CN108426909B - 核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置。该方法包括：将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加至待测流体样品，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对待测流体样品施加固定均匀磁场，并在脉冲序列对应的第一时间段对待测流体样品施加脉冲梯度磁场，第二时间段位于第一时间段之后；根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度；根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。本发明考虑了流速对待测流体样品弛豫时间的影响，通过本发明获取的弛豫时间谱，能准确对待测流体组分进行识别及定量计算。

Description

核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置

技术领域

本发明涉及核磁共振技术，尤其涉及一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置。

背景技术

流体核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)是核磁共振的重要分支，尤其在石油流体检测，化学分析等方面具有重要价值。将核磁共振仪产生的脉冲序列施加在样品中，以使样品对该脉冲序列产生回波串信号，依据回波串信号的幅值可分析获得该样品中各组分的类型及含量。

流体在流动状态下时，核磁共振测量信号受到流速的影响，信号衰减速率加快，依据此原理，现有技术分别发展了时间飞行法和相移法两种测量流速方法，并在此基础上发展了流动NMR成像等技术，使得流体流动状态得到实时图像化的显示。

然而，流体流动状态下，由于一部分未饱和的流体流入探测区域，而另外一部分已经饱和的流体流出探测区域，导致核磁共振信号进一步衰减，由此得到的弛豫时间谱向短弛豫方向偏移，对流体组分的识别以及定量计算造成影响。

发明内容

本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置，用以解决因流速的影响，使得获取的弛豫时间谱不能准确对流体组分进行识别及定量计算的问题。

第一方面，本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法，包括：

将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对所述待测流体样品施加固定均匀磁场，并在所述脉冲序列对应的第一时间段对所述待测流体样品施加脉冲梯度磁场，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；

根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度；

根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间。

进一步的，当所述待测流体样品处于流动状态时，所述待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，所述第一回波的相位不完全重聚，所述第二回波的相位完全重聚。

进一步的，根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度，具体包括：

采用如下公式一获取所述待测流体样品的流动速度：

其中，为所述第一回波和所述第二回波的相位差，γ为旋磁比，G为所述脉冲梯度磁场的磁场梯度，v为流动速度，TE为所述第一回波和所述第二回波的回波间隔。

进一步的，根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间，包括，包括：

根据所述待测流体样品在第二时间段内回波串衰减信号强度、所述流动速度以及施加所述脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度；

根据所述校正后的回波串信号强度获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间。

进一步的，根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串衰减信号强度、所述流动速度以及施加所述脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度，包括：

通过如下公式二获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度：

其中，M为所述回波串衰减信号强度，M₁为所述校正后的回波串信号强度；t为衰减时间，v为所述流动速度，L为所述射频天线激发的有效区域长度，所述v与所述t的乘积小于所述L。

第二方面，本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，包括：

脉冲序列施加模块，用于将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中；

磁场施加模块，用于在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对所述待测流体样品施加固定均匀磁场，并在所述脉冲序列对应的第一时间段对所述待测流体样品施加脉冲梯度磁场，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；

第一获取模块，用于根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度；

第二获取模块，用于根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间。

进一步的，当所述待测流体样品处于流动状态时，所述待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，所述第一回波的相位不完全重聚，所述第二回波的相位完全重聚。

第三方面，本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，用于实现如上所述的任一方法，所述装置包括：磁体、样品腔、梯度线圈和射频天线；

所述样品腔用于容纳待测流体样品；

所述射频天线位于所述样品腔外围，用于在核磁共振谱仪上发射脉冲序列；

所述射频天线的外侧设置有所述梯度线圈，所述梯度线圈用于产生脉冲梯度磁场；

所述磁体位于所述梯度线圈的外侧，用于产生固定均匀磁场。

第四方面，本发明提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述终端设备执行如上所述的任一方法。

第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时，实现如上所述的任一方法。

本发明提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法及装置，该方法通过将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对待测流体样品施加固定均匀磁场，并在脉冲序列对应的第一时间段对待测流体样品施加脉冲梯度磁场；根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度；根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。从而可以同时测量流速及弛豫时间，进而相较于现有技术，本发明考虑了流体流动对弛豫时间的影响，使得通过该发明得到的弛豫时间谱能更加精准的识别流体组分以及进行定量计算。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法采用的脉冲序列的示意图；

图3为本发明实施例提供的待测静止流体样品对回波串信号相位的影响；

图4为本发明实施例提供的待测流动流体样品对回波串信号相位的影响；

图5为本发明实施例提供的待测流体样品在静止及流动时的回波串信号；

图6为本发明实施例提供的待测流体样品静止与流动时的弛豫时间谱；

图7为本发明实施例提供的待测流体样品校正之后的弛豫时间谱；

图8为本发明实施例提供的一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的流程示意图。如图1所示，本发明实施例一提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法，包括：

S101：将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对待测流体样品施加固定均匀磁场，并在脉冲序列对应的第一时间段对待测流体样品施加脉冲梯度磁场。

其中，第二时间段位于所述第一时间段之后。

需要说明的是，核磁共振谱仪上有用于存放样品的样品腔，在具体操作时，先将待测流体样品放入核磁共振谱仪的样品腔中，通过核磁共振谱仪上的磁体对待测流体样品施加固定均匀磁场，在固定均匀磁场环境下，待测流体样品内氢核发生极化，取向由放入磁场之前的杂乱状态向有序状态过渡，产生能级跃迁，直到样品完全极化，形成宏观磁化矢量。

图2为本发明实施例提供的一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法采用的脉冲序列的示意图，如图2所示，在核磁共振谱仪上位机的控制下，波谱仪发射特定频率的射频信号，施加至待测流体样品，该频率恰好与待测流体样品氢核进动的频率相同(拉莫尔频率)，由完全极化后达到的平衡状态向非平衡状态转变，磁化矢量发生扳转。具体实施时，首先施加一个90°脉冲，将磁化矢量扳转至横向平面，接着梯度线圈产生的脉冲梯度磁场将各空间位置磁化矢量散相，接着施加一个180°脉冲将散相的磁化矢量进行重聚，形成第一回波；对散相的磁化矢量不断施加180°脉冲，形成第二回波、第三回波等一系列回波。

S102：根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度。

需要说明的是，至少两个回波指的是回波的个数可以为两个、四个、六个、八个等偶数个回波，计算出奇偶回波的相位，就可以求得待测流体样品的流动速度。其中，如图2所示的第一个回波称为第一回波，第二个回波为第二回波，以此类推对回波进行排序命名。

S103：根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。

弛豫(Relaxation)过程，指的是原子核从激发的状态回复到平衡排列状态的过程，具体的，在外加射频脉冲RF(B1)的作用下，原子核发生磁共振达到稳定的高能态后，从外加的B1消失开始，到恢复至发生磁共振前的磁矩状态为止，整个过程叫弛豫过程，也就是恢复的过程。恢复的快慢可以通过弛豫时间进行表述，弛豫时间有两种即T1和T2，T1为纵向驰豫时间，T2为横向弛豫时间。本发明所获取的弛豫时间为横向弛豫时间T2，本发明提供的方法同样适用于获取流体的纵向弛豫时间。

需要说明的是，前述第一时间段为图2中有脉冲梯度磁场的部分，第二时间段为没有脉冲梯度磁场的部分。

在上述第二时间段内获取一系列连续的回波，将得到的一系列回波串起来形成第一回波串；改变待测流体样品的流速，再次进行同样的实验，按照前述方法获取第二回波串，以此类推，可以获取待测流体样品在不同流速时的不同回波串。将待测流体样品在不同流速时的回波串反演可以得到待测流体样品在不同流速时的弛豫时间谱。通过此方法获取的待测流体样品的弛豫时间谱充分考虑了流速对待测流体样品弛豫时间谱的影响，本发明提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法得到的弛豫时间谱相较于现有技术，可以更加精准的识别流体组分以及进行定量计算。

本发明提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法，通过将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对待测流体样品施加固定均匀磁场，并在脉冲序列对应的第一时间段对待测流体样品施加脉冲梯度磁场；根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度；根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。从而可以同时测量流速及弛豫时间，进而相较于现有技术，本发明考虑了流体流动对弛豫时间的影响，使得通过该发明得到的弛豫时间谱能更加精准的识别流体组分以及进行定量计算。

下面对上述实施例中有关第一回波和第二回波的重聚现象进行详细说明。图3为本发明实施例提供的待测静止流体样品对回波串信号相位的影响，图4为本发明实施例提供的待测流动流体样品对回波串信号相位的影响。

如图3所示，当待测流体样品在静止状态时，经过核磁共振试验，得到的第一个回波相位完全重聚，得到的第二个回波相位也完全重聚。对比图3，由图4可知，当待测流体样品处于流动状态时，待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，第一回波的相位不完全重聚，第二回波的相位完全重聚。

需要说明的是，上述第一回波的相位完全重聚指的是在测量时刻获得的第一回波的相位为零，而第一回波不完全重聚指的是在测量时刻获得的第一回波的相位不为零。另外，图4只示意出了第一时间段内待测流动流体样品对第一回波和第二回波相位的影响，实际可能存在多个交替设置的第一回波和第二回波，即可以将多个奇数回波统称为第一回波，可以将多个偶数回波统称为第二回波，多个奇数回波的相位分别不完全重聚，而多个偶数回波的相位分别完全重聚。

下面对获取待测流体样品的流动速度的实现方式进行详细说明。

在具体实现过程中，根据待测流体样品在第一时间段内至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度。

例如：采用如下公式一获取待测流体样品的流动速度：

其中，为第一回波和第二回波的相位差，γ为旋磁比，G为脉冲梯度磁场的磁场梯度，v为流动速度，TE为第一回波和第二回波的回波间隔。

举例来说，可以通过如下公式三和公式四得到公式一，具体的，待测流体样品在脉冲梯度磁场下流动时，第一回波的相位如公式三所示：

第二回波的相位如公式四所示：

因此，第一回波与第二回波相位差与流速的关系为：

在一种可能的实施方式中，可以根据第一回波和第二回波的相位差获取待测流体样品的流动速度。对于测量的回波信号，当第一回波幅度为A1，第二回波幅度为A2时，由公式五可求得第一回波和第二回波的相位差，进而根据上述公式一求得待测流体样品的流动速度：

在另一种可能的实施方式中，可以根据第一回波、第二回波、第三回波、第四回波的相位差获取待测流体样品的流动速度。对于测量的回波信号，当第一回波幅度为A1，第二回波幅度为A2，第三回波幅度为A3，第四回波幅度为A4时，可以由如下公式六求得上述四个连续回波的相位差，进而根据上述公式一求得待测流体样品的流动速度：

同理，可以根据多个回波的相位差获取待测流体样品的流动速度，其中，多个指的是偶数个，获取待测流体样品的流动速度与前述根据第一回波、第二回波、第三回波、第四回波的相位差获取待测流体样品的流动速度的方法类似，此处不再赘述。需要说明的是，确定待测流体样品流动速度时，使用的回波数越多，对提高信噪比的贡献越大，可以使得根据公式一求得的待测流体样品的流动速度更加接近实际情况。

下面结合图5对待测流体样品流速对回波串信号强度的影响进行说明。图5为本发明实施例提供的待测流体样品在静止及流动时的回波串信号。

示例的，请参见图5所示，在图5中，当待测流体样品流速为0m/s和0.08m/s时，待测流体样品均存在回波串信号强度衰减现象，但待测流体样品静止与流动两种状态下，回波串信号强度衰减幅度不同，其中，当待测流体样品的流动速度为0m/s时，形成的回波串强度衰减为零大概需要6s，而当待测流体样品的流动速度为0.08m/s时，形成的回波串信号强度衰减为零仅需要3s，可见，待测流体样品的流动会加速回波串信号强度的衰减，随着流速增大，回波串衰减越快，因此，对回波串进行反演得到的弛豫时间谱也就发生偏移。

图6为本发明实施例提供的待测流体样品静止与流动时的弛豫时间谱，图7为本发明实施例提供的待测流体样品校正之后的弛豫时间谱，具体的，在图5的基础上，如图6所示，随着待测流体流动速度的增加，弛豫时间谱向短弛豫方向偏移，流速越大，偏移程度越大，由此得到的弛豫时间谱识别流体组分以及含量等效果变差，因此，需要对受流速影响的回波串进行校正，以消除流速对回波串信号强度的衰减，进而得到不受流速影响的弛豫时间谱，也即经流动速度校正后的弛豫时间谱。经过校正，将图6中实线所示的受流速影响得到弛豫时间谱校正为图7所示的不受流速影响的弛豫时间谱，校正后的弛豫时间谱同静止流体具有相同的弛豫时间谱。

需要说明的是，根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间，其实质是首先根据待测流体样品在第二时间段内的回波串衰减信号强度、流动速度以及施加脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度，具体的可以通过如下公式二获取待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度：

其中，M为回波串衰减信号强度，M₁为校正后的回波串信号强度；t为衰减时间，v为流动速度，L为射频天线激发的有效区域长度，所述v与所述t的乘积小于所述L。

在获取待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度后，根据校正后的回波串信号强度获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间，具体的，将对应的校正后的回波串进行反演，得到弛豫时间谱即为校正后的弛豫时间对应的校正弛豫时间谱。其中，将对应的校正后的回波串进行反演，得到弛豫时间谱为现有技术，此处不再赘述。

需要说明的是，一般的，流体的流动速度较小，上述公式二中的流动速度v与衰减时间t的乘积小于射频天线激发的有效区域长度L，通过上述公式二可以获取流动速度较小时待测流体样品经流速校正后的回波串信号强度，当流速较大时，流动速度v与衰减时间t的乘积大于射频天线激发的有效区域长度L，一般通过实验无法获取回波串衰减信号强度，认为回波串衰减信号强度为零。

图8为本发明实施例提供的一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置结构示意图，请参见图8所示，在上述实施例一的基础上，本发明还提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置60，包括：

脉冲序列施加模块601，用于将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中；

磁场施加模块602，用于在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对所述待测流体样品施加固定均匀磁场，并在所述脉冲序列对应的第一时间段对所述待测流体样品施加脉冲梯度磁场，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；

第一获取模块603，用于根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度；

第二获取模块604，用于根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。

可选的，当待测流体样品处于流动状态时，待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，第一回波的相位不完全重聚，第二回波的相位完全重聚。

可选的，第一获取模块603，具体用于根据公式获取所述待测流体样品的流动速度。

其中，为所述第一回波和所述第二回波的相位差，γ为旋磁比，G为所述脉冲梯度磁场的磁场梯度，v为流动速度，TE为所述第一回波和所述第二回波的回波间隔。

可选的，第二获取模块604，用于根据待测流体样品在第二时间段内回波串衰减信号强度、流动速度以及施加脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度；

根据校正后的回波串信号强度获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。

可选的，第二获取模块604，具体用于通过如下公式二获取所述待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度。

其中，M为回波串衰减信号强度，M₁为校正后的回波串信号强度；t为衰减时间，v为流动速度，L为射频天线激发的有效区域长度，所述v与所述t的乘积小于所述L。

上述核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置60，对应地可执行任一实施例的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本实施例提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，通过脉冲序列施加模块将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，通过磁场施加模块在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对待测流体样品施加固定均匀磁场，并在脉冲序列对应的第一时间段对待测流体样品施加脉冲梯度磁场，通过第一获取模块，根据待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取待测流体样品的流动速度；通过第二获取模块，根据待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和流动速度，获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间。从而可以同时测量流速及弛豫时间，进而相较于现有技术，本发明考虑了流体流动对弛豫时间的影响，使得通过该发明得到的弛豫时间谱能更加精准的识别流体组分以及进行定量计算。

图9为本发明实施例提供的另一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置的结构示意图，请参见图9所示，本发明提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，用于实现如前所述任一实施例所述的方法，所述装置包括：

磁体804、样品腔801、梯度线圈803和射频天线802；

样品腔801用于容纳待测流体样品；

射频天线802位于样品腔801外围，用于在核磁共振谱仪上发射脉冲序列；

射频天线802的外侧设置有梯度线圈803，梯度线圈803用于产生脉冲梯度磁场；

磁体804位于梯度线圈803的外侧，用于产生固定均匀磁场。

需要说明的是，射频天线802和样品腔801并非直接套设关系，本实施例对磁体804的结构不做具体限定，可以是板状、U型等多种形状，只要能产生固定均匀磁场即可；对射频天线802的形状也不做具体限定，只要其产生的射频场与磁体804产生的固定均匀磁场垂直即可；对梯度线圈803的形状也不做具体限定，只要在磁体804产生的均匀场中额外施加一个脉冲梯度磁场即可。

本实施例提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，可以实现如上所述任一方法实施例中的方法。通过本实施例提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置可以同时测量流速及弛豫时间，进而相较于现有技术，本发明考虑了流体流动对弛豫时间的影响，使得通过该发明得到的弛豫时间谱能更加精准的识别流体组分以及进行定量计算。

图10为本发明实施例提供的又一核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置的结构示意图。如图10所示，在上述任一实施例的基础上，本发明实施例三提供一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置90，包括：

至少一个处理器901和存储器902；

其中，存储器901用于存储计算机执行指令，其存储对象包括软件及模块。

处理器901，用于运行存储器902中存储的指令，以执行上述实施例一中所提供的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法。

处理器901通过运行或执行存储在存储器902内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器902内的数据，对应的可执行任一实施的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

应理解的是，处理器901可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器901也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器901中的硬件及软件模块组合执行完成。

实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(read-only memory，ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(magnetic tape)、软盘(floppy disk)、光盘(optical disc)及其任意组合。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，在计算机指令被处理器执行时，执行上述任一实施例所示的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法。

上述计算机可读存储介质，对应地可执行任一实施例的核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的方法，其特征在于，包括：

将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中，在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对所述待测流体样品施加固定均匀磁场，并在所述脉冲序列对应的第一时间段对所述待测流体样品施加脉冲梯度磁场，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；

根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度；

根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间；

所述根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间，包括：

根据所述待测流体样品在第二时间段内回波串衰减信号强度、所述流动速度以及施加所述脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度；

根据所述校正后的回波串信号强度获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间；将所述校正后的回波串进行反演，得到弛豫时间谱为所述校正后的弛豫时间对应的校正弛豫时间谱；

所述根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串衰减信号强度、所述流动速度以及施加所述脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度，包括：

通过如下公式二获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的回波串信号强度：

其中，M为所述回波串衰减信号强度，M₁为所述校正后的回波串信号强度；t为衰减时间，v为所述流动速度，L为所述射频天线激发的有效区域长度，所述v与所述t的乘积小于所述L。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述待测流体样品处于流动状态时，所述待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，所述第一回波的相位不完全重聚，所述第二回波的相位完全重聚。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度，具体包括：

采用如下公式一获取所述待测流体样品的流动速度：

其中，为所述第一回波和所述第二回波的相位差，γ为旋磁比，G为所述脉冲梯度磁场的磁场梯度，v为流动速度，TE为所述第一回波和所述第二回波的回波间隔。

4.一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，其特征在于，包括：

脉冲序列施加模块，用于将核磁共振谱仪生成的脉冲序列施加到待测流体样品中；

磁场施加模块，用于在脉冲序列对应的第一时间段和第二时间段对所述待测流体样品施加固定均匀磁场，并在所述脉冲序列对应的第一时间段对所述待测流体样品施加脉冲梯度磁场，所述第二时间段位于所述第一时间段之后；

第一获取模块，用于根据所述待测流体样品在第一时间段内的至少两个回波的相位差，获取所述待测流体样品的流动速度；

第二获取模块，用于根据所述待测流体样品在第二时间段内的回波串的信号强度和所述流动速度，获取所述待测流体样品经所述流动速度校正后的弛豫时间；

第二获取模块，用于根据待测流体样品在第二时间段内回波串衰减信号强度、流动速度以及施加脉冲序列的射频天线激发的有效区域长度，获取待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度；

根据校正后的回波串信号强度获取待测流体样品经流动速度校正后的弛豫时间；将所述校正后的回波串进行反演，得到弛豫时间谱为所述校正后的弛豫时间对应的校正弛豫时间谱；

第二获取模块，具体用于通过如下公式二获取所述待测流体样品经流动速度校正后的回波串信号强度：

其中，M为回波串衰减信号强度，M₁为校正后的回波串信号强度；t为衰减时间，v为流动速度，L为射频天线激发的有效区域长度，所述v与所述t的乘积小于所述L。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述待测流体样品处于流动状态时，所述待测流体样品在第一时间段内对应交替设置的第一回波和第二回波，所述第一回波的相位不完全重聚，所述第二回波的相位完全重聚。

6.一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，其特征在于，用于实现如权利要求1至3任一项所述的方法，所述装置包括：磁体、样品腔、梯度线圈和射频天线；

所述样品腔用于容纳待测流体样品；

所述射频天线位于所述样品腔外围，用于在核磁共振谱仪上发射脉冲序列；

所述射频天线的外侧设置有所述梯度线圈，所述梯度线圈用于产生脉冲梯度磁场；

所述磁体位于所述梯度线圈的外侧，用于产生固定均匀磁场。

7.一种核磁共振弛豫时间和流速同步快速测量的装置，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述终端设备执行权利要求1至3任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时，实现权利要求1-3任一项所述的方法。