CN106199472B - 一种磁共振成像脉冲序列延时校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁共振成像脉冲序列延时校正方法，该方法在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，而后在脉冲序列发生器上，分别对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态，以保证经过延时校正以后，每个通道的输出状态的保持时间满足脉冲序列发生器最小脉宽的要求。本发明的有益效果是，延时校正独立于具体的脉冲序列类型，通用性强；在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，减少了硬件逻辑资源的用量，在不增加硬件复杂性和保证延时校正精度的同时，扩展了延时校正的取值范围。

Description

一种磁共振成像脉冲序列延时校正方法

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，具体涉及一种新的磁共振成像脉冲序列延时校正方法。

背景技术

磁共振成像系统主要包括：磁体子系统、梯度子系统、射频子系统、谱仪子系统、主计算机和扫描软件。其中，谱仪子系统主要包括脉冲序列发生器、梯度波形发生器、发射机和接收机等硬件单元，以及谱仪计算机和脉冲序列编译软件。成像扫描过程中，即脉冲序列执行期间，脉冲序列发生器控制谱仪中的其他硬件单元协同工作。在脉冲序列发生器的控制下，梯度波形发生器产生成像所需的梯度波形信号，发射机产生成像所需的激励信号，接收机采集磁共振信号。

随着磁共振成像技术的发展，实际应用的扫描方案和脉冲序列越来越复杂，对仪器功能和性能的要求越来越高。由于各硬件部件对触发信号的响应时间不同，因此各部件之间存在相对延时(以下简称延时)。进行快速成像时，一般采用多回波脉冲序列进行扫描，延时的效果会在回波之间累积，对图像质量产生严重影响。

解决上述延时问题主要有两类方法。第一类方法通过优化脉冲序列设计和参数实现延时校正。然而，脉冲序列种类很多，采用这类方法需要针对不同的脉冲序列逐一进行优化。第二类方法通过异步触发实现延时校正(现有技术CN 102435968；CN 105528313)，这类方法独立于具体的脉冲序列类型，因此通用性较强。然而，现有技术利用深度可编程FIFO或者寄存器实现延时校正，实际上都是基于脉冲序列发生器上的硬件逻辑资源来构建延时模块的，而延时校正的取值范围与精度之间相差多个数量级，因此采用现有技术构建延时模块，会占用大量的硬件逻辑资源。在实际应用中，通常优先保证延时校正的精度，因此限制了延时校正的取值范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种新的磁共振成像脉冲序列延时校正方法。该方法在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，而后在脉冲序列发生器上，分别对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态。以保证经过延时校正以后，每个通道的输出状态的保持时间满足脉冲序列发生器最小脉宽的要求。

本发明包括以下步骤：

1)在谱仪计算机上，对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序。

2)根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正。

3)经过延时校正以后，将各通道的状态参数列表及其对应的时序合并成新的脉冲序列。

4)将新的脉冲序列编译为硬件代码，并下载到谱仪的各硬件单元中。

5)在脉冲序列执行期间，在脉冲序列发生器上，先对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态。

6)重复执行步骤5)，直到脉冲序列发生器读取到“序列结束”标志或者接收到来自谱仪计算机的“停止扫描”信号，脉冲序列执行阶段结束。

所述对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序是指：将脉冲序列从逻辑坐标系转换到物理坐标系中，并在物理坐标系中对脉冲序列进行通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序，各通道与谱仪各硬件单元相对应。

所述根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正是指：在各通道的状态参数列表的最前面插入一个零输出状态，并在各通道的时序的最前面插入各通道的延时值。

本发明的有益效果是：本发明提供的延时校正方法，独立于具体的脉冲序列类型，通用性强；在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，减少了硬件逻辑资源的用量，在不增加硬件复杂性和保证延时校正精度的同时，扩展了延时校正的取值范围。

附图说明

图1为本发明流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步阐述。

实施例1

成像扫描启动之前，在主计算机上，扫描软件将用户设定的扫描方案转换为对应的脉冲序列，并传输到谱仪计算机上。在谱仪计算机上，脉冲序列编译软件将脉冲序列编译为硬件代码，并下载到谱仪的各硬件单元中。其中，在脉冲序列发生器中，硬件代码以“事件|保持时间”列表的形式存储。一个“事件”包含若干“位”；每一“位”的取值为0或者1，代表脉冲序列发生器中一个通道的输出状态；“保持时间”代表输出状态的保持时间，同一个“事件”中各“位”的保持时间相等。脉冲序列发生器的通道与脉冲序列的通道相对应。

参阅图1，本发明是在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，而后在脉冲序列发生器上，分别对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态。以保证经过延时校正以后，每个通道的输出状态的保持时间满足脉冲序列发生器最小脉宽的要求。

本发明包括以下步骤：

1)在谱仪计算机上，对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序。

2)根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正。

3)经过延时校正以后，将各通道的状态参数列表及其对应的时序合并成新的脉冲序列。

4)将新的脉冲序列编译为硬件代码，并下载到谱仪的各硬件单元中。

5)在脉冲序列执行期间，在脉冲序列发生器上，先对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态。

6)重复执行步骤5)，直到脉冲序列发生器读取到“序列结束”标志或者接收到来自谱仪计算机的“停止扫描”信号，脉冲序列执行阶段结束。

所述的对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序是指：将脉冲序列从逻辑坐标系转换到物理坐标系中，并在物理坐标系中对脉冲序列进行通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序，各通道与谱仪各硬件单元相对应。

所述的根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正是指：在各通道的状态参数列表的最前面插入一个零输出状态，并在各通道的时序的最前面插入各通道的延时值。

下面以“脉冲序列发生器包含M个通道，各通道延时值为Dⁱ(i＝1,2……M)，脉冲序列中包含N个数据”为例。脉冲序列为(E₁T₁ E₂T₂ … E_jT_j … S_NT_N)。其中E_j表示第j个“事件”；T_j表示E_j的保持时间，T_j不小于脉冲序列发生器的最小脉宽T_min。

执行步骤1)之后，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序如下：

其中，是E_j的第i“位”，表示i通道的第j个状态参数；T_j表示的保持时间。

执行步骤2)以后，各通道的状态参数列表及其对应的时序如下：

其中，表示i通道零输出状态(正逻辑反逻辑)，表示的保持时间，

执行步骤3)以后，得到新的脉冲序列为其中包含L个数据，表示新脉冲序列中第j个“事件”，表示的保持时间。各通道延时值并不相等，因此新的脉冲序列中，与原脉冲序列的E_j-1并不相等，并且L>(M+1)。若小于T_min，则在脉冲序列执行期间，脉冲序列发生器不能正常处理为了避免这一情况发生，步骤5)中先对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态。

Claims (2)

1.一种磁共振成像脉冲序列延时校正方法，其特征在于，该方法是在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正，而后在脉冲序列发生器上，分别对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态；其中：

所述在脉冲序列被编译成硬件代码之前进行延时校正是指：在谱仪计算机上，对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序；然后，根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正；

所述的对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序是指：将脉冲序列从逻辑坐标系转换到物理坐标系中，并在物理坐标系中对脉冲序列进行通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序，各通道与谱仪各硬件单元相对应；

所述的根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正是指：在各通道的状态参数列表的最前面插入一个零输出状态，并在各通道的时序的最前面插入各通道的延时值。

2.一种磁共振成像脉冲序列延时校正方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：在谱仪计算机上，对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序；

步骤2：根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正；

步骤3：经过延时校正以后，将各通道的状态参数列表及其对应的时序合并成新的脉冲序列；

步骤4：将新的脉冲序列编译为硬件代码，并下载到谱仪的各硬件单元中；

步骤5：在脉冲序列执行期间，在脉冲序列发生器上，先对每个通道中连续相同的输出状态进行合并，再用合并后的数据更新输出状态；

步骤6：重复执行步骤5，直到脉冲序列发生器读取到“序列结束”标志或者接收到来自谱仪计算机的“停止扫描”信号，脉冲序列执行阶段结束；其中：

步骤1所述的对脉冲序列进行坐标变换和通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序是指：将脉冲序列从逻辑坐标系转换到物理坐标系中，并在物理坐标系中对脉冲序列进行通道分解，得到各通道的状态参数列表及其对应的时序，各通道与谱仪各硬件单元相对应；

步骤2所述的根据预先测定的各通道延时值，对各通道的状态参数列表及其对应的时序进行延时校正是指：在各通道的状态参数列表的最前面插入一个零输出状态，并在各通道的时序的最前面插入各通道的延时值。