CN109363681B - 用于校正射频脉冲失真的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种校正RF脉冲失真的方法。该方法可以包括获得指定时域波形。该方法还可以包括引导磁共振成像(MRI)扫描仪的射频功率放大器(RFPA)基于指定时域波形产生输出RF脉冲。该方法还可以包括测量输出RF脉冲的输出时域波形。该方法还可以包括基于所指定时域波形和输出时域波形确定对应于激励RF脉冲的修正时域波形。该方法还可以包括指导MRI扫描仪使用波形发生器和RFPA，并且基于修改的时域波形，产生激励RF脉冲，以在MRI扫描中激励对象的一个或多个切片。

Description

用于校正射频脉冲失真的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年09月30日递交的美国申请No.15/721,840的优先权，其全部内容通过参考在此引入。
技术领域
本公开总体涉及磁共振成像(MRI)，更具体地涉及一种用于校正MRI扫描中使用的射频脉冲的系统和方法。
背景技术
磁共振成像(MRI)广泛应用于医学诊断。在MRI扫描期间，可能有一个或多个激励，在每个激励中可以激励对象的一个或多个切片。在激励中，可以施加激励射频(RF)脉冲以与切片选择性梯度一起激励对象的一个或多个切片。通常，MRI扫描仪的波形发生器可以产生RF脉冲。由波形发生器产生的RF脉冲可以使用射频功率放大器(RFPA)进行放大。RFPA可以放大RF脉冲(例如，RF脉冲的功率、RF脉冲的电压)，使得经放大RF脉冲可以驱动RF线圈产生足够大的磁场。然而，由RFPA产生的经放大RF脉冲的波形可能与设计不同，这被称为失真。当具有失真的经放大RF脉冲施加在RF线圈上产生磁场时，磁场与切片选择性梯度一起可能会激励一个或多个不期望的切片，这可能导致基于MRI扫描产生的图像出现伪影。因此，期望提供系统和方法以减少或消除失真效应。
发明内容
根据本公开的一方面，提出一种系统，包括：存储指令集的一个或多个存储设备；以及被配置为与所述存储设备通信的一个或多个处理器，其中，当所述一个或多个处理器执行所述指令集时，使得所述系统实现一种方法，包括：获取指定时域波形；基于所述指定时域波形，引导磁共振成像(MRI)扫描仪的射频功率放大器(RFPA)产生输出RF脉冲；检测所述输出RF脉冲的输出时域波形；基于所述指定时域波形和所述输出时域波形，确定对应于激励RF脉冲的经修改的时域波形；以及使用所述波形发生器、所述RFPA且基于所述经修改的时域波形，引导所述MRI扫描仪生成激励RF脉冲，以在MRI扫描期间激励对象的一个或多个切片。
在一些实施例中，经修改的时域波形比指定时域波形更接近于满足执行力准则，所述执行力准则包含用于设计RF脉冲的重聚翻转角的准则。
在一些实施例中，为了确定基于所述指定时域波形和所述输出时域波形、与所述激励RF脉冲对应的经修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：将所述指定时域波形转换为具有一个或多个激发主带的指定频域波形；将输出时域波形转换输出频域波形；通过比较指定频域波形与输出频域波形来确定输出频域波形中的一个或多个原始频域旁带；和基于一个或多个频域旁带来确定经修改的时域波形。
在一些实施例中，为了基于所述一个或多个频域旁带来确定修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：选定所述输出频域波形的部分，所述输出频域波形的部分包括所述一个或多个频域旁带且不包含一个或多个激发主带；基于所述输出频域波形的选定部分，确定补偿频域波形；将所述补偿频域波形变换为补偿时域波形；基于所述补偿时域波形和所述指定时域波形来确定经修改的时域波形；其中，选定所述输出频域波形的部分与补偿频域波形的相位差为180°。
在一些实施例中，为了确定与激励RF脉冲对应的经修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：在包括多个连续迭代的迭代处理中反复确定更新的时域波形，直到满足终止准则为止，其中，在迭代处理结束时确定的更新的时域波形是修改的时域波形。
在一些实施例中，至少一次迭代包括：基于所指定时域波形和先前输出时域波形来确定更新的时域波形，所述先前输出时域波形对应于在迭代过程的第一次迭代或先前更新的时域波形中的指定时域波形，所述更新的时域波形与更新的RF脉冲相对应；引导MRI扫描仪的RFPA产生所述更新的RF脉冲；检测所述更新的RF脉冲的输出时域波形。
在一些实施例中，所述一次或多次迭代中的至少一次还包括：确定已经执行的迭代次数；确定所述迭代次数等于或大于第一阈值；和基于迭代次数等于或大于第一阈值的确定，终止迭代过程。
在一些实施例中，所述一次或多次迭代中的至少一次还包括：向所述用户显示所述输出RF脉冲的频域波形，所述输出RF脉冲由所述RFPA基于在所述一次多次迭代中的所述至少一次中确定的更新的RF脉冲生成；从所述用户接收与在所述一次或多次迭代中的所述至少一次中确定的所述更新的时域波形相关的指令；和基于所述接收的指令，终止迭代过程。
在一些实施例中，与在所述一次或多次迭代的至少一次迭代中确定的所述更新的时域波形相关的指令包括：由所述RFPA基于在所述一次或多次迭代中的至少一次中确定的更新的时域波形所生成的输出RF脉冲是可接受的。
根据本公开的第二方面，提出一种在包括一个或多个存储设备和一个或多个处理器的计算设备上实现的方法，所述方法包括：获取指定时域波形；基于所述指定时域波形，引导磁共振成像(MRI)扫描仪的射频功率放大器(RFPA)产生输出RF脉冲；检测所述输出RF脉冲的输出时域波形；基于所述指定时域波形和所述输出时域波形，确定对应于激励RF脉冲的经修改的时域波形；以及使用所述波形发生器、所述RFPA且基于所述经修改的时域波形，引导所述MRI扫描仪生成激励RF脉冲，以在MRI扫描期间激励对象的一个或多个切片。
在一些实施例中，经修改的时域波形比指定时域波形更接近于满足执行力准则，所述执行力准则包含用于设计RF脉冲的重聚翻转角的准则。
在一些实施例中，为了确定基于所述指定时域波形和所述输出时域波形、与所述激励RF脉冲对应的经修改的时域波形，，使得所述系统实现所述方法包括：RF脉冲将所述指定时域波形转换为具有一个或多个激发主带的指定频域波形；将输出时域波形转换输出频域波形；通过比较指定频域波形与输出频域波形来确定输出频域波形中的一个或多个原始频域旁带；和基于一个或多个频域旁带来确定经修改的时域波形。
在一些实施例中，为了基于所述一个或多个频域旁带来确定修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：选定所述输出频域波形的部分，所述输出频域波形的部分包括所述一个或多个频域旁带且不包含一个或多个激发主带；基于所述输出频域波形的选定部分，确定补偿频域波形；将所述补偿频域波形变换为补偿时域波形；基于所述补偿时域波形和所述指定时域波形来确定经修改的时域波形。
在一些实施例中，频域旁带与对应的补偿频域波形之间的相位差为180°。
在一些实施例中，为了确定与激励RF脉冲对应的经修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：在包括多个连续迭代的迭代处理中反复确定更新的时域波形，直到满足终止准则为止，其中，在迭代处理结束时确定的更新的时域波形是修改的时域波形。
在一些实施例中，至少一次迭代包括：基于所指定时域波形和先前输出时域波形来确定更新的时域波形，所述先前输出时域波形对应于在迭代过程的第一次迭代或先前更新的时域波形中的指定时域波形，所述更新的时域波形与更新的RF脉冲相对应；引导MRI扫描仪的RFPA产生所述更新的RF脉冲；检测所述更新的RF脉冲的输出时域波形。
在一些实施例中，所述一次或多次迭代中的至少一次还包括：确定已经执行的迭代次数；确定所述迭代次数等于或大于第一阈值；和基于迭代次数等于或大于第一阈值的确定，终止迭代过程。
在一些实施例中，其中所述一次或多次迭代中的至少一次还包括：向所述用户显示所述输出RF脉冲的频域波形，所述输出RF脉冲由所述RFPA基于在所述一次多次迭代中的所述至少一次中确定的更新的RF脉冲生成；从所述用户接收与在所述一次或多次迭代中的所述至少一次中确定的所述更新的时域波形相关的指令；和基于所述接收的指令，终止迭代过程。
在一些实施例中，与在所述一次或多次迭代的至少一次迭代中确定的所述更新的时域波形相关的指令包括：由所述RFPA基于在所述一次或多次迭代中的至少一次中确定的更新的时域波形所生成的输出RF脉冲是可接受的。
附加特征将在以下描述中部分阐述，并且部分将对本领域技术人员在检查以下附图和附图时变得明显，或者可以通过示例的生产或操作来学习。通过实践或使用在下面讨论的详细示例中阐述的方法、工具和组合的各个方面，可以实现和获得本公开的特征。
附图说明
在此所述的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。
图1是示出根据本公开的一些实施例的示例性的MRI系统的示意图；
图2是示出根据本公开的一些实施例的示例性的MRI扫描仪的示意图；
图3是示出根据本公开的一些实施例描述的可以在其上实现处理设备的计算设备的示例性的硬件和/或软件组件的示意图；
图4是示出根据本公开的一些实施例描述的可以在其上实现终端的移动设备的示例性的硬件和/或软件组件的示意图；
图5是示出根据本公开的一些实施例描述的示例性的处理设备的块图；
图6是示出根据本公开的一些实施例的用于校正时域波形的示例性过程的流程图；
图7是示出根据本公开的一些实施例的用于确定经修改的时域波形的示例性过程的流程图；
图8是示出根据本公开的一些实施例的用于确定修改的时域波形的示例性过程的流程图；
图9示出了根据本公开的一些实施例的示例性指定时域波形和示例性的相应输出时域波形；
图10示出根据本公开的一些实施例的示例性的指定频域波形；
图11示出根据本公开的一些实施例的示例性的输出频域波形；
图12示出根据本公开的一些实施例的示例性的经校正的输出频域波形；
图13是示出根据本公开的一些实施例的示例性的同时多片(SMS)成像的示意图；
图14是示出根据本公开的一些实施例的SMS成像中的示例性图像重建的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。应当理解，给出这些示例性实施例仅是为了使相关领域的技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些系统、模块或单元做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在客户端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。
不同系统、模块或单元之间的连接、耦合可表示直接电气连接或直接电气耦合，以用于不同模块之间的信息传递，还可采用无线通信同时进行相互之间的信息传递。本说明书中的“和/或”表示两者之一或者两者的结合。
本公开的一个方面涉及用于校正激励RF脉冲时域波形以补偿由RFPA产生的经放大RF脉冲中的不期望旁带的系统和方法。在MRI扫描期间，MRI扫描仪可以产生具有修改的时域波形的RF脉冲，以与切片选择性梯度一起来激励对象的一个或多个切片。
以下描述是参考用于修改激励RF脉冲的系统和方法来提供。这并不旨在限制本公开的范围。对于本领域普通技术人员而言，可在本公开的教导下进行各种变形、改变和/或修改。然而，那些变形、改变和/或修改并不脱离本公开的范围。
在MRI扫描期间，可能有一个或多个激励，在每个激励中可以激励对象的一个或多个切片。在激励中，可以施加激励射频(RF)脉冲以与切片选择性梯度一起激励对象的一个或多个切片。激励RF脉冲和切片选择性梯度可以协同地确定对象的哪个切片被激励。在一些实施例中，本公开中描述的系统和或方法可以应用于单切片MR成像和/或多切片MR成像(例如，同时多切片(SMS)成像)。在单切片MR成像中，在MRI扫描期间可以一次激励一个切片。在多切片MR成像中，在MRI扫描期间可以一次激励多于一个切片。在SMS成像中，可以在一次激励中同时激励多于一个切片。
图1是示出根据本公开的一些实施例的示例性的MRI系统100的示意图。如图所示，MRI系统100可包括MRI扫描仪110、网络120、终端130、处理设备140以及存储设备150。MRI系统100的组件可以以各种方式中的一种或多种连接。仅仅作为示例，如图1所示，扫描仪110通过网络120连接到处理设备140。作为另一个示例，MRI扫描仪110可以直接连接到处理设备140(如连接MRI扫描仪110和处理设备140的虚线双向箭头所示)。作为另一示例，存储设备150可以直接或通过网络120连接到处理设备140。作为又一示例，终端设备(例如，130-1、130-2、130-3等)可以直接(如连接终端130和处理设备140的虚线双向箭头所指示)或通过网络120连接到处理设备140。
MRI扫描仪110可以扫描位于其检测区域内的对象，并产生与该对象相关的多个数据。在本公开中，“主体”和“对象”可互换使用。仅作为示例，对象可以包括患者、人造对象等。作为另一示例，对象可以包括患者的特定部分、器官和/或组织。例如，对象可以包括头部、脑部、颈部、身体、肩部、手臂、胸部、心脏、胃、血管、软组织、膝盖、脚部，或类似物，或其任何组合。在一些实施例中，MRI扫描仪110可以是闭孔扫描仪或开孔扫描仪。MRI扫描仪110的更多描述可以在本公开的其它部分找到。参见，例如图2及其描述。
网络120可包括便于MRI系统100交换信息和/或数据的任何合适的网络。在一些实施例中，MRI系统100的一个或多个部件(例如MRI扫描仪110、终端130、处理设备140、或存储设备150)与MRI系统100的其它一个或多个部件通过网络120交换信息和/或数据。例如，处理设备140可以通过网络120从MRI扫描仪110获取RF脉冲信号。在一些实施例中，网络120可以是任何形式的有线或无线网络，或其任何组合。网络120可以是和/或包括公网(例如因特网)、私网(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网(例如以太网)、无线网(例如802.11网、Wi-Fi网等)、蜂窝网(例如长期演进技术(LTE)网)、框架中继网、虚拟内网(VPN)、卫星网络、电话网、路由器、集线器、交换机、服务器计算机，和/或其任何组合。仅作为示例，网络120可以包括电缆网、有线网、光纤网、远程通信网、内联网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、公用电话交换网(PSTN)、蓝牙网、紫蜂网(ZigBee)、近场通信(NFC)网、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，网络120包括一个或多个网络访问点。例如，网络120可包括有线和/或无线网络访问点，例如基站和/或互联网交换点，通过这些网络访问点，MRI系统100的一个或多个部件可连接到网络120以交换数据和/或信息。
终端130包括移动设备130-1、平板计算机130-2、膝上型计算机130-3、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，移动设备130-1可包括智能家用设备、可穿戴设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，智能家用设备可包括智能照明设备、智能电器的控制设备、智能监视设备、智能电视、智能摄像机、互联电话、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，可穿戴设备可包括智能手环、智能鞋袜、智能眼镜、智能头盔、智能手表、智能衣物、智能背包、智能饰物、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，智能移动设备可包括智能手机、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实设备可包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩、或类似物、或其任何组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可包括GoogleGlassTM、OculusRift、Hololens、GearVR等等。在一些实施例中，终端130可远程操作MRI扫描仪110。在一些实施例中，终端130可通过无线连接来远程操作MRI扫描仪110。在一些实施例中，终端130可接收由用户输入的信息和/或指令，并且将收到的信息和/或指令通过网络120发送给MRI扫描仪110或处理设备140。在一些实施例中，终端130可接收来自处理设备140的信息和/或指令。在一些实施例中，终端130可以是处理设备140的一部分。在一些实施例中，终端130可以被省略。
处理设备140可以处理来自MRI扫描仪110、终端130和/或存储设备150的数据和/或信息。例如，处理设备140可以从存储设备150获取指定时域波形并修改指定时域波形。在一些实施例中，处理设备140可以是单个服务器或服务器群。服务器群可以是集中式的或者分布式的。在一些实施例中，处理设备140可以是本地的或远程的。例如，处理设备140通过网络120访问MRI扫描仪110、终端130和/或存储设备150的数据和/或信息。作为另一个示例，处理设备140可以直接连接到MRI扫描仪110、终端130和/或存储设备150以访问信息和/或数据。在一些实施例中，控制设备140可被实现在云平台上。仅作为示例，云平台可包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、互联云、多重云、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，控制设备140可由具有如本公开图3中所示的一个或多个组件的计算设备300来实现。
存储设备150可以存储数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备150可以存储从终端130和/或处理设备140获得的数据。例如，存储设备150可以存储由用户(例如，医生、成像工程师)设计的指定时域波形。在一些实施例中，存储设备150可以存储数据和/或指令，处理设备140可执行或使用这些数据和/或指令以实现本公开描述的示例性方法。例如，存储设备150可以存储指令，处理设备140可以执行或使用这些指令以确定修改的时域波形。在一些实施例中，存储器设备150可包括大容量存储器、可擦除存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)、或者类似物、或其任何组合。示例性的大容量存储器包括磁盘、光盘、固态驱动等。示例性的可擦除存储器包括闪驱、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。示例性的易失性读写存储器可包括随机存取存储器(RAM)。示例性的RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)、以及数字通用盘ROM等。在一些实施例中，存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、互联云、多重云、或类似物、或其任何组合。
在一些实施例中，存储设备150可连接到网络120，以与MRI系统100(如处理设备140、终端130等)的一个或多个其它部件通信。MRI系统100的一个或多个部件可通过网络120访问存储设备150中存储的数据或指令。在一些实施例中，存储设备150可以与MRI系统100的一个或多个其它部件(如处理设备140、终端130等)直接连接或通信。在一些实施例中，存储设备150可以是处理设备140的一部分。
图2是示出根据本公开的一些实施例的示例性的MRI扫描仪的示意图。如图所示，主场和垫圈线圈201可以产生可以施加到暴露在场内的对象(也称为主体)的第一磁场(或称为主磁场)。主场和垫圈线圈201还可以控制所产生的主磁场的均匀性。梯度线圈202可以位于主场和垫圈线圈201内。梯度线圈202可以产生第二磁场(或称为梯度场)。梯度线圈202可以使由主场和垫圈线圈201产生的主场变形，使得对象的质子的磁取向作为其在梯度场内的位置的函数而变化。梯度线圈202可以包括X线圈、Y线圈和/或Z线圈(图2中未示出)。在一些实施例中，Z线圈可以基于圆形(Maxwell)线圈设计，而X线圈和Y线圈可以基于鞍座(Golay)线圈配置来设计。三组线圈可以产生用于位置编码的三个不同的磁场。梯度线圈202可以允许用于图像构建的MR信号的空间编码。梯度线圈202可以与X梯度放大器204、Y梯度放大器205或Z梯度放大器206中的一个或多个连接。三个放大器中的一个或多个可以连接到波形发生器216。波形发生器216可以产生施加到X梯度放大器204、Y梯度放大器205和/或Z梯度放大器206的梯度波形。放大器可以放大波形。可以将经放大波形施加到梯度线圈202中的一个线圈，以分别在X轴、Y轴或Z轴上产生磁场。梯度线圈202可以是为闭孔MRI扫描仪或开孔MRI扫描仪而设计。在一些情况下，梯形线圈202的所有三组线圈可以被通电，从而可以产生三个梯度场。在本公开的一些实施例中，X线圈和Y线圈可以被通电以在X方向和Y方向上产生梯度场。
在一些实施例中，RF线圈203可以与RF电子器件209连接，RF电子器件209可以被配置为或用作一个或多个用作波形发射器和/或波形接收器的集成电路(IC)。RF电子器件209可以连接到射频功率放大器(RFPA)207和模数转换器(ADC)208。
RF线圈203可以用作发射器、接收器或既作为发射器也作为接收器。当作为发射器时，RF线圈203可以产生第三磁场，第三磁场用来产生用于图像构建的MR信号。第三磁场可以垂直于主磁场。波形发生器216可以产生RF脉冲。RF脉冲可以被RFPA 207放大，由RF电子器件209处理，并且被施加到RF线圈203以产生响应于强大电流的第三磁场，强大电流由RF电子器件209基于经放大RF脉冲产生。当作为接收器时，RF线圈可负责检测MR信号(例如回声)。
在一些实施例中，RFPA 207可以放大RF脉冲(例如，RF脉冲的功率、RF脉冲的电压)，从而产生经放大RF脉冲以驱动RF线圈203。RFPA 207可以包括基于晶体管的RFPA、基于真空管的RFPA、或类似物、或其任何组合。基于晶体管的RFPA可以包括一个或多个晶体管。基于真空管的RFPA可以包括三极管、四极管、速调管、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，RFPA207可以包括线性RFPA或非线性RFPA。在一些实施例中，RFPA 207可以包括一个或多个RFPA。
图3是示出根据本公开的一些实施例的可以在其上实现处理设备140的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。如图3所示，计算设备300可包括处理器310、存储320、输入/输出设备(I/O)330和通信端口340。
处理器310可执行计算机指令(程序代码)，执行处理设备140的功能，其与本文描述的技术一致。计算机指令可包括例行程序、程序、对象、组件、信号、数据结构、过程、模块、以及函数，其执行本文描述的特定功能。例如，处理器310可以从存储设备150获取指定时域波形并修改指定时域波形。在一些实施例中，处理器310可包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、应用专用集成电路(ASIC)、应用专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件(PLD)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器、或类似物、或其任何组合。
仅用于说明的目的，计算设备300仅描述了一个处理器。然而，应当注意，本公开中的计算设备300还可以包括多个处理器，因此由本发明中所描述的一个处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个处理器共同或单独执行。例如，如果计算设备300的处理器执行操作A和操作B，则应当理解，操作A和操作B也可以由计算装置300中的两个或更多个不同的处理器共同地或单独地执行(例如第一处理器执行操作A，第二处理器执行操作B，或者第一和第二处理处理器共同执行操作A和B)。
存储320可存储来自MRI扫描仪110、终端130、存储设备150，或MRI系统100的任意其它部件的数据信息。在一些实施例中，存储320可包括大容量存储设备、可擦除存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)、或类似物、或其任何组合。例如，大容量存储设备可包括磁盘、光盘、固态驱动等。可擦除存储器包括闪驱、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。易失性读写存储器包括随机存取存储器(RAM)。RAM可包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、可控硅整流器RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、压缩光盘ROM(CD-ROM)、以及数字通用盘ROM等。在一些实施例中，存储320可存储一个或多个程序和/或指令以执行本公开中描述的示例性方法。例如，存储320可以存储用于处理设备140的程序，用于确定对应于激励RF脉冲的修改的指定时域波形，以在MRI扫描的激励中与切片选择性梯度一起来激励对象的一个或多个切片。
330可输入或输出信号、数据或信息。在一些实施例中，330可以使用户能够与处理设备140进行交互。例如，处理设备可以通过330显示图像。在一些实施例中，330可包括输入装置和输出装置。示例性的输入装置可包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、或类似物、或其任何组合。示例性的输出装置可包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪、或类似物、或其任何组合。示例性的显示设备可包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、或类似物、或其任何组合。
通信端口340可连接网络(例如网络120)以方便数据通信。通信端口340可在处理设备140、MRI扫描仪110、终端130，和/或存储设备150之间建立连接。连接可以是有线连接、无线连接、或者能够实现数据传输和接收的有线连接和无线连接的组合。有线连接可包括电缆、光缆、电话线、或类似物、或其任何组合。无线连接可包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、紫蜂(ZigBee)、移动网络(例如3G、4G、5G等)、或类似物、或其任何组合。在一些实施例中，通信端口340可以是标准通信端口，例如RS232，RS485等。在一些实施例中，通信端口340可以是特殊设计的通信端口。例如，通信端口340可根据医学数字成像和通信(DICOM)协议设计。
图4是示出根据本公开的一些实施例描述的可以在其上实现终端130的移动设备的示例性的硬件和/或软件组件的示意图。如图4所示，移动设备400可包括通信平台410、显示器420、图形处理单元(GPU)430、中央处理器(CPU)440、450、存储器460和存储490。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，也可被包括在移动设备400中。在一些实施例中，移动操作系统470(例如iOS、Android、Windows Phone等)以及一个或多个应用480可从存储490加载到存储器460，以被CPU 440执行。应用480可包括浏览器或任何其它合适的移动应用，用于接收和呈现来自处理设备140的与图像处理有关的信息或其它信息。用户与信息流的交互可经由450来达成，并且经由网络120提供给MRI系统100的处理设备140和或其他部件。
为了实施本公开的各种模块、单元和它们的功能，可以使用计算机硬件平台作为硬件平台用于本文描述的一个或多个元件。这些计算机的硬件元件、操作系统和编程语言本质上是常规的，并且假定本领域技术人员足够熟悉这些技术以使这些技术适应于本文所述的血压监测。具有用户界面元素的计算机可以用于实现个人计算机(PC)或其他类型的工作站或终端设备，尽管计算机如果适当地编程也可以充当服务器。相信本领域技术人员熟悉这种计算机设备的结构、编程和一般操作，因此附图应该是不言自明的。
图5是示出根据本公开的一些实施例描述的示例性的处理设备的块图。处理设备140可以在图3所示的计算设备300(例如，处理器310)上实现。在MRI扫描过程中，可能有一个或多个激励，在每个激励中可以激励对象的一个或多个切片。在激励中，可以施加激励射频(RF)脉冲以和切片选择性梯度一起激励对象的一个或多个切片。激励RF脉冲和切片选择性梯度可以协同地确定对象的哪个切片被激励。对象的切片指的是对象的截面。截面可以是平行于对象的任何方向的平面，例如横截面、矢状面或冠状面。
处理设备140可以包括指定波形模块510、控制模块520、输出脉冲获取模块530和波形校正模块540。
指定波形模块510可以被配置为获取指定时域波形。时域波形可以为一个扫描序列，该扫描序列表示RF脉冲的时间和幅度/相位之间的关系。指定时域波形可包括控制序列。控制序列通常可以被定义为测量协议，该协议已经预先创建并且可以针对特定测量检索(例如，从存储器)。如果必要，可由用户(例如，医生、成像工程师)现场修改检索到的协议，用户可以提供附加的控制参数，例如，待测量的切片堆栈的定义切片间隔、切片厚度等。然后根据所有这些控制参数来计算作为脉冲序列。脉冲序列可以包括翻转角度的值，该翻转角度可以受重聚焦脉冲的影响。翻转角度的值可以在90度到180度之间的值范围内。在一些实施例中，MRI系统100的用户(例如医生或成像工程师)可以通过处理设备140的接口来设计包括一个或多个激励带(例如图10所示的峰值1010和峰值1020)的频域波形(例如图10中描绘的频域波形)。频域波形中的每个激励带可以用于与切片选择性梯度一起来激励对象的切片。可以基于一个或多个激励带和一个切片选择性梯度来激励一个或多个切片。例如，可以基于多个激励带和一个切片选择性梯度同时激励对象的多个切片。时域波形可以表示RF脉冲的频率和幅度/相位之间的关系。频域波形中的激励带可以对应于频率范围(例如从-3kHz到3kHz)。指定波形模块510可以通过傅里叶变换将用户设计的频域波形变换成指定时域波形。在一些实施例中，指定时域波形可以预先被确定并且可以存储在存储介质(例如存储设备150、存储320)中。波形指定模块510可以从存储介质(例如存储设备150、存储320)获取指定时域波形。
控制模块520可以被配置为基于时域波形，引导MRI扫描仪(例如，MRI扫描仪110)的RFPA(例如图2中的RFPA207)产生输出RF脉冲。控制模块520可以向波形发生器216发送指令，该指令与产生具有指定时域波形的RF脉冲相关。响应于来自控制模块520的指令，波形发生器216可以产生具有指定时域波形的RF脉冲，并将RF脉冲发送到RFPA 207。在一些实施例中，在MRI扫描中，控制模块520可引导MRI扫描仪使用波形发生器216和RFPA 207、基于修改的时域波形来产生激励RF脉冲。可以施加激励射频(RF)脉冲以与切片选择性梯度一起激励对象的一个或多个切片。
输出脉冲采集模块530可以被配置为检测由RFPA(例如，RFPA 207)生成的输出RF脉冲的输出时域波形。由RF PA 207产生的输出RF脉冲可以发送到ADC 208。ADC 208可以将输出RF脉冲的模拟信号转换为输出RF脉冲的数字信号。输出RF脉冲的数字信号可以发送到输出脉冲获取模块530。输出脉冲采集模块530可以采集输出RF脉冲的信号，并基于所采集的输出RF脉冲信号测量输出时域波形。例如，输出脉冲采集模块530可以基于所设计的时域波形测量由RFPA 207产生的输出RF脉冲的输出时域波形。例如，参见图6及其描述。作为另一示例，输出脉冲获取模块530可以基于更新的时域波形测量由RFPA 207生成的更新的RF脉冲的输出时域波形。例如，参见图8及其描述。
波形校正模块540可被配置为基于指定时域波形和输出时域波形确定与激励RF脉冲对应的修改的时域波形。一般而言，基于指定时域波形，由RFPA 207产生的输出RF脉冲可应用于RF线圈203，以产生RF磁场，以在MRI扫描中的激励中结合切片选择梯度来激励对象的一个或多个切片。然而，基于设计时域波形的由RFPA 207产生的输出RF脉冲的时域(或频域)波形可能不同于设计的时域(或频域)波形，其可以被称为失真。例如，如图9所示，对应于时间点的输出时域波形的幅度910大于和/或与对应于同一时间点的设计时域波形的幅度920不同。失真可导致输出RF脉冲的频域波形中的一个或多个旁带(也称为频域边带)，不同于对应于所指定时域波形(例如，指定频域波形)的频域波形。频域波形可以说明频率与RF脉冲的幅值/相位之间的关系。旁带可以对应于与任何设计的激发带不同的激发频率。该旁带可以激发对象的不希望的切片(例如，不同于在激发中想要激发的一个或多个切片)，这可能在基于MRI扫描生成的图像中引起伪影。例如，如图10所示，在对应于指定时域波形的频域波形中，只有两个激励带(例如，峰值1010和峰值1020)用于激励对象的两个切片。如图11所示，在输出RF脉冲的频域波形中，除了两个激励带(例如，峰值1010和峰值1020)之外，还有旁带(例如，峰值1102、峰值1104、峰值1106、峰值1108)。因此，波形校正模块540可以校正指定时域波形，以消除或减少输出RF脉冲的频域波形中的旁带。关于本发明的时域波形的校正的描述可以在本公开的其他地方找到。例如，参见图7和图8及其描述。
在一些实施例中，经修改后的时域波形可以对应于期望的激发轮廓。期望的激励轮廓可以指由RFPA 207基于具有修改的时域波形的RF脉冲生成的输出RF脉冲的频域波形。在一些实施例中，与设计的频域波形相比，期望激励轮廓中不存在幅度超过阈值的可见旁带或旁带。
在MRI扫描的激励期间，基于修改的时域波形，可以使用波形发生器216和RFPA207产生激励RF脉冲，并且激励RF脉冲可以施加到RF线圈203，以生成施加至刺激一个或多个切片与切片选择性梯度相结合的物体。
处理设备140中的模块可以经由有线连接或无线连接来彼此连接或彼此通信。有线连接可以包括使用金属电缆、光缆、混合电缆、或类似物，或其任何组合。无线连接可包括使用局域网(LAN)、广域网(WAN)、蓝牙、紫蜂(ZigBee)、近场通信(NFC)、或类似物、或其组合。两个或多个模块可以组合为单个模块，模块中的任何一个可以被分割为两个或更多个单元。例如，可以将波形指定模块510集成到输出脉冲获取模块530中作为单个模块，该单个模块可以获取与RF脉冲对应的指定时域波形，获取由RFPA207产生的输出RF脉冲。作为另一示例，波形指定模块510可以被分割为两个单元第一单元可以被配置为获取由用户设计的频域波形。第二单元可被配置为基于用户规范获得期望的时域波形。
应当注意，以上描述仅是为了解说的目的而提供的，而并非旨在限定本公开的范围。对于本领域普通技术人员而言，可在本公开的教导下做出多种变化和修改。然而，那些变形和修改并不脱离本公开的范围。例如，处理设备140还可以包括存储模块(图5中未示出)。存储模块可以被配置为存储由处理设备140的任何组件执行的任何过程期间产生的数据。作为另一示例，处理设备140的每个组件可以包括存储设备。附加地或替代地，计算设备120的组件可以共享公共存储设备。
图6是示出根据本公开的一些实施例的用于确定与激励RF脉冲对应的修改的时域波形的示例性过程的流程图。过程600可以在图1所示的MRI系统100中实现。例如，过程600可以以指令(例如应用)的形式存储在存储设备150和/或存储320中，并由处理设备140(例如如图3所示处理器310，或图5所示的处理设备140中的一个或多个模块)调用和或执行。下面给出的所示过程的操作是说明性的。在一些实施例中，可以结合未描述的一个或多个附加操作来完成过程600或在没有所讨论的一个或多个操作的情况下来完成过程600。另外，图6所示的过程600的操作顺序及下文描述的并不旨在限制。
在MRI扫描过程中，可能有一个或多个激励，在每个激励中可以激励对象的一个或多个切片。在激励中，可以施加激励射频(RF)脉冲以与切片选择梯度一起激励对象的一个或多个切片。激励RF脉冲和切片选择性梯度可以协同地确定对象的哪个切片被激励。对象的切片指的是对象的截面。截面可以是平行于对象的任何方向的平面，例如横截面、矢状面或冠状面。
在610中，波形指定模块510可以获得指定的时域波形。时域波形可以是示出RF脉冲的时间和幅度/相位之间的关系的扫描序列。在一些实施例中，MRI系统100的用户(例如，医生或成像工程师)可以通过处理装置140的接口输入用户规范。波形设计模块510可以根据用户的规范获得设计的时域波形。用户规范可以包括在MRI扫描的兴奋子中要扫描的对象的切片的数量、在MRI扫描的兴奋子中要扫描的对象的切片的位置、关于一个或多个激发带(例如图10中所示的峰值1010和峰值1020)的参数)用于激励一个或多个切片，关于切片选择梯度的参数等，或其任何组合。激励频带(主带)的示例性参数可以包括频率范围(例如，从-3kHz到3kHz)、频率范围内的信号的幅度等，或其组合。在一些实施例中，一个或多个激发带中的每一个可以用于结合切片选择梯度来激发对象的切片。可以基于一个或多个激发带和切片选择梯度来激发一个或多个切片。例如，基于多个激发带和切片选择梯度，可以同时激发对象的多个切片。在一些实施例中，可以预先确定所设计的时域波形，并且可以将其存储在存储介质(例如，存储设备150、存储设备320)中。波形设计模块510可以从存储介质(例如，存储设备150、存储320)检索所设计的时域波形。
在步骤620中，控制模块520可以基于指定时域波形，引导MRI扫描仪的波形发生器(例如，图2中的波形发生器216)产生RF脉冲，并且将产生的RF脉冲发送给MRI扫描仪的RFPA(例如，图2中的RFPA 207)。控制模块520可以向波形发生器216发送指令，该指令与产生具有指定时域波形的RF脉冲相关。响应于来自控制模块520的指令，波形发生器216可以产生具有指定时域波形的RF脉冲，并将RF脉冲发送到RFPA207。
在步骤630中，输出脉冲采集模块530可以测量基于指定时域波形(例如，初始设计波形或校正波形)由RFPA(例如RFPA 207)产生的输出RF脉冲的输出时域波形。由RFPA 207产生的输出RF脉冲可以发送到ADC 208。ADC208可以将输出RF脉冲的模拟信号转换为输出RF脉冲的数字信号。输出RF脉冲的数字信号可以发送到输出脉冲获取模块530。输出脉冲采集模块530可以采集输出RF脉冲的信号，并基于所收集的输出RF脉冲信号测量输出时域波形。
在步骤640中，波形校正模块540可基于指定RF脉冲和输出RF脉冲来确定修改的时域波形。通常，在MRI扫描的激励中，输出RF脉冲可以被施加到RF线圈203以产生RF磁场，以与切片选择性梯度一起来激励对象的一个或多个切片。然而，由RFPA 207基于RF脉冲产生的输出RF脉冲的波形可能与指定RF脉冲的波形不同，这可以被称为失真。例如，如图9所示，对应于一个时间点的输出时域波形的幅度910大于和/或不同于对应于相同时间点的指定时域波形的幅度920。失真可能导致输出RF脉冲的频域波形中的一个或多个旁带(也称为频域边带)，这与指定时域波形的的频域波形不同。旁带可以对应于与一个或多个激励带中的任何激励带的频率范围不同的频率范围。旁带可能激励不期望的对象切片(例如与激励中要激励的一个或多个切片不同的切片)，这可能导致基于MRI扫描产生的图像中的伪影。例如，如图10所示，在对应指定时域波形的频域波形中，仅有两个用于激励对象的两个切片的激励带(例如，峰值1010和峰值1020)。如图11所示，在输出RF脉冲的频域波形中，除了两个激励带(例如，峰值1010和峰值1020)之外，还存在旁带(例如峰1102、峰1104、峰1106、峰1108)。因此，波形校正模块540可以修改时域波形以消除或减小输出RF脉冲的频域波形中的旁带。关于指定时域波形的修改的描述可以参见本公开的其它部分。例如，参见图7和8及其描述。在MRI扫描的激励期间，可以使用波形发生器216和RFPA207基于经修改的时域波形来产生激励RF脉冲，并且具有修改的时域波形的激励RF脉冲可以施加到RF线圈203以产生RF磁场，以与切片选择性梯度一起来激励一个或多个切片。
应当注意，对确定修改的时域波形的过程的以上描述仅仅是为了解说的目的而提供的，而并非旨在限定本公开的范围。对于本领域普通技术人员而言，可在本公开的教导下做出多种变化和修改。然而，那些变形和修改并不脱离本公开的范围。
图7是示出根据本公开的一些实施例的用于确定修改的时域波形的示例性过程的流程图。过程700可以在图1所示的MRI系统100中实现。例如，过程700可以以指令(例如应用)的形式存储在存储设备150和/或存储320中，并由处理设备140(例如如图3所示处理器310，或图5所示的处理设备140中的一个或多个模块)调用和/或执行。下面给出的所示过程的操作是说明性的。在一些实施例中，可以结合未描述的一个或多个附加操作来完成过程700，和/或在没有所讨论的一个或多个操作的情况下来完成过程700。另外，图7所示的过程700的操作顺序及下文描述的并不旨在限制。在一些实施例中，图6所示的操作640可以根据过程700执行。
在720中，波形校正模块540可以将指定时域波形转换为具有一个或多个激励带(主带)的指定频域波形。在一些实施例中，波形校正模块540可以通过傅里叶变换将设计的时域波形转换为指定频域波形。
在730中，波形校正模块540可将输出时域波形转换为输出频域波形。在一些实施例中，波形校正模块540可以通过傅里叶变换将输出时域波形转换为输出频域波形。
在740中，波形校正模块540可以通过将设计的(指定)频域波形与输出频域波形进行比较，来确定输出频域波形中的一个或多个旁带(也称为频域边带)。如本文所使用的，频域边带可以指与设计的频域波形轮廓相比，RFPA输出信号的频域表示中不希望的激励。在一些实施例中，所设计的频域波形可以包括一个或多个激励带(例如，图10中的峰值1010和/或峰值1020)，用于在激励中激励对象的一个或多个切片。输出频域波形可以包括与设计频域波形中的一个或多个激励带相对应的一个或多个激励带(例如，图11中的峰值1010和/或峰值1020)以及一个或多个边带/旁带(例如，在图11中峰值1102、峰值1104、峰值1106或峰值1108)。
在步骤745中，波形校正模块540可以选择输出频域波形的一部分(例如，图11中的1130和/或1140)。输出频域波形的选定部分可以包括一个或多个频域旁带，但不包括一个或多个激励主带。
在步骤750中，波形校正模块540可基于输出频域波形的所选部分来确定补偿频域波形。补偿频域波形与输出频域波形的选定部分之间的相位差可以是180°。波形校正模块540可以通过反转输出频域波形的所选部分的相位来确定补偿频域波形。
如本文所使用的，补偿频域波形可以部分或完全抵消输出频域波形中存在的一个或多个频域边带。
在步骤760中，波形校正模块540可以将一个或多个补偿频域波形变换成一个或多个补偿时域波形。在一些实施例中，波形校正模块540可通过傅里叶逆变换将一个或多个补偿频域波形变换成一个或多个补偿时域波形。
在步骤770中，波形校正模块540可基于补偿时域波形和原始指定时域波形来确定修改的时域波形。在一些实施例中，波形校正模块540可组合原始指定时域波形和一个或多个补偿时域波形以产生修改的指定时域波形。
应当注意，以上描述仅是为了解说的目的而提供的，而并非旨在限定本公开的范围。对于本领域普通技术人员而言，可在本公开的教导下做出多种变化和修改。然而，那些变形和修改并不脱离本公开的范围。在一些实施例中，波形校正模块540可以以任何顺序执行步骤720和步骤730。例如，波形校正模块540可以在步骤730之前或之后执行步骤720。作为另一示例，波形校正模块540可以同时执行步骤720和步骤730。
图8是示出根据本公开的一些实施例的用于确定修改的时域波形的示例性过程的流程图。过程800可以在图1所示的MRI系统100中实现。例如，过程800可以以指令(例如应用)的形式存储在存储设备150和/或存储320中，并由处理设备140(例如，如图3所示处理器310，或图5所示的处理装置140中的一个或多个模块)调用和或执行。下面给出的所示过程的操作是说明性的。在一些实施例中，可以结合未描述的一个或多个附加操作来完成过程800，和/或在没有所讨论的一个或多个操作的情况下来完成过程800。另外，图8所示的过程800的操作顺序及下文描述的并不旨在限制。在一些实施例中，图6所示的操作640可以根据过程800执行。
在一些实施例中，波形校正模块540可以执行用于确定修改的指定时域波形的迭代过程。迭代过程可以包括一次或多次迭代(例如，每次迭代可以包括操作810-840)。
在步骤810中，波形校正模块540可基于设计的(指定)时域波形和先前输出的时域波形来确定更新的时域波形。先前的输出时域波形可以对应于RFPA 207在第一次迭代中基于设计的时域波形生成的输出RF脉冲或者RFPA207基于在前一次迭代中确定的先前更新的时域波形生成的输出RF脉冲。在一些实施例中，波形校正模块540可以基于图7中所描述的过程700来确定更新的时域波形。
例如，波形校正模块540可以将先前的输出时域波形转换为先前的输出频域波形。波形校正模块540可以通过将设计的频域波形与先前的输出频域波形进行比较，来确定先前的输出频域波形中的一个或多个旁带(也称为频域边带)。波形校正模块540可以选择先前输出频域波形的一部分(例如，图11中的1130和/或1140)。波形校正模块540可以基于所选择的部分确定补偿频域波形。补偿频域波形与所选部分之间的相位差可以是180°。波形校正模块540可以通过反转先前输出频域波形的所选部分的相位来确定补偿频域波形。波形校正模块540可以将补偿频域波形转换为补偿时域波形。波形校正模块540可基于补偿时域波形和先前的输出时域波形来确定更新的时域波形。
在820中，控制模块520可指示RFPA 207基于更新的时域波形生成更新的输出RF脉冲。在一些实施例中，控制模块520可指示波形发生器216基于更新的时域波形生成输入RF脉冲，并指示波形发生器216将所生成的输入RF脉冲的输出信号发送到RFPA 207。控制模块520可以指示RFPA 207放大输入RF脉冲(例如，输入RF脉冲的功率、输入RF脉冲的电压)并产生更新的输出RF脉冲。
在830中，输出脉冲获取模块530可以测量更新后的输出RF脉冲的输出时域波形。由RPA 207产生的更新的输出RF脉冲可以发送到ADC 208。ADC208可以将更新后的输出RF脉冲的模拟信号转换为更新的输出RF脉冲的数字信号。更新的输出RF脉冲的数字信号可以发送到输出脉冲获取模块530。输出脉冲获取模块530可以收集更新的输出RF脉冲的信号，并且基于更新的输出RF脉冲的所收集的信号来测量输出时域波形。
在840中，波形校正模块540可以确定是否满足终止准则。在一些实施例中，终止准则可涉及期望的迭代计数、期望的输出RF脉冲、期望的(时域或频域)输出波形等，或其组合。
仅作为示例，终止条件可涉及期望的迭代次数。波形校正模块540可确定迭代已经执行的迭代次数是否等于或大于第一阈值(例如，3次迭代)。响应于确定迭代次数等于或大于第一阈值，波形校正模块540可以终止迭代过程，过程800可以进行到步骤850。响应于确定迭代次数低于第一阈值，波形校正模块540可以启动新的迭代，过程800可以进行到步骤810。已经执行的迭代的计数可以由波形校正模块540自动完成，无需用户干预。
作为另一示例，终止标准可以涉及期望的输出RF脉冲或期望的输出(时域或频域)波形。在一些实施例中，基于输出RF脉冲或波形来终止迭代过程的决定可以在没有用户干预的情况下自动执行。例如，可以自动分析与在迭代中产生的输出RF脉冲对应的输出(时域或频域)波形。基于分析结果，波形校正模块540可以自动决定是否终止迭代过程。在一些实施例中，可以分析输出(时域或频域)波形以确定其是否包含幅度超过阈值的旁带。阈值可由用户提供或由系统100确定。
在一些实施例中，基于输出RF脉冲或波形终止迭代过程的决定可以在用户干预下执行。例如，可以向用户显示由RFPA 207基于在当前迭代中确定的修改的时域波形生成的输出RF脉冲的频域波形。可以提示或允许用户提供与在当前迭代中确定的修改的时域波形有关的指令。波形校正模块540可基于指令终止迭代过程或发起迭代过程的新迭代。在一些实施例中，当波形校正模块540接收到指示频域波形(或设计频域(例如，图7中720中描述的设计频域)和输出的频域波形之间的差异)的指令时，由RFPA 207基于在当前迭代中确定的修正时域波形生成的RF脉冲)由RFPA 207基于在当前迭代中确定的修正时域波形生成的输出RF脉冲，由RFPA 207生成的RF脉冲是可接受的，波形校正模块540可以迭代过程。例如，当不存在可见边带或所有边带的幅值低于阈值，用户可以基于显示器基于在当前迭代中确定的修改的时域波形来确定由RFPA207生成的输出RF脉冲的频域波形是可接受的。当波形校正模块540接收到指示频域波形或设计频域(例如，图7中720中描述的设计频域与由基于在当前迭代中确定的经修改的时域波形的RPA 207)由RFPA 207基于在当前迭代中确定的经修改的时域波形生成的输出RF脉冲是不可接受的，波形校正模块540可以启动新的迭代。
作为另一示例，终止条件可以一并涉及期望的迭代次数和期望的输出RF脉冲或期望的输出(时域或频域)波形。例如，终止条件是已经执行了一定次数的迭代，或者获得期望的输出RF脉冲或期望的输出(时域或频域)波形，无论较早或更晚发生。波形校正模块540可基于终止条件决定是否终止迭代过程。基于输出RF脉冲或波形来终止迭代过程的决定可以在没有用户干预的情况下自动执行。
在850中，波形校正模块540可以将在迭代过程的最后一次迭代中确定的更新时域波形指定为与激励RF脉冲对应的经修改时域波形。
应当注意，对确定修改的指定时域波形的过程的以上描述仅仅是为了解说的目的而提供的，而并非旨在限定本公开的范围。对于本领域普通技术人员而言，可在本公开的教导下做出多种变化和修改。然而，那些变形和修改并不脱离本公开的范围。
示例
以下示例是出于说明目的而提供的，且并不旨在限定本公开的范围。
图9示出了根据本公开的一些实施例的示例性设计的时域波形和相应的输出时域波形。输出时域波形可以由基于设计时域波形的RPA生成。时域波形可以是示出RF脉冲的时间和幅度/相位之间的关系的扫描序列。水平轴是以微秒为单位的时间，垂直轴是任意单位(a.u)中的幅度(例如，相对值)。在一些实施例中，由于硬件不忠，所设计的时域波形和输出时域波形可能是不同的。如图9所示，对应于时间点的输出时域波形的幅度910大于和/或不同于对应于相同时间点的指定时域波形的幅度920。
图10示出根据本公开的一些实施例的示例性的输入频域波形。频域波形可以表示频率和幅度/相位之间的关系。水平轴是以千赫兹(kHz)为单位的频率，垂直轴是任意单位(au)的幅度(例如，相对值)。输入频域波形对应于图9所示的指定时域波形。如图10所示，输入频域波形可以包括用于在MRI扫描的激励中同时激励对象的两个切片的两个激励带(例如峰值1010、峰值1020)。
图11示出根据本公开的一些实施例的示例性的输出频域波形。水平轴是以千赫兹(kHz)为单位的频率，垂直轴是任意单位(au)的幅度(例如，相对值)。输出频域波形对应于图9所示的输出RF脉冲。如图11所示，输出频率波形可包括两个激励带(例如，峰值1010和峰值1020)和一个或多个旁带(例如峰1102、峰1104、峰1106、峰1108)。在一些实施例中，波形校正模块540可以通过比较图10中的输入频域波形和图11中的输出频域波形来确定一个或多个旁带。波形校正模块540可以通过选择例如输出频域波形的部分1130和/或部分1140来确定一个或多个旁带。部分1130和部分1140可以包括一个或多个旁带(例如峰1102、峰1104、峰1106、峰1108)，但不包括两个激励带(例如峰1010、峰1020)。
图12示出根据本公开的一些实施例的示例性的修改的输出频域波形。可以使用本公开描述的方法(例如图6所示的过程600，图7所示的过程700，图8所示的过程800)修改图9所示的指定时域波形来确定修改的时域波形。修改的输出频域波形可与由图2的RFPA 207基于具有经修改时域波形的RF脉冲而产生的输出RF脉冲对应。如图12所示,与图11中的输出频域波形和图10中的输入频域波形相比，修改的输出频域波形中的旁带降低了。
图13是示出根据本公开的一些实施例的示例性的同时多片(SMS)成像的示意图。本公开中描述的方法和系统可以应用于SMS成像。在SMS成像中，可以在激励中通过激励RF脉冲同时激励两个或更多个切片。仅作为示例，如图13所示，需要在MRI扫描中激励对象的N个切片。在一个激励中，可以通过包括两个激励带的激励脉冲来同时激励两个切片。例如，在激励A中，切片1和切片N/2+1可以由第一激励RF脉冲同时激励。作为另一示例，在激励B中，切片2和切片N/2+2可以由第二激励RF脉冲同时激励。作为又一示例，在激励C中，切片3和切片N/2+3可以由第三激励RF脉冲同时激励。激励A、激励B和激励C可以一一执行。相应地，与一次激励中激励一个切片的方式相比，扫描时间可以减半。
图14是示出根据本公开的一些实施例的SMS成像中的示例性图像重建的示意图。如图14所示，图像1410包括与在SMS成像的激励中同时激励的两个切片相关的混叠伪影。使用具有足够的空间编码能力的多个接收线圈来分离图像1410中的重叠切片。通过利用接收线圈所固有的灵敏度信息来分离混叠成一个像素的图像信号。示例性的重建技术可包括灵敏度编码(SENSE)、基因实现的自动校准部分平行采集(GRAPPA)、或类似物、或其任何组合。图像1420示出了从图像1410分离的单个切片。图像1430示出了从图像1410分离的单个切片。
既已描述了基本概念，对本领域技术人员来说在阅读本详细公开之后十分显然的是，之前的详细公开旨在仅作为示例来给出，而并不构成限定。各种变更、改善和修改可发生并且为本领域技术人员所预期，尽管未在本文中明确陈述。这些变更、改善和修改旨在为本公开所建议，并且落在本公开的示例性实施例的精神和范围之内。
需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质，这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本发明的实施例来执行操作。机器可读介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于校正射频脉冲失真的系统，包括：
存储指令集的一个或多个存储设备；以及
被配置为与所述存储设备通信的一个或多个处理器，其中，当所述一个或多个处理器执行所述指令集时，使得所述系统实现一种方法，包括：
获取指定时域波形；
基于所述指定时域波形，引导磁共振成像扫描仪的射频功率放大器产生输出RF脉冲；
检测所述输出RF脉冲的输出时域波形；
将所述指定时域波形转换为具有一个或多个激发主带的指定频域波形；
将输出时域波形转换输出频域波形；
通过比较指定频域波形与输出频域波形来确定输出频域波形中的一个或多个频域旁带；和
选定所述输出频域波形的部分，所述输出频域波形的部分包括所述一个或多个频域旁带且不包含一个或多个激发主带；
基于所述输出频域波形的选定部分，确定补偿频域波形；
将所述补偿频域波形变换为补偿时域波形；
基于所述补偿时域波形和所述指定时域波形来确定对应于激励RF脉冲的经修改的时域波形；
使用波形发生器、所述射频功率放大器且基于所述经修改的时域波形，引导所述磁共振成像扫描仪生成激励RF脉冲，以在磁共振成像扫描仪扫描期间激励对象的一个或多个切片。
2.如权利要求1所述的系统，其中，经修改的时域波形比指定时域波形更接近于满足执行力准则，所述执行力准则包含用于设计RF脉冲的重聚翻转角的准则。
3.如权利要求1所述的系统，其中，选定所述输出频域波形的部分与补偿频域波形的相位差为180°。
4.如权利要求1所述的系统，其中，为了确定与激励RF脉冲对应的经修改的时域波形，使得所述系统实现所述方法包括：
在包括多个连续迭代的迭代处理中反复确定更新的时域波形，直到满足终止准则为止，其中，在迭代处理结束时确定的更新的时域波形是修改的时域波形。
5.如权利要求4所述的系统，其中，多个连续迭代中的至少一次迭代包括：
基于所述指定时域波形和先前输出时域波形来确定更新的时域波形，所述先前输出时域波形对应于在迭代过程的第一次迭代或先前更新的时域波形中的指定时域波形，所述更新的时域波形与更新的RF脉冲相对应；
引导磁共振成像扫描仪的射频功率放大器产生所述更新的RF脉冲；
检测所述更新的RF脉冲的输出时域波形。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述多个连续迭代中的至少一次迭代还包括：
确定已经执行的迭代次数；
确定所述迭代次数等于或大于第一阈值；和
基于迭代次数等于或大于第一阈值的确定，终止迭代过程。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述多个连续迭代中的至少一次还包括：
向用户显示所述输出RF脉冲的频域波形，所述输出RF脉冲由所述射频功率放大器基于在所述多个连续迭代中的所述至少一次中确定的更新的RF脉冲生成；
从所述用户接收与在所述多个连续迭代中的所述至少一次中确定的所述更新的时域波形相关的指令；和
基于所述接收的指令，终止迭代过程。
8.如权利要求7所述的系统，其中，与在所述多个连续迭代中的至少一次迭代中确定的所述更新的时域波形相关的指令包括：由所述射频功率放大器基于在所述多个连续迭代中的至少一次中确定的更新的时域波形所生成的输出RF脉冲是可接受的。
9.一种在包括一个或多个存储设备和一个或多个处理器的计算设备上实现的方法，所述方法包括：
获取指定时域波形；
基于所述指定时域波形，引导磁共振成像扫描仪的射频功率放大器产生输出RF脉冲；
检测所述输出RF脉冲的输出时域波形；
将输出时域波形转换输出频域波形；
通过比较指定频域波形与输出频域波形来确定输出频域波形中的一个或多个频域旁带；和
选定所述输出频域波形的部分，所述输出频域波形的部分包括所述一个或多个频域旁带且不包含一个或多个激发主带；
基于所述输出频域波形的选定部分，确定补偿频域波形；
将所述补偿频域波形变换为补偿时域波形；
基于所述补偿时域波形和所述指定时域波形来确定对应于激励RF脉冲的经修改的时域波形；
使用波形发生器、所述射频功率放大器且基于所述经修改的时域波形，引导所述磁共振成像扫描仪生成激励RF脉冲，以在磁共振成像扫描仪扫描期间激励对象的一个或多个切片。
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