转的梯度匀场方法(Nishiyama,Y.,Y.Tsutsumi,andH.Utsumi,Magic Shimming:Gradient Shimming With Magic Angle SampleSpinning.Journal of Magnetic Resonance,2012.216:p.197-200)。

梯度匀场虽然已经在核磁共振的匀场中取得了重要的应用，但是在基础场均匀性很差的情况下匀场效果较差。原因主要有两个：1.基础场均匀性很差时，梯度场的线性度会产生一定的偏差，使得梯度回波得到的图像形成一定程度的扭曲；2.传统梯度匀场存在准备梯度和读梯度，需要先散相后重聚，编码需要的时间较长，而较差的磁场均匀性使得脉冲激发出来的核磁信号衰减速度很快，使得时域回波信号的信噪比大为降低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于相位编码的梯度匀场方法，由于其利用相位编码不受磁场不均匀性的影响，且编码所需时间短的优势，减小由较差的磁场均匀性所带来的图像扭曲和信号衰减，可得到更为准确、信噪比更高的场图矩阵和当前磁场分布数据，从而达到更好的匀场效果，由此解决现有技术对于基础场均匀性较差的情况下匀场效果不好的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于相位编码的梯度匀场方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取场图矩阵；

(2)采集并计算当前磁场分布数据；

(3)根据所述场图矩阵和当前场分布数据，采用Tikhonov规则化的奇异值分解法，得到各匀场线圈的电流改变量，并根据所述各匀场线圈的电流改变量重新配置匀场线圈电流；

(4)根据步骤(3)中获得的各匀场线圈的电流改变量，计算相位残差：当相位残差满足收敛条件时结束，否则将各匀场线圈的电流修改后的磁场作为当前场，重复步骤(2)至(4)。

优选地，所述梯度匀场方法，其步骤(1)包括以下子步骤：

(1-1)采样：核磁共振仪器在基础场条件下，载入场图单点成像脉冲序列，并按照预设的场图第一及第二采样参数进行采样，得到第一基础场时域回波信号EchoA_base及第二基础场时域回波信号EchoB_base；

(1-2)修改：依次修改通过各组匀场线圈的匀场电流，每修改一组电流值，按照(1-1)中载入的脉冲序列和采样参数进行采样，得到第一场图时域回波信号组EchoA_0shimchannel及第二场图时域回波信号组EchoB_0shimchannel；

(1-3)计算场图矩阵FieldMap(shimchannel)：

其中，Δφ_base为基础磁场的相位差数据，Δφ_shimchannel为各匀场线圈电流相对于基础场修改后对应的相位差数据。

优选地，所述梯度匀场方法，其步骤(1-1)其所述场图第一及第二采样参数包括：场图第一及第二相位编码时间tp₀1及tp₀2、场图第一及第二梯度强度数组gp₀1及gp₀2。

所述场图第一及第二采样参数符合以下条件：

其中，i表示场图相位编码的步数，ΔG₀₁和ΔG₀₂表示场图相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₀₁*tp₀1＝ΔG₀₂*tp₀2。

优选地，所述梯度匀场方法，其基础磁场的相位差数据Δφ_base，按照如下方法计算：

Δφ_base＝φ(r,tp₀2)_base-φ(r,tp₀1)_base

其中，φ(r,tp₀1)_base为基础场第一相位数据，由EchoA_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp₀2)_base为基础场第二相位数据，由EchoB_base经快速傅里叶变换后计算相位得到。

优选地，所述梯度匀场方法，其各匀场线圈电流相对于基础场修改后对应的相位差数据Δφ_shimchannel，按照如下方法计算：

Δφ_shimchannel＝φ(r,tp₀2)_shimchannel-φ(r,tp₀1)_shimchannel，

其中，φ(r,tp₀1)_shimchannel为场图第一采样参数下匀场线圈电流修正后的相位数据，由EchoA_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到；为场图第二采样参数下匀场线圈电流修正后的相位数据，由EchoB_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到。

优选地，所述梯度匀场方法，其步骤(2)包括以下子步骤：

(2-1)采样：核磁共振仪器载入单点成像序列按照预设的第一及第二采样参数进行采样，得到第一及第二当前场时域回波信号EchoA_curr及EchoB_curr；

(2-2)计算当前场分布数据：所述当前场分布数据B0_curr按照如下方法计算：

其中为当前场的相位差数据，按照如下方法计算：

其中，φ(r,tp1)_curr为当前场第一相位数据，由EchoA_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_curr为当前场第二相位数据，由EchoB_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到。

优选地，所述梯度匀场方法，其第一及第二采样参数包括：第一及第二相位编码时间tp1及tp2、第一及第二梯度强度数组gp1及gp2；

所述第一及第二采样参数符合以下条件：

其中，n表示当前场相位编码的步数，ΔG₁和ΔG₂表示当前场相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₁*tp1＝ΔG₂*tp2。

优选地，所述梯度匀场方法，其步骤(3)具体为：采用Tikhonov规则化的奇异值分解法解如下方程组：

FieldMap*x＝B0_curr

其中x为匀场线圈电流的改变量。

优选地，所述梯度匀场方法，其收敛条件为：相位残差的L2范数小于预设的L2范数阈值。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

实验证实，本发明与传统的梯度回波匀场方法相比，由于采用基于单点成像(Single-Point Imaging)的纯相位编码采样方法，能明显的提高匀场效果。

附图说明

图1为本发明方法的总流程图。

图2为本发明实施例所用脉冲序列的示意图。

图3-1为梯度回波方法获取的场图矩阵。

图3-2为本发明实施例获取的场图矩阵。

图4-1为度回波方法获取的梯度Profile。

图4-2为本发明实施例获取的梯度Profile。

图5-1为初始磁场条件下水样的¹H谱线形。

图5-2为采用传统的梯度回波自动匀场后水样的¹H谱线形。

图5-3为本发明实施例匀场后水样的¹H谱线形。

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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的基于相位编码的梯度匀场方法，总体流程图如图1所示，包括以下步骤：

(1)获取场图矩阵；

优选按照如下方法获取场图矩阵：

(1-1)采样：核磁共振仪器在基础场条件下，载入场图单点成像脉冲序列，并按照预设的场图第一及第二采样参数进行采样，得到第一基础场时域回波信号EchoA_base及第二基础场时域回波信号EchoB_base；

所述场图第一及第二采样参数包括：场图第一及第二相位编码时间tp₀1及tp₀2、场图第一及第二梯度强度数组gp₀1及gp₀2。

所述场图第一及第二采样参数符合以下条件：

其中，i表示场图相位编码的步数，ΔG₀₁和ΔG₀₂表示场图相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₀₁*tp₀1＝ΔG₀₂*tp₀2。

对于按照场图第一采样参数采集的数据点，对应于tp₀1、gp₀1按步进变化采集的所有数据点组成的第一基础场时域回波信号EchoA_base；对于按照场图第二采样参数采集的数据点，对应于tp₀2、gp₀2按步进变化采集的所有数据点组成的第二基础场时域回波信号EchoB_base。

(1-2)修改：依次修改通过各组匀场线圈的匀场电流，每修改一组电流值，按照(1-1)中载入的脉冲序列和采样参数进行采样，得到第一场图时域回波信号组EchoA_0shimchannel及第二场图时域回波信号组EchoB_0shimchannel。

(1-3)计算场图矩阵：

场图矩阵FieldMap(shimchannel)按照如下方法计算：

其中，Δφ_base为基础磁场的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_base＝φ(r,tp₀2)_base-φ(r,tp₀1)_base

其中，φ(r,tp₀1)_base为基础场第一相位数据，由EchoA_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp₀2)_base为基础场第二相位数据，由EchoB_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；

Δφ_shimchannel为各匀场线圈电流相对于基础场修改后对应的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_shimchannel＝φ(r,tp₀2)_shimchannel-φ(r,tp₀1)_shimchannel

其中，φ(r,tp₀1)_shimchannel为匀场线圈电流修正后第一采样参数下的相位数据，由EchoA_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_shimchannel为匀场线圈电流修正后第二采样参数下的相位数据，由EchoB_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到。

(2)采集并计算当前磁场分布数据；

(2-1)采样：核磁共振仪器载入单点成像序列按照预设的第一及第二采样参数进行采样，得到第一及第二当前场时域回波信号；

所述第一及第二采样参数包括：第一及第二相位编码时间tp1及tp2、第一及第二梯度强度数组gp1及gp2。

所述当前场下的第一及第二采样参数符合以下条件：

其中，n表示当前场相位编码的步数，ΔG₁和ΔG₂表示当前场相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₁*tp1＝ΔG₂*tp2

对于按照第一采样参数采集得到的数据点，对应于tp1、gp1按步进变化采集的所有数据点组成第一当前场时域回波信号EchoA_curr；对于按照第二采样参数采集得到的数据点，对应于tp2、gp2按步进变化采集的所有数据点组成第二当前场时域回波信号EchoB_curr。

优选第一及第二采样参数与场图第一及第二采样参数相同。

(2-2)计算当前场分布数据：所述当前场分布数据B0_curr按照如下方法计算：

其中Δφ_curr为当前场的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_curr＝φ(r,tp2)_curr-φ(r,tp1)_curr

其中，φ(r,tp1)_curr为当前场第一相位数据，由EchoA_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_curr为当前场第二相位数据，由EchoB_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到。

(3)根据所述场图矩阵和当前场分布数据，采用Tikhonov规则化的奇异值分解法，得到各匀场线圈的电流改变量，并根据所述各匀场线圈的电流该变量重新配置匀场线圈电流。

具体步骤为：采用Tikhonov规则化的奇异值(singular value decomposition)分解法解如下方程组：

FieldMap*x＝B0_curr

其中x为匀场线圈电流的改变量，将匀场线圈电流值修改x后，重新配置到匀场线圈中。

(4)根据步骤(3)中获得的各匀场线圈的电流改变量，计算磁场的相位残差：当相位残差满足收敛条件时结束，否则将各匀场线圈的电流修改后的磁场作为当前场，重复步骤(2)至(4)。

所述收敛条件优选为：相位残差的L2范数小于预设的L2范数阈值，即

||B0curr-FieldMap*x||²<ε

其中，|B0curr-FieldMap*x|为相位残差，ε为预设的L2范数阈值。

以下为实施例：

本领域的技术人员容易理解，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。

本实施例使用中国科学院武汉物理与数学研究所自主研制的500MHz核磁共振波谱仪，配备28组匀场线圈。下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

一种基于相位编码的梯度匀场方法，总体流程图如图1所示，该方法总体包括以下步骤：

(1)获取场图矩阵；

场图矩阵的获取方法如下：

(1-1)采样：核磁共振仪器在基础场条件下，载入单点成像序列(Single-PointImaging序列，如图2所示)并按照预设的场图第一及第二采样参数进行采样，得到第一基础场时域回波信号EchoA_base及第二基础场时域回波信号EchoB_base；

所述场图第一及第二采样参数包括：场图第一及第二相位编码时间tp₀1及tp₀2、场图第一及第二梯度强度数组gp₀1及gp₀2。

所述场图第一及第二采样参数符合以下条件：

其中，i表示场图相位编码的步数，ΔG₀₁和ΔG₀₂表示场图相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₀₁*tp₀1＝ΔG₀₂*tp₀2

对于按照场图第一采样参数采集的数据点，对应于tp₀1、gp₀1按步进变化采集的所有数据点组成的第一基础场时域回波信号EchoA_base；对于按照场图第二采样参数采集的数据点，对应于tp₀2、gp₀2按步进变化采集的所有数据点组成的第二基础场时域回波信号EchoB_base。

在本实施例中：采样参数主要包括谱宽sw＝50kHz，每次扫描采样点数fidpoints＝256，n＝64，tp1＝1ms，ΔG₁＝0.130Gauss/cm，tp2＝2ms，ΔG₂＝0.065Gauss/cm。

(1-2)修改：依次修改通过各组匀场线圈的匀场电流，每修改一组电流值，按照(1-1)中载入的脉冲序列和采样参数进行采样，得到场图第一时域回波信号组EchoA_0shimchannel及场图第二时域回波信号组EchoB_0shimchannel。

在本实施例中：共修改Z1～Z7共七组匀场线圈的匀场电流，各组匀场线圈电流值对应的变化量如下：

(1-3)计算场图矩阵：依据步骤(1-1)采得的数据，计算基础场相位差数据Δφ_base，计算方法如下：

Δφ_base＝φ(r,tp₀2)_base-φ(r,tp₀1)_base

其中，φ(r,tp₀1)_base为基础场第一相位数据，由EchoA_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp₀2)_base为基础场第二相位数据，由EchoB_base经快速傅里叶变换后计算相位得到。

场图矩阵FieldMap(shimchannel)按照如下方法计算：

其中，Δφ_shimchannel为各匀场线圈电流修改后对应的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_shimchannel＝φ(r,tp₀2)_shimchannel-φ(r,tp₀1)_shimchannel

其中，φ(r,tp₀1)_shimchannel为匀场线圈电流修正后第一采样参数下的相位数据，由EchoA_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到；为匀场线圈电流修正后第二采样参数下的相位数据，由EchoB_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到。

在本实施例中：本方法采集得到的场图矩阵FieldMap(shimchannel)如图3-2所示，信噪比较图3-1梯度回波采得的场图矩阵有了明显的提高。

(2)测量并计算当前磁场分布数据；

当前场的测量方法如下：

(2-1)采样：核磁共振仪器载入单点成像序列(Single-Point Imaging序列，如图2所示)，按照预设的第一及第二采样参数进行采样，得到第一当前场时域回波信号EchoA_curr及第二当前场时域回波信号EchoB_curr；

所述第一及第二采样参数包括：第一及第二相位编码时间tp1及tp2、第一及第二梯度强度数组gp1及gp2，取值与步骤(1-1)类似。

对于当前场下载入单点成像序列第一采样参数采集的数据点，对应于tp1、gp1按步进变化采集的所有数据点组成EchoA_curr；对于当前场下载入单点成像序列第二采样参数采集的数据点，对应于tp2、gp2按步进变化采集的所有数据点组成EchoB_curr。

(2-2)计算当前场分布数据：所述当前场分布数据B0_curr按照如下方法计算：

其中Δφ_curr为当前场的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_curr＝φ(r,tp2)_curr-φ(r,tp1)_curr

其中，φ(r,tp1)_curr为当前场第一相位数据，由EchoA_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_curr为当前场第二相位数据，由EchoB_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到。

在本实施例中：本方法采集得到的当前场Profile如图4-2所示，信噪比较图4-1梯度回波采得的当前场数据有了明显的提高。

(3)根据步骤(1)和步骤(2)获得的场图矩阵和当前场分布数据，采用Tikhonov规则化的奇异值分解法，得到各匀场线圈的电流改变量。

具体步骤为：采用Tikhonov规则化的奇异值(singular value decomposition)分解法解如下方程组：

FieldMap*x＝B0_curr

其中x为匀场线圈电流的改变量，将匀场线圈电流值修改x后，重新设置到匀场线圈中。

在本实施例中：x对应7组匀场线圈的电流改变量，具体数值如下：

)

(4)根据步骤(3)中获得的各匀场线圈的电流改变量，计算磁场的相位残差：当相位残差满足收敛条件时结束，否则将各匀场线圈的电流修改后的磁场作为当前场，重复步骤(2)至(4)。

所述收敛条件优选为：相位残差的L2范数小于预设的L2范数阈值，即

||B0curr-FieldMap*x||²<ε

其中，|B0curr-FieldMap*x|为相位残差，ε为预设的L2范数阈值。

在本实施例中：||B0curr-FieldMap*x||²＝0.18，ε＝0.2，梯度匀场收敛，结束梯度匀场。

本方法与传统梯度回波匀场方法的效果对比：

如图5所示，初始磁场条件下水样在4.7ppm处¹H谱的线性为97.0/725.3/1085.2(图5-1)，相同的初始磁场均匀性、脉冲宽度、脉冲功率、采样谱宽等实验条件下，采用传统的梯度回波自动匀场后采集单脉冲得到谱图的线形为69.0/561.2/579.7(图5-2)，而采用本方法梯度匀场后采集单脉冲得到谱图的线形为51.5/191.7/203.8(图5-3)。

变换多组初始磁场条件，用传统的梯度回波匀场方法和本方法进行对比实验，结果如下：

注：表中数据为单脉冲实验得到谱图的线性，分别表示谱峰在50％/0.55％/0.11％处的谱峰宽度。

Claims (1)

1.一种基于相位编码的梯度匀场方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取场图矩阵；

(2)采集并计算当前磁场分布数据；

(3)根据所述场图矩阵和当前场分布数据，采用Tikhonov规则化的奇异值分解法，得到各匀场线圈的电流改变量，并根据所述各匀场线圈的电流改变量重新配置匀场线圈电流；

(4)根据步骤(3)中获得的各匀场线圈的电流改变量，计算相位残差：当相位残差满足收敛条件时结束，否则将各匀场线圈的电流修改后的磁场作为当前场，重复步骤(2)至(4)；

其中，所述步骤(1)包括以下子步骤：

(1-1)采样：核磁共振仪器在基础场条件下，载入场图单点成像脉冲序列，并按照预设的场图第一及第二采样参数进行采样，得到第一基础场时域回波信号EchoA_base及第二基础场时域回波信号EchoB_base；

所述场图第一及第二采样参数包括：场图第一及第二相位编码时间tp₀1及tp₀2、场图第一及第二梯度强度数组gp₀1及gp₀2；

所述场图第一及第二采样参数符合以下条件：

${\mathrm{gp}}_{0}1=-\frac{i}{2}{\mathrm{\&Delta;G}}_{01},(-\frac{i}{2}+1){\mathrm{\&Delta;G}}_{01}......0......(\frac{i}{2}-2){\mathrm{\&Delta;G}}_{01},(\frac{i}{2}-1){\mathrm{\&Delta;G}}_{01}$

${\mathrm{gp}}_{0}2=-\frac{i}{2}{\mathrm{\&Delta;G}}_{02},(-\frac{i}{2}+1){\mathrm{\&Delta;G}}_{02}......0......(\frac{i}{2}-2){\mathrm{\&Delta;G}}_{02},(\frac{i}{2}-1){\mathrm{\&Delta;G}}_{02}$

其中，i表示场图相位编码的步数，ΔG₀₁和ΔG₀₂表示场图相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₀₁*tp₀1＝ΔG₀₂*tp₀2；

(1-2)修改：依次修改通过各组匀场线圈的匀场电流，每修改一组电流值，按照所述步骤(1-1)中载入的脉冲序列和采样参数进行采样，得到第一场图时域回波信号组EchoA_0shimchannel及第二场图时域回波信号组EchoB_0shimchannel；

(1-3)计算场图矩阵FieldMap(shimchannel)：

$FieldMap\left(shimchannel\right)=\frac{{\mathrm{\&Delta;\&phi;}}_{shimchannel}-{\mathrm{\&Delta;\&phi;}}_{base}}{\left|{\mathrm{tp}}_{0}2-{\mathrm{tp}}_{0}1\right|}$

其中，Δφ_base为基础场的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_base＝φ(r,tp₀2)_base-φ(r,tp₀1)_base

其中，φ(r,tp₀1)_base为基础场第一相位数据，由所述EchoA_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp₀2)_base为基础场第二相位数据，由所述EchoB_base经快速傅里叶变换后计算相位得到；

Δφ_shimchannel为各匀场线圈电流相对于基础场修改后对应的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_shimchannel＝φ(r,tp₀2)_shimchannel-φ(r,tp₀1)_shimchannel

其中，φ(r,tp₀1)_shimchannel为匀场线圈电流修正后第一采样参数下的相位数据，由所述EchoA_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_shimchannel为匀场线圈电流修正后第二采样参数下的相位数据，由所述EchoB_0shimchannel经快速傅里叶变换后计算相位得到；

所述步骤(2)包括以下子步骤：

(2-1)采样：核磁共振仪器载入单点成像序列按照预设的第一及第二采样参数进行采样，得到第一及第二当前场时域回波信号；

所述第一及第二采样参数包括：第一及第二相位编码时间tp1及tp2、第一及第二梯度强度数组gp1及gp2；

所述当前场下的第一及第二采样参数符合以下条件：

$gp1=-\frac{n}{2}{\mathrm{\&Delta;G}}_1,(-\frac{n}{2}+1){\mathrm{\&Delta;G}}_1......0......(\frac{n}{2}-2){\mathrm{\&Delta;G}}_1,(\frac{n}{2}-1){\mathrm{\&Delta;G}}_1$

$gp2=-\frac{n}{2}{\mathrm{\&Delta;G}}_2,(-\frac{n}{2}+1){\mathrm{\&Delta;G}}_2......0......(\frac{n}{2}-2){\mathrm{\&Delta;G}}_2,(\frac{n}{2}-1){\mathrm{\&Delta;G}}_2$

其中，n表示当前场相位编码的步数，ΔG₁和ΔG₂表示当前场相位编码对应梯度的步进，且满足

ΔG₁*tp1＝ΔG₂*tp2

对于按照所述第一采样参数采集得到的数据点，对应于tp1、gp1按步进变化采集的所有数据点组成第一当前场时域回波信号EchoA_curr；对于按照所述第二采样参数采集得到的数据点，对应于tp2、gp2按步进变化采集的所有数据点组成第二当前场时域回波信号EchoB_curr；

所述第一及第二采样参数与步骤(1-1)所述场图第一及第二采样参数相同；

(2-2)计算当前场分布数据：所述当前场分布数据B0_curr按照如下方法计算：

$B{0}_{curr}=\frac{{\mathrm{\&Delta;\&phi;}}_{curr}}{\left|tp2-tp1\right|}$

其中Δφ_curr为当前场的相位差数据，按照如下方法计算：

Δφ_curr＝φ(r,tp2)_curr-φ(r,tp1)_curr

其中，φ(r,tp1)_curr为当前场第一相位数据，由所述EchoA_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到；φ(r,tp2)_curr为当前场第二相位数据，由所述EchoB_curr经快速傅里叶变换后计算相位得到；

所述步骤(3)具体步骤为：采用Tikhonov规则化的奇异值分解法解如下方程组：

FieldMap*x＝B0_curr

其中x为匀场线圈电流的改变量，将匀场线圈电流值修改x后，重新配置到匀场线圈中；

步骤(4)所述收敛条件为：所述相位残差的L2范数小于预设的L2范数阈值，即

||B0curr-FieldMap*x||₂<ε

其中，||B0curr-FieldMap*x||₂为所述相位残差的L2范数，ε为预设的L2范数阈值。