CN110398705B - 磁共振成像中测量k空间轨迹的方法、装置及存储介质 - Google Patents

磁共振成像中测量k空间轨迹的方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁共振成像中测量K空间轨迹的方法、装置及存储介质，包括：在任意空间编码方向上，在射频激励脉冲之后设置一空白窗，在所述空白窗内采集第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹；根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。通过本发明，在磁共振成像中测量K空间轨迹时，可以分离背景场对被测磁共振信号相位的影响，提高K空间轨迹测量的精度。

Description

磁共振成像中测量K空间轨迹的方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是一种磁共振成像中测量K空间轨迹的方法及装置。
背景技术
在磁共振成像(MRI)技术领域中，K空间是带有空间定位编码信息的磁共振信号原始数据的填充空间。每一幅磁共振图像都有其对应的K空间数据，对K空间数据进行傅里叶变换，就能对原始数据中的空间定位编码信息进行解码，得到磁共振的图像数据。
在测量K空间轨迹的时候，由于主磁场即背景场的不均匀及不稳定性，会对K空间轨迹测量结果产生一定影响，造成测量结果的偏移。因此，如何去除背景场的不均匀、不稳定性对K空间轨迹测量准确度的影响是磁共振成像技术中需要解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁共振成像中测量K空间轨迹的方法及装置，可以分离背景场的不均匀、不稳定性以及涡流效应对K空间轨迹测量准确度的影响，提高测量的准确度。
依据本发明实施例的一个方面，本申请提供了一种磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，包括：
施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；其中，所述选层梯度脉冲为X、Y、Z方向及所述X、Y、Z方向中至少任意两方向的合成方向；
在任一空间编码方向上，在射频激励脉冲之后设置一空白窗；其中，在所述空白窗内不施加任何梯度场；
在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；
在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；
据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹；
根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
在本发明实施例中，在空间编码方向上，通过在射频激励脉冲之后设置一空白窗，用于测量反映磁共振系统背景场的磁共振信号，简化磁共振成像中测量K空间轨迹的操作流程，提高磁共振成像中测量K空间轨迹的准确率和效率。本发明技术方案能够减少背景场和其他磁场的不均匀、不稳定性以及涡流效应对测量结果产生的影响，进一步减小待测梯度对应K空间轨迹的测量误差。
可选地，所述在射频激励脉冲之后设置一空白窗包括：
施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号；
激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白时间窗内不施任何加梯度场。
可选地，所述在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号包括：
开启磁共振信号接收线圈，采集所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
可选地，所述根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白时间窗内不施加任何梯度场包括：
根据预先设置的所述空白窗的宽度，控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间。
可选地，所述空白窗的宽度根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置。
可选地，所述在所述空白窗之外采集第二磁共振信号包括：
在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈，并将接收到的的磁共振信号，并将其作为所述第二磁共振信号。
可选地，所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure GDA0003201822840000021
Figure GDA0003201822840000022
Figure GDA0003201822840000023
其中，r为所述空间编码方向；
Figure GDA0003201822840000024
为第一磁共振信号的相位；
Figure GDA0003201822840000025
为第二磁共振信号的累积相位；Dr为在所述空间编码方向r上层面到梯度等中心的距离；K1r(t)是第一磁共振信号计算得到的背景场导致的K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure GDA0003201822840000031
是空白窗内第一磁共振信号计算得到的背景场导致的K空间轨迹。
依据本发明实施例的又一方面，提供了一种用于磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，所述装置包括：
设置模块，用于施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；其中，所述选层梯度脉冲为X、Y、Z方向及所述X、Y、Z方向中至少任意两方向的合成方向；以及，在任意空间编码方向上，在射频激励脉冲之后设置一空白窗，其中，在所述空白窗内不施加任何梯度场；
第一采集模块，用于在所述空白窗内采集第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；
第二采集模块，用于在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；
处理模块，用于根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹，并根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
可选地，所述设置模块包括：
第一控制单元，用于施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号；
第二控制单元，用于在激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加任何梯度场；
第三控制单元，用于开启所述空间编码方向上的编码梯度线圈，施加被测梯度场。
可选地，所述第三控制单元包括：设置子单元。
设置子单元，用于根据预先设置的所述空白窗的宽度控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间，或者根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置所述空白窗的宽度。
可选地，所述第一采集模块包括：
第一处理单元，用于开启磁共振信号接收线圈，采集在所述所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
可选地，所述第二采集模块包括：第四控制单元和第二处理单元。
可选地，第四控制单元，用于在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈；
第二处理单元，用于采集在所述被测梯度场以及背景场共同作用下调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第二磁共振信号。
可选地，所述处理模块根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure GDA0003201822840000041
Figure GDA0003201822840000042
Figure GDA0003201822840000043
其中，r为所述空间编码方向；
Figure GDA0003201822840000044
为第一磁共振信号的相位；
Figure GDA0003201822840000045
为第二磁共振信号的累积相位；Dr为在所述空间编码方向r上层面为层面到梯度等中心的距离；K1r(t)是第一磁共振信号计算得到的背景场导致K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure GDA0003201822840000046
是对空白窗内第一磁共振信号进行线性拟合计算得到的K空间轨迹。
依据本发明实施例的又一方面，提供了一种用于磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器，用于存储计算机程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行以上任一项所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法。
依据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；其特征在于，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现以上任一项所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法。
从上述方案中可以看出，本发明实施例通过在每个空间编码方向上设置一个空白窗，并在空白窗内采集第一磁共振信号，该第一磁共振信号可以反映背景场以及涡流效应对被测对象的影响。然后，在本申请的实施例中，进一步利用上述第一磁共振信号的相位对通过正常测量过程得到的第二磁共振信号的相位进行校准，从而可以分离背景场以及涡流效应对K空间轨迹测量结果的影响，去除偏移，从而提高K空间轨迹测量的准确度。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本申请的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本申请的上述及其它特征和优点，附图中：
图1是一个磁共振成像过程的示意图；
图2是本发明实施例一个磁共振成像过程的示意图；
图3是本发明一个实施例中的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法流程图；
图4是本发明一个实施例磁共振成像中测量K空间轨迹的装置示意图；
图5表示本发明另一实施例提供磁共振成像中测量K空间轨迹的装置的结构示意图。
其中，附图标记如下：
Figure GDA0003201822840000051
Figure GDA0003201822840000061
具体实施方式
为使本发明的目的、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。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本领域的技术人员可以理解，在如图1示例所示的磁共振成像过程中，在将被测对象置入磁体之后，为了测量被测对象在磁场作用下被测组织部分的感应磁场强度和相位，首先，磁共振成像的控制设备会依据设定的MR成像序列，依次启动射频发射线圈101、层面选择梯度线圈102、各个空间编码方向上的相位编码梯度线圈103，对被测对象施加不同的磁场；然后，再开启磁共振信号接收线圈104，以采集反映被测对象体内被测组织部位感应磁场强度和相位的磁共振信号；最后，再对采集的磁共振信号进行处理得到磁共振信号对应各个空间编码方向的K空间轨迹，并最终成像。
然而，如前所述，主磁场和其他磁场的不均匀性以及涡流效应会对测量的结果影响，使得测量得到K空间轨迹与真实的K空间轨迹之间存在偏移，因此，需要对测量得到的K空间轨迹进行校准。
本发明的实施例提供磁共振成像中测量K空间轨迹的方法、装置及计算机可读存储介质，可以去除背景场的不均匀性以及涡流效应对K空间轨迹带来的偏移，提高K空间轨迹测量的准确度。
如图2所示，图2为本发明实施例一个磁共振成像过程的示意图。磁共振成像过程中，设置有空白窗201、被测梯度场202。施加射频激励脉冲205、选层梯度脉冲206，激发磁共振信号；关闭选层梯度脉冲206，利用第一采集模块203采集空白窗201内基于所述射频激励脉冲205的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位，并利用第二采集模块204采集基于所述射频激励脉冲205及被测梯度场202的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位。最后，通过对所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位进行处理，确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
在本发明的一个实施例中，参见图3，图中示出本发明一个实施例中的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，具体步骤如下：
S01、施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；其中，所述选层梯度脉冲为X、Y、Z方向及所述X、Y、Z方向中至少任意两方向的合成方向。
在本申请的实施例中，上述空间编码方向相位编码线圈所作用的磁场方向，可以用空间直角坐标系中X，Y，Z三个坐标轴的方向表示。
S02、在一个空间编码方向上，在所述射频激励脉冲之后设置一空白窗，其中，在所述空白窗内不施加任何梯度场。
在本申请的实施例中，上述空白窗可以是一个时间窗，具体可以是指MRI设备没有施加梯度场的一个时间窗。其中，空白窗的宽度就代表这个时间窗的持续时间。在本申请的实施例中，可以认为在空白窗内是没有施加梯度场的，而在空白窗之外则施加有被测梯度场的。
在本申请的一个实施例中，可以在射频激励脉冲之后先设置空白窗，再施加被测梯度场。具体而言，在这种情况下，设置一空白窗的操作具体可以包括：首先，施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号。然后，在激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在一定时间内不施加梯度场，也即保持每个空间编码方向上的编码梯度线圈处于关闭状态。此时，空白窗已被设置，在此期间内可以采集磁共振信号。最后，再开启所述空间编码方向上的编码梯度线圈，施加被测梯度场，此后可以再次采集磁共振信号。
本领域的技术人员可以理解，由于在空白窗内，所有编码线圈都处于关闭状态，没有施加梯度场，因此，在空白窗内采集得到的磁共振信号反映的是背景场对被测对象作用的结果。
在本申请的实施例中，还需要预先设置空白窗的宽度，并根据预先设置的所述空白窗的宽度控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间。上述空白窗的宽度可以预先根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求的因素而设定，例如，可以设置为1ms-10ms，例如2ms、3ms、5ms等。其中，如果主要考虑准确度要求这一因素，则空白窗的宽度应该设置的相对比较大，从而可以准确测量出背景场对被测对象作用的结果；而如果主要考虑速度要求这一因素，则空白窗的宽度应该设置的相对比较小，从而可以缩短K空间轨迹测量过程。
S03、在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000081
其中，r代表空间编码方向；t代表时间。
如前所述，在空白窗之内，所有编码线圈都处于关闭状态，因此，所采集的第一磁共振信号是由背景场作用所产生的信号。
具体而言，在本申请的实施例中，采集第一磁共振信号的过程可以包括：开启磁共振信号接收线圈，采集在所述所有空间编码方向上的编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
在得到第一磁共振信号之后，可以直接提取该第一磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000082
S04、在所述空白窗之外采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000083
其中，r代表空间编码方向；t代表时间。
如前所述，在空白窗之外，施加被测梯度场，也即上述空间编码方向上的编码梯度线圈处于开启状态。因为，所采集的第二磁共振信号由背景场以及被测梯度场共同作用所产生的信号。
具体而言，在本申请的实施例中，采集第二磁共振信号的过程可以包括：在施加了被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈；采集在所述被测梯度场及背景场共同作用下调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第二磁共振信号。
S05、根据所述第一磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000091
和所述第二磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000092
分别得到第一K空间轨迹K1r(t)和第二K空间轨迹K2r(t)。
具体而言，本申请实施例中，所述第一磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000093
和所述第二磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000094
与所述第一K空间轨迹K1r(t)和第二K空间轨迹K2r(t)的计算公式包括：
Figure GDA0003201822840000095
Figure GDA0003201822840000096
其中，r为所述空间编码方向；Dr为在所述空间编码方向r上层面到梯度等中心的距离。
S06、根据所述第一K空间轨迹K1r(t)和第二K空间轨迹K2r(t)确定所述空间编码方向上校准后的空间编码方向r上的K空间轨迹
Figure GDA0003201822840000097
具体而言，在本申请的实施例中，可以通过如下计算方式确定所述空间编码方向上的K空间轨迹：
Figure GDA0003201822840000098
其中，
Figure GDA0003201822840000099
是第一磁共振信号K1r(t)计算得到反映零阶背景场的K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹，K2r(t)以接收到的磁共振信号的第一个点的相位作为零相位参考。
同时，假设测试过程中背景场是恒定的，则
Figure GDA00032018228400000910
以及K1r(t)应该是随时间线性变化的。其中，
Figure GDA00032018228400000911
式中，△B固定，则，此
Figure GDA00032018228400000912
随时间线性变化。因此，可以用空白窗内得到的K1r(t)的线性拟合值，作为空白窗内背景场导致的K空间轨迹变化，标记为：
Figure GDA00032018228400000913
在本发明实施例中，层面定位梯度的爬升率较小时，选层梯度产生的涡电流可以忽略，对待测梯度场影响很少，而测量误差也可忽略。因此，简化背景场梯度信号的第一磁共振信号中的高阶相位影响，生成所述背景场梯度信号的线性相位，可以提高磁共振成像中测量K空间轨迹过程中所述第一磁共振信号和所述第二次磁共振信号的相位差的测量效率。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例通过在每个空间编码方向上设置一个空白窗，并在空白窗内采集第一磁共振信号，该第一磁共振信号可以反映背景场以及涡流效应对被测对象的影响。在本发明的实施例中，进一步利用上述第一磁共振信号的相位对通过正常测量过程在空白窗之外采集得到的第二磁共振信号的相位进行校准，从而可以分离背景场以及涡流效应对K空间轨迹测量结果的影响，去除偏移，从而提高K空间轨迹测量的准确度。
在本发明的一个实施例中，参见图4，图中示出本发明一个实施例中的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置200，具体包括：设置模块210、第一采集模块220、第二采集模块230及处理模块240。
设置模块210，用于施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；其中，所述选层梯度脉冲为X、Y、Z方向及所述X、Y、Z方向中至少任意两方向的合成方向；以及，在任意空间编码方向上，在射频激励脉冲之后设置一空白窗，其中，在所述空白窗内不施加被测梯度场。
在本申请的实施例中，上述空白窗可以是一个时间窗，具体可以是指MRI设备没有加载相位编码梯度场的一个时间窗，空白窗的宽度就代表这个时间窗的持续时间。
在本申请的一个实施例中，设置模块210包括：第一控制单元211、第二控制单元212和第三控制单元213。
其中，第一控制单元211，用于施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号。
第二控制单元212，用于在激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加被测梯度场。
第三控制单元213，用于开启所述空间编码方向上的编码梯度线圈，施加被测梯度场。
本领域的技术人员可以理解，在空白窗内，设置模块控制所有编码线圈都处于关闭状态。因此，在空白窗内采集得到的磁共振信号，反映的是背景场以及涡流效应对被测对象作用的结果。
在本申请的一个实施例中，第三控制单元213包括有设置子单元2131。
设置子单元2131用于根据预先设置的所述空白窗的宽度控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间，以及根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置所述空白窗的宽度。
第一采集模块220，用于在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位。
在本申请的一个实施例中，第一采集模块220包括：第一处理单元221。
其中，第一处理单元221用于开启磁共振信号接收线圈，采集在所述每个空间编码方向上的所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
第一处理单元221得到第一磁共振信号之后，进一步对该磁共振信号进行处理，得到所述第一磁共振信号的相位
Figure GDA0003201822840000111
第二采集模块230，用于在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位。
在本申请的一个实施例中，第二采集模块230包括有第四控制单元231和第二处理单元232。
第四控制单元231，用于用于在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈；
第二处理元232，用于采集在所述被测梯度场以及背景场共同作用下调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第二磁共振信号。
在本申请的实施例中，在空白窗之外，第四控制单元231开启当前空间编码方向上的编码梯度线圈，则第二处理单232采集的第二磁共振信号是由背景场以及该空间编码方向上编码梯度场共同作用所产生的信号。
处理模块240，用于根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹，并根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
在本申请实施例中，处理模块240根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure GDA0003201822840000112
其中，r为所述空间编码方向；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure GDA0003201822840000113
是空白窗内第一磁共振信号计算得到的反映背景场影响的K空间轨迹，
Figure GDA0003201822840000114
是校准后的空间编码方向r上的K空间轨迹。
图5为本发明另一实施例提供的日志处理的结构示意图。如图5所示，图5所示的日志处理的处理装置300包括：至少一个存储器301、处理器302。所述至少一个存储器301，用于存储计算机程序；所述至少一个处理器302，用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行以上任一项所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法。终端300中的各个组件通过总线系统303耦合在一起。可理解，总线系统303用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统303除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统303。
可以理解，本发明实施例中的存储器301可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(ProgrammableROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(StaticRAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(SynchronousDRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DoubleDataRateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SynchlinkDRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambusRAM，DRRAM)。本发明实施例描述的系统和方法的存储器301旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器301存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统3011和应用程序3012。
其中，操作系统3011，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序3012，包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序3012中。
在本发明实施例中，通过调用存储器301存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序3012中存储的程序或指令，处理器302可以执行上述日志处理装置所执行的方法。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器302中，或者由处理器302实现。处理器302可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器302中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器301可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器302，处理器301读取存储器302中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本发明实施例描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits，ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本发明所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本发明实施例所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本发明实施例所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
在本实施例，处理器302具体用于：
施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；其中，所述选层梯度脉冲为X、Y、Z方向及所述X、Y、Z方向中至少任意两方向的合成方向；
在任意空间编码方向上，在所述射频激励脉冲之后设置一空白窗，其中，在所述空白窗内不施加被测梯度场；
在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；
在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；
根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹；
根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
可选地，处理器302还用于：
施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号；
激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加被测梯度场。
可选地，处理器302还用于：
开启磁共振信号接收线圈，采集在所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
可选地，处理器302还用于：
根据预先设置的所述空白窗的宽度，控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间。
可选地，处理器302还用于：
根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置所述空白窗的宽度。
可选地，处理器302还用于：
在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈并将接收到的磁共振信号作为所述第二磁共振信号。
可选地，处理器302还用于：
根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure GDA0003201822840000141
Figure GDA0003201822840000142
Figure GDA0003201822840000143
其中，r为所述空间编码方向；
Figure GDA0003201822840000144
为第一磁共振信号的相位；
Figure GDA0003201822840000145
为第二磁共振信号的累积相位；Dr为在所述空间编码方向r上层面到梯度等中心的距离；K1r(t)是第一磁共振信号计算得到的背景场导致的K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure GDA0003201822840000146
是空白窗内第一磁共振信号进行线性拟合计算得到的背景场导致的K空间轨迹，
Figure GDA0003201822840000147
是校准后的空间编码方向r上的K空间轨迹。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述日志处理的方法的实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，包括：
施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；
在任意空间编码方向上，在所述射频激励脉冲之后设置一空白窗；其中，在所述空白窗内不施加任何梯度场；
在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；
在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；
根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹；以及，
根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，所述在射频激励脉冲之后设置一空白窗包括：
施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号；激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加任何梯度场。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号包括：
开启磁共振信号接收线圈，采集在所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
4.根据权利要求2所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，所述根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加任何梯度场包括：
根据预先设置的所述空白窗的宽度，控制编码梯度线圈处于关闭状态的时间。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，所述空白窗的宽度根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号包括：
在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈，并将接收到的磁共振信号作为所述第二磁共振信号。
7.根据权利要求1所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法，其特征在于，所述根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与所述第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure FDA0003241803430000021
Figure FDA0003241803430000022
Figure FDA0003241803430000023
其中，r为所述空间编码方向；
Figure FDA0003241803430000024
为第一磁共振信号的相位；
Figure FDA0003241803430000025
为第二磁共振信号的累积相位；Dr为在所述空间编码方向r上层面到梯度等中心的距离；K1r(t)是第一磁共振信号计算得到的背景场导致的K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure FDA0003241803430000026
是空白窗内第一磁共振信号进行线性拟合计算得到的背景场导致的K空间轨迹，
Figure FDA0003241803430000027
是校准后的空间编码方向r上的K空间轨迹。
8.磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，包括：
设置模块，用于施加一射频激励脉冲及一选层梯度脉冲；以及，在任意空间编码方向上，在所述射频激励脉冲之后设置一空白窗，其中，在所述空白窗内不施加任何梯度场；
第一采集模块，用于在所述空白窗内采集基于所述射频激励脉冲的第一磁共振信号，得到所述第一磁共振信号的相位；
第二采集模块，用于在所述空白窗之外施加被测梯度场，并采集基于所述射频激励脉冲及所述被测梯度场的第二磁共振信号，得到所述第二磁共振信号的相位；
处理模块，用于根据所述第一磁共振信号的相位和所述第二磁共振信号的相位分别得到第一K空间轨迹和第二K空间轨迹，并根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹。
9.根据权利要求8所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述设置模块包括：
第一控制单元，用于施加射频激励脉冲及层面选择梯度，激发一个偏中心层面的磁共振信号；
第二控制单元，用于在激励完成后，根据预先设置的空白窗的宽度，在该空白窗内不施加任何梯度场；以及
第三控制单元，用于开启所述空间编码方向上的编码梯度线圈，施加被测梯度场。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述第三控制单元包括：
设置子单元，用于根据预先设置的所述空白窗的宽度控制所述编码梯度线圈处于关闭状态的时间。
11.根据权利要求10所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述设置子单元还用于根据K空间轨迹测量的准确度要求和/或速度要求设置所述空白窗的宽度。
12.根据权利要求8所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述第一采集模块包括：
第一处理单元，用于开启磁共振信号接收线圈，采集在每个空间编码方向上的所有编码梯度线圈处于关闭状态下由背景场调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第一磁共振信号。
13.根据权利要求8所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述第二采集模块包括：
第四控制单元，用于在施加被测梯度场之后，开启磁共振信号接收线圈；
第二处理单元，用于采集在所述被测梯度场以及背景场共同作用下调制产生的磁共振信号，并将其作为所述第二磁共振信号。
14.根据权利要求8所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，所述处理模块根据所述第一K空间轨迹和第二K空间轨迹确定所述空间编码方向上校准后的K空间轨迹，包括根据如下K空间轨迹与所述第一磁共振信号的相位和第二磁共振信号的相位的关系，确定所述空间编码方向上的校准后的K空间轨迹：
Figure FDA0003241803430000031
Figure FDA0003241803430000032
Figure FDA0003241803430000033
其中，r为所述空间编码方向；
Figure FDA0003241803430000034
为第一磁共振信号的相位；
Figure FDA0003241803430000035
为第二磁共振信号的累积相位；Dr为在所述空间编码方向r上层面到梯度等中心的距离；K1r(t)是第一磁共振信号计算得到的背景场导致的K空间轨迹；K2r(t)是第二磁共振信号计算得到的K空间轨迹；
Figure FDA0003241803430000041
是空白窗内第一磁共振信号进行线性拟合计算得到的背景场导致的K空间轨迹。
15.一种用于磁共振成像中测量K空间轨迹的装置，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器，其中：
所述至少一个存储器，用于存储计算机程序；
所述至少一个处理器，用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至7中任一项所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；其特征在于，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如权利要求1至7中任一项所述的磁共振成像中测量K空间轨迹的方法。
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