CN110507326A - 磁共振扫描控制方法、系统和磁共振系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁共振扫描控制方法、系统和磁共振系统，属于医疗影像技术领域，通过磁共振扫描，获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，获取目标干扰区域的饱和带配置参数，在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

Description

磁共振扫描控制方法、系统和磁共振系统

技术领域

本发明涉及医疗影像技术领域，特别是涉及一种磁共振扫描控制方法、系统和磁共振系统。

背景技术

磁共振波谱成像，因其能无创检测部分代谢物分子信号，辨析代谢是否异常，或用药治疗的有效性，从而受到临床的关注和应用。

但人体磁共振波谱信号中，脂肪的信号强度基本是有效代谢物信号的数千甚至数万倍。一旦脂肪信号没有被有效抑制，最终的谱线会被这些信号严重污染甚至无法使用。

要抑制脂肪信号，获取更好的谱信号则需要通过添加饱和带或者其他抑脂技术，其中饱和带是常用的一种措施。因此，在操作上，当激发区距离含脂肪部位较近时，可以添加饱和带来抑制脂肪信号。但饱和带使用时，在部分区域会出现多个饱和带叠加现象，或者部分区域需要手动调整以更好抑制该区域脂肪等，在使用上需要精细多次调整饱和带，操作步骤多且过程繁琐，且对用户经验有一定要求，降低了工作效率。

发明内容

基于此，有必要针对传统的设置饱和带的方式繁琐，工作效率低的问题，提供一种磁共振扫描控制方法、系统和磁共振系统。

一种磁共振扫描控制方法，包括以下步骤：

获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带。

根据上述的磁共振扫描控制方法，通过磁共振扫描，获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，获取目标干扰区域的饱和带配置参数，在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

在其中一个实施例中，根据感兴趣区域在感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤还包括以下步骤：

根据感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

在其中一个实施例中，根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤包括以下步骤：

若配置的第一饱和带的数量大于一条，判断配置的第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

在其中一个实施例中，磁共振扫描控制方法还包括以下步骤：

获取磁共振波谱扫描的多个不同感兴趣区域样本；

根据感兴趣区域样本所在的位置和感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数的步骤包括以下步骤：

根据感兴趣区域和目标干扰区域从数据库中获取对应的饱和带配置参数。

在其中一个实施例中，饱和带数据库包括多种加权对比的结构定位像，饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚。

在其中一个实施例中，磁共振扫描控制方法还包括以下步骤：

根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；

向扫描对象施加脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

一种磁共振扫描控制系统，包括：

区域获取单元，用于获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

干扰确定单元，用于根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

参数获取单元，用于获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

饱和带配置单元，用于根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带。

根据上述的磁共振扫描控制系统，通过磁共振扫描，区域获取单元获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，干扰确定单元利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，参数获取单元获取目标干扰区域的饱和带配置参数，饱和带配置单元在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

在其中一个实施例中，参数匹配单元用于根据感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

在其中一个实施例中，饱和带配置单元用于在配置的第一饱和带的数量大于一条时，判断配置的第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

在其中一个实施例中，磁共振扫描控制系统还包括数据库构建单元，用于获取磁共振扫描的多个不同感兴趣区域样本；根据感兴趣区域样本所在的位置和感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

参数获取单元还用于根据感兴趣区域和目标干扰区域从数据库中获取对应的饱和带配置参数。

在其中一个实施例中，数据库包括多种加权对比的结构定位像，饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚。

在其中一个实施例中，磁共振扫描控制系统还包括脉冲施加单元和信号处理单元；

脉冲施加单元用于根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；向扫描对象施加脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

信号处理单元用于根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

一种磁共振系统，包括：

磁共振扫描设备，用于对扫描对象执行磁共振扫描；

存储器，用于存储机器可执行指令；

处理器，用于控制磁共振扫描设备，其中，机器可执行指令的执行使处理器：

获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；

获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带。

根据上述的磁共振系统，处理器控制磁共振扫描设备进行磁共振扫描，获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，获取目标干扰区域的饱和带配置参数，在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

在其中一个实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器：

控制磁共振扫描设备根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲，向扫描对象施加脉冲；

获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

在其中一个实施例中，磁共振系统还包括显示器，显示器用于显示：磁共振扫描初始图像、饱和带配置参数所确定的饱和区域、磁共振重建图像、波谱数据中的至少一种。

一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的磁共振扫描控制方法的步骤。

上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振波谱信号的信噪比，使磁共振波谱成像更加清晰。

附图说明

图1为一个实施例中的磁共振扫描控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的磁共振扫描控制系统的结构示意图；

图3为另一个实施例中的磁共振扫描控制系统的结构示意图；

图4为又一个实施例中的磁共振扫描控制系统的结构示意图；

图5为一个实施例中的磁共振系统的结构示意图；

图6为一个实施例中的磁共振扫描控制方法在实际应用中的效果示意图；

图7为另一个实施例中的磁共振扫描控制方法在实际应用中的效果示意图；

图8a-8b为未施加饱和脉冲的头部磁共振波谱成像示意图和波谱曲线示意图；

图8c-8d为传统技术施加饱和脉冲的头部磁共振波谱成像示意图和波谱曲线示意图；

图8e-8f为一个实施例中的磁共振扫描控制方法在扫描头部时的波谱成像示意图和波谱曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、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的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请提供的磁共振扫描控制方法，可以由磁共振系统执行，并可以应用于磁共振波谱扫描、压脂成像、血管成像的应用场景中，其在磁共振扫描执行前选定定位框，磁共振系统可依据定位框的范围自动设置饱和参数，以自动设置饱和带。示例性的，磁共振扫描控制方法包括：获取初始数据集，初始数据集为磁共振系统对扫描对象进行初始扫描获得；根据初始数据集重建初始图像，并在初始图像中确定感兴趣区域，如通过医师操作鼠标选定或者医师设置定位框确定；根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，干扰信号可以是对感兴趣区域影响和对感兴趣区域非影响；根据脉冲所确定的范围以及干扰信号的空间位置，确定饱和带配置参数，饱和带配置参数可包括饱和脉冲的翻转角、选层梯度参数、饱和脉冲激发的层厚等，且饱和带抑制对感兴趣区域影响的干扰信号。在确定饱和脉冲配置参数后，本申请提供的磁共振扫描控制方法还可包括：控制磁共振系统先后施加饱和带、成像脉冲，以获取磁共振信号，该磁共振信号受干扰信号的影响被减弱甚至完全抑制；以及，重建磁共振信号获取对象的磁共振图像或者波谱数据。

参见图1所示，为本发明一个实施例的磁共振扫描控制方法的流程示意图。该实施例中的磁共振扫描控制方法包括以下步骤：

步骤S110：获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

在本步骤中，利用磁共振系统对扫描对象进行初始扫描获取初始数据集，根据初始数据集重建初始图像，并在初始图像中确定感兴趣区域，例如，初始图像可以是扫描定位像、对象轮廓图像等；感兴趣区域是磁共振扫描需要进行着重观察的区域，可以根据实际需要进行选择，如用户可以通过选择操作圈定感兴趣区域；

步骤S120：根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

在本步骤中，由于在人体组织中，会生成干扰信号的体素(即干扰体素)一般是在感兴趣区域周围或者感兴区域的边界区域，感兴趣区域和干扰信号空间位置具有关联关系，利用感兴趣区域的具体位置可以确定针对感兴趣区域的干扰信号的空间位置，即根据感兴趣区域与干扰信号位置的相对关系确定目标干扰区域；在磁共振扫描时，会对人体组织施加脉冲，该脉冲可以是激发射频脉冲和/或回聚射频脉冲等，在此实施例中，激发射频脉冲的翻转角可以设置为90°、180°等，回聚射频脉冲的翻转角可以设置为180°；在感兴趣区域被脉冲所激发时，感兴趣区域周围的其他会生成干扰信号的组织不一定全会被激发，通过感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，可以确定周围组织被激发的区域范围，并确定被脉冲所激发到的不同成分干扰信号的区域，即目标干扰区域，该目标干扰区域是针对感兴趣区域，且被激发的干扰区域，并不是感兴趣区域周围的所有干扰区域，当目标干扰区域的空间位置距离激发范围在设定阈值范围内，且其信号对感兴趣区域信号影响较大时，会施加饱和带；反之，则不施加；在此基础上配置饱和带，可以减少饱和带的数量，简化配置过程；

步骤S130：获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

在本步骤中，不同的干扰区域可以为其配置不同的饱和带配置参数，可以根据干扰区域的位置来区分和确定；

步骤S140：根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带；

在本步骤中，一般感兴趣区域周围的干扰信号以及感兴趣区域边界的干扰信号对感兴趣区域的磁共振扫描数据的影响最大，对感兴趣区域周围及内部的干扰信号进行抑制，可以通过前一步骤得到的饱和带配置参数可以在感兴趣区域周围自动配置第一饱和带，即饱和脉冲所覆盖的区域。

在本实施例中，通过磁共振扫描，获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，获取目标干扰区域的饱和带配置参数，在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

需要说明的是，干扰信号一般可以是脂肪信号或者其他高强度的对磁共振波谱造成干扰的信号；

上述磁共振扫描控制方法可以应用在磁共振波谱扫描中，磁共振波谱扫描是通过磁共振产生的长波成分穿透人体组织，在正常组织中，代谢物以特定的浓度存在，当组织发生病变时，代谢物浓度也会发生改变，通过扫描测量这些变化量来确定物质结构，并进行成像；感兴趣区域是在磁共振波谱成像时需要进行着重观察的区域，可以根据实际需要进行选择，如用户可以通过选择操作圈定感兴趣区域。

在磁共振成像中，用于形成图像的磁共振信号主要来自于水中的氢质子，其他的氢核对图像影响较小。对于其他化学成分如脂肪、胆碱、氨基酸、N-乙酰天冬氨酸(NAA)、乳酸等，由于其氢原子周围电子云分布不同，氢质子的进动频率有所变化。以水和脂肪来说，水分子中氢质子的化学键为O-H键，脂肪分子中氢质子的化学键为C-H键，水分子中氢质子的进动频率要比脂肪分子中氢质子的进动频率稍快些，其差别为3.5ppm(ppm为百万分之几，化学位移的单位)，相当于150Hz/Ta，基于这种不同，可以将各种化学成分区别开来构成图像的另一维，用以显示不同化合物的空间分布，这种显示不同的效应称为化学位移效应。

在一个实施例中，根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤还包括以下步骤：

根据感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

在本实施例中，感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域本身的位置会对饱和带的配置产生影响，具体可以表现为第一饱和带的数量，如感兴趣区域靠近目标干扰区域(两者之间的距离低于阈值)，此时需要为感兴趣区域配置第一饱和带，第一饱和带的数量以覆盖目标干扰区域为限，第一饱和带的数量也即饱和脉冲所施加的数量；感兴趣区域远离目标干扰区域，目标干扰区域虽会被激发，但其干扰信号对感兴趣区域的信号并不会产生较大的影响，此时可以不为感兴趣区域配置第一饱和带。

进一步的，第一饱和带可以是条状的，若目标干扰区域靠近感兴趣区域，需要配置第一饱和带，此时判断目标干扰区域的范围和形状，以最少的第一饱和带条数配置，覆盖目标干扰区域，而且配置的第一饱和带不与感兴趣区域重叠。

在一个实施例中，根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤包括以下步骤：

若配置的第一饱和带的数量大于一条，判断配置的第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

在本实施例中，通常目标干扰区域的形状是不规则的，而第一饱和带通常是条状的，为了覆盖目标干扰区域，配置的第一饱和带的数量会大于一条，而且多条第一饱和带之间可能出现重叠区域，此时多条第一饱和带之间的重叠区域的信号抑制不同于任何一条第一饱和带的抑制作用，需要对重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角的优化调整，才能实现对重叠区域的干扰信号的抑制。

在一个实施例中，对于多条第一饱和带之间出现的重叠区域，可降低重叠区域对应的第一饱和带的反转角，例如，在优化之前重叠区域对应的两个第一饱和带的翻转角为90°，对其进行优化后其中一个第一饱和带的翻转角为60°，另一个第一饱和带的翻转角为75°，优化后的饱和带不仅能够实现优化前对干扰信号抑制的等同效果，而且能够降低扫描对象吸收的射频能量，提高磁共振检查的安全性。另一方面，在重叠区域第一饱和带部分进行翻转角的优化调整，还可避免对非干扰信号的过度抑制，对非干扰信号的过度抑制会导致有价值诊断信息的缺失，本申请实施例可减小此类情况的出现。

在一个实施例中，磁共振扫描控制方法还包括以下步骤：

获取磁共振波谱扫描的多个不同感兴趣区域样本；

根据感兴趣区域样本所在的位置和感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数的步骤包括以下步骤：

根据感兴趣区域和目标干扰区域从数据库中获取对应的饱和带配置参数。

在本实施例中，数据库可以通过磁共振波谱扫描的多个不同感兴趣区域样本来构建，多个感兴趣区域样本的数据可以是已有的，对应的干扰区域和已优化的饱和带配置数据也是已有的，而且感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置数据是相互关联的，利用三者之间的关联关系可以构建数据库，在使用数据库时，利用感兴趣区域可以匹配饱和带数据库中的干扰区域以及饱和带配置参数，利用数据库可以快速查找到对应于感兴趣区域的饱和带配置参数。

进一步的，针对磁共振波谱扫描，可以生成预扫描成像序列，对待扫描部位预扫描，获得待扫描部位处的干扰区域的图像，并从待扫描部位的磁共振图像中划分感兴趣区域，还可以基于获得的磁共振图像，启用大津阈值选取法等图像分割算法，对该磁共振图像进行图像分割，从而获得相应的干扰区域或干扰体素，至于饱和带配置参数，可以基于人工选取的方式确定最佳的饱和带配置参数，用于构建数据库。

具体的，数据库包括多种加权对比的结构定位像，饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚，以确定饱和脉冲的施加方向和强度。多种加权对比的结构定位像可以适配于多种磁共振扫描时感兴趣区域出现的细微结构变化，避免出现匹配失败。

在一个实施例中，磁共振扫描控制方法还包括以下步骤：

接收添加指令，根据添加指令确定目标位置，在目标位置添加第二饱和带，其中，第二饱和带和第一饱和带在形状、颜色和/或亮度上不同。

在本实施例中，在配置饱和带时，还可以接收添加指令，利用添加指令在目标位置添加第二饱和带，在第一饱和带配置效果出现偏差时，可以使用第二饱和带对干扰信号进行抑制，使磁共振波谱成像更加清晰，而且第二饱和带和第一饱和带在形状、颜色和/或亮度上可以不同，便于区分第一饱和带和第二饱和带。

进一步的，第二饱和带的配置参数可以保留在饱和带数据库中，进一步完善饱和带数据库。

在一个实施例中，磁共振扫描控制方法还包括以下步骤：

根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；

向扫描对象施加脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

在本实施例中，利用饱和带配置参数可以向扫描对象施加饱和脉冲，在饱和脉冲的作用下，向扫描对象施加的脉冲在激发组织时会受影响，饱和带位置相应的干扰信号会被抑制，得到干扰信号受抑制的磁共振信号，以此获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据，可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰，波谱数据更加准确。

根据上述磁共振扫描控制方法，本发明实施例还提供一种磁共振扫描控制系统，以下就磁共振扫描控制系统的实施例进行详细说明。

参见图2所示，为一个实施例的磁共振扫描控制系统的结构示意图。该实施例中的磁共振扫描控制系统包括：

区域获取单元210，用于获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

干扰确定单元220，用于根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

参数匹配单元230，用于获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

饱和带配置单元240，用于根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带。

在本实施例中，通过磁共振扫描，区域获取单元210获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，干扰确定单元220利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，参数获取单元230获取目标干扰区域的饱和带配置参数，饱和带配置单元240在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

在一个实施例中，参数匹配单元230用于根据感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

在一个实施例中，饱和带配置单元240用于在配置的第一饱和带的数量大于一条时，判断配置的第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

在一个实施例中，如图3所示，磁共振扫描控制系统还包括数据库构建单元250，用于获取磁共振扫描的多个不同感兴趣区域样本；根据感兴趣区域样本所在的位置和感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

参数获取单元230还用于根据感兴趣区域和目标干扰区域从数据库中获取对应的饱和带配置参数。

在一个实施例中，数据库包括多种加权对比的结构定位像，饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚。

在一个实施例中，如图4所示，磁共振扫描控制系统还包括脉冲施加单元260和信号处理单元270；

脉冲施加单元260用于根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；向扫描对象施加脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

信号处理单元270用于根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

本发明实施例的磁共振扫描控制系统与上述磁共振扫描控制方法一一对应，在上述磁共振扫描控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于磁共振扫描控制系统的实施例中。

根据上述磁共振扫描控制方法，本发明实施例还提供一种磁共振系统，以下就磁共振系统的实施例进行详细说明。

参见图5所示，为一个实施例的磁共振系统的结构示意图。该实施例中的磁共振系统包括：

磁共振扫描设备，用于对扫描对象执行磁共振扫描；

存储器，用于存储机器可执行指令；

处理器，用于控制磁共振扫描设备，其中，机器可执行指令的执行使处理器：

获取磁共振扫描初始图像，并在磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

根据感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；

获取感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据激发轮廓与干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

获取目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

根据饱和带配置参数在感兴趣区域周围确定第一饱和带。

在本实施例中，处理器控制磁共振扫描设备进行磁共振扫描，获取磁共振扫描初始图像，并在其中确定感兴趣区域，每个区域受到干扰信号不同，利用感兴趣区域确定干扰信号的空间位置，获取针对感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，以此确定干扰信号的空间位置中会被激发到的目标干扰区域，获取目标干扰区域的饱和带配置参数，在感兴趣区域周围确定第一饱和带，以抑制影响感兴趣区域的干扰信号，本方案可以通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振信号的信噪比，使磁共振成像更加清晰。

在一个实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器：

根据感兴趣区域与目标干扰区域之间的结构关系以及感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

在一个实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器：

在配置的第一饱和带的数量大于一条时，判断配置的第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

在一个实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器：

获取磁共振扫描的多个不同感兴趣区域样本；根据感兴趣区域样本所在的位置和感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据感兴趣区域样本、干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

根据感兴趣区域和目标干扰区域从数据库中获取对应的饱和带配置参数。

在一个实施例中，数据库包括多种加权对比的结构定位像，饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚。

在一个实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器：

控制磁共振扫描设备根据饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；向扫描对象施加脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据磁共振信号获取扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

本发明实施例的磁共振系统与上述磁共振扫描控制方法一一对应，在上述磁共振扫描控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于磁共振系统的实施例中。

一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的磁共振扫描控制方法的步骤。

上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现通过感兴趣区域自动配置第一饱和带，减少用户操作的繁琐性，提高磁共振成像的工作效率，同时还可以提高磁共振波谱信号的信噪比，使磁共振波谱成像更加清晰。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例用于磁共振扫描控制方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述磁共振扫描控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在一个实施例中，磁共振扫描控制方法可以应用于磁共振波谱扫描成像的场景中，为波谱成像抑制干扰信号，提高图像清晰度。

磁共振波谱成像，因其能无创检测部分代谢物分子信号，辨析代谢是否异常，或用药治疗的有效性，从而受到临床的关注和应用。

但人体磁共振波谱信号，脂肪和水的信号强度基本是有效代谢物信号的数千甚至数万倍。一旦脂肪信号或者水信号没有被有效抑制，最终的谱线会被这些信号严重污染甚至无法使用。

因此，在操作上，当激发区距离含脂肪部位较近时，就需要添加饱和带来抑制脂肪。要抑制脂肪信号，获取更好的谱信号则需要通过添加饱和带或者其他抑脂技术，其中饱和带是常用的一种措施。但饱和带使用时，在部分区域会出现多个饱和带叠加现象，或者部分区域需要手动调整以更好抑制该区域脂肪等，在使用上需要精细多次调整饱和带。操作步骤多，且对用户经验有一定要求，造成了使用上的不便。

传统的自动饱和带放置技术主要有以下方法：获取脂肪信号位置，wfi(水脂分离技术)或者其他脂肪分割技术，然后根据脂肪的位置来设置饱和带，使饱和带能很好地覆盖几乎所有的脂肪区域，达到压脂效果；或者根据感兴趣区域的位置和大小，添加数个饱和带抑制感兴趣区域外的所有信号，通过饱和带勾勒出感兴趣区域的大小和位置。

本申请的方案通过分析计算，根据需求进行优化的自动饱和带设置，而非在有脂肪的地方全都放置饱和带。通过学习大量的好的饱和带放置数据，来实现饱和带的自动放置。

通过收集大量不同感兴趣区谱线质量好的数据，分析学习其饱和带放置参数。通过算法归类不同结构位置下优化的饱和带放置方法，形成数据库，包括多种加权对比的结构定位像，包含但不限于T1加权，T2加权，PD加权，弥散等。

采集波谱扫描数据时，当用户放置好感兴趣区域的定位后，算法自动用数据库匹配用户设定的感兴趣区域，调用数据库中的饱和带放置参数自动放置饱和带。从而，减少用户操作的繁琐性；且自动放置在算法中检测脂肪位置，饱和带放置能更全地覆盖脂肪区域，更好地实现抑制脂肪的功能。

该方法包含以下内容：

根据大量数据学习结果，感兴趣区域靠近脂肪一定范围内，算法根据感兴趣区域与周围组织的位置和结构关系，提供需要添加的饱和带条数或者不添加；

根据大量数据学习结果，感兴趣区域靠近脂肪一定范围内，放置饱和带，且自动优化调整饱和带方向、层厚；

根据大量数据学习结果，感兴趣区域远离脂肪一定范围外，算法识别不需要添加饱和带，则不添加；

自动添加的基础上，支持用户根据自身需求，添加用户饱和带；

用户饱和带显示方式与自动饱和带显示方式有区分，在形状、颜色、亮度等方面做区分。

确定感兴趣区域与脂肪干扰区域的关系，并添加饱和带的具体过程如下：

1、基于其他MR图像，分割定位出脂肪信号或其他高强度干扰信号的空间位置；

2、结合化学位移效应，脉冲的激发轮廓等因素，计算出会被激发的脂肪或其他高强度干扰信号的激发区域；

3、在会被激发到的脂肪或其他高强度干扰信号区域自动添加饱和带。

在常规磁共振图像中，通过图像分割获取脂肪位置。根据被激发感兴趣区域的其他参数，如射频脉冲激发轮廓等计算出可能被激发的脂肪区域。针对可能被激发的脂肪区域，自动添加饱和带，并对部分饱和带出现重叠的区域，做饱和带翻转角优化调整；空间位置不在被激发范围的脂肪区域，则不添加饱和带。结合脂肪信号位置及可能被激发到的脂肪的空间轮廓，只在被激发概率大的脂肪信号区域添加自动饱和带。

示例性的，如图6所示，黑色圆环为头皮脂肪区域，斜纹条为饱和带，图中只添加了一条饱和带；如图7所示，添加了两条饱和带，为了可以覆盖脂肪区域，两条饱和带有交叉区域，该区域同时被两条饱和带激发，对脂肪信号的抑制情况不同于其中任何一条饱和带，翻转角需要额外的优化处理。若某个脂肪区域同时被2个或2个以上饱和带同时激发，情况就变得复杂，优化翻转角的时候需要考虑的参数就更多。

本方案的优点是饱和带更少，电磁辐射能量吸收率更低。且其他饱和带自动添加方案中，饱和带数量大，必然会导致部分区域多个饱和带重叠；部分情况下，在同一个区域，重叠在一起的多个饱和带，若其翻转角不做额外的优化处理，会使该重叠区域的脂肪信号不能被有效抑制。若施加的饱和带总数量减少，一个区域重叠多个饱和带的概率就会降低，脂肪信号不能被有效抑制的可能性也大大减小。另外，考虑重叠区域饱和带翻转角优化问题时，为了保证被多个饱和带同时选择的区域脂肪信号会被优化抑制，只被其中单个饱和带选择的区域其脂肪抑制效果会在一定程度上折损。

因此，饱和带数量减少，带来的是多方面的改善。

如图8a至8f分别为未施加饱和脉冲、采用传统技术施加饱和脉冲以及采用本申请方法获得的波谱图像示意图。

如图8a所示，其扫描部位为头部，采用的扫描序列为化学位移成像(chemicalshift imaging，CSI)序列，且在序列施加过程中不施加饱和带。经过重建获取的波谱图像，其左上角并未被脂肪信号干扰，右下角脂肪信号干扰较强。进一步地，选取6个代表性体素，如图8b所示为本申请实施例获得的波谱图，从左至右每个附图中的横坐标表示体素的化学位移(单位为ppm)，纵坐标表示波谱信号强度，且左至右每个附图分别对应如图8a所示的编号1-6体素。波谱曲线中能够明显看到脂肪所对应的峰值，箭头所示的即为脂肪信号，编号为1的体素脂肪为本体素内的脂肪信号；编号为3、4、5、6的体素远离头皮脂肪，其脂肪信号由其他体素点扩散(point spread function，PSF)效应导致。更进一步地，1为激发区域外的体素并靠近头皮，但其脂肪信号对激发区域信号的影响非常明显，为影响感兴趣区域的干扰体素；2-6为激发区域内的体素，且2、4和5为靠近头皮的体素，3和6为远离头皮的体素，编号为4的体素同样也是影响感兴趣区域的干扰体素，编号为3的体素由于距离目标区域较远可认为是非影响感兴趣区域的体素。

如图8c所示，其扫描部位为头部，采用的扫描序列为化学位移成像CSI序列，且在序列施加过程中围绕对象的感兴趣区域加一圈饱和带，脂肪污染问题有改善。具体地，本实施中，围绕头部添加6个饱和带，该6个饱和带环绕头部。选择相同6个位置的体素谱线作为示例，1.3ppm附近脂肪信号被有效抑制，如图8d所示为本申请实施例获得的波谱图，从左至右每个附图中的横坐标表示体素的化学位移(单位为ppm)，纵坐标表示波谱信号强度，且左至右每个附图分别对应如图8a所示的编号1-6体素，例如编号为1、3、4、5、6的体素谱线得到相对平整的基线，即施加多个饱和带改善了感兴趣区域的波谱图像质量，但是过多的饱和带施加也使检测对象不可避免的吸收了较多射频能量，造成检测对象体内的射频能量累积，该种情况下很容易引起检测对象扫描过程中单位时间内的射频能量吸收超过安全阈值，从而引起患者热损伤。当出现饱和带重复条数增多时，需要考量的因素越多，且非交叉区域会有一定的折损。

如图8e所示，其扫描部位为头部，采用的扫描序列为化学位移成像CSI序列，且在序列施加过程中根据前述附图1的方法确定饱和带。本申请实施中仅在一侧区域施加三条饱和带；脂肪污染问题改善，1.3ppm脂肪信号被有效抑制，如图8f所示为本申请实施例获得的波谱图，从左至右每个附图中的横坐标表示体素的化学位移(单位为ppm)，纵坐标表示波谱信号强度，且左至右每个附图分别对应如图8a所示的编号1-6体素，，基线平整，且效果与图8c的6条饱和带比，脂肪抑制效果相差不大。进一步地，饱和带的减少有效降低了患者扫描过程中的能量吸收，有效减少特定比吸收率((specific absorption rate，SAR)，在保证获得优质图像的同时提高了患者安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁共振扫描控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取磁共振扫描初始图像，并在所述磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

根据所述感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取所述感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据所述激发轮廓与所述干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

获取所述目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

根据所述饱和带配置参数在所述感兴趣区域周围确定第一饱和带。

2.根据权利要求1所述的磁共振扫描控制方法，其特征在于，所述根据所述饱和带配置参数在所述感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤还包括以下步骤：

根据所述感兴趣区域与所述目标干扰区域之间的结构关系以及所述感兴趣区域的位置，确定待配置的第一饱和带条数。

3.根据权利要求1所述的磁共振扫描控制方法，其特征在于，所述根据所述饱和带配置参数在所述感兴趣区域周围确定第一饱和带的步骤包括以下步骤：

若配置的第一饱和带的数量大于一条，判断配置的各第一饱和带之间是否有重叠区域，若是，对处于所述重叠区域的第一饱和带部分进行翻转角调整。

4.根据权利要求1所述的磁共振扫描控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

获取磁共振扫描的多个不同感兴趣区域样本；

根据所述感兴趣区域样本所在的位置和所述感兴趣区域样本周围的干扰区域获取已优化的饱和带配置参数，根据所述感兴趣区域样本、所述干扰区域和已优化的饱和带配置参数之间的关联关系构建数据库；

所述获取所述目标干扰区域对应的饱和带配置参数的步骤包括以下步骤：

根据所述感兴趣区域和所述目标干扰区域从所述数据库中获取对应的饱和带配置参数。

5.根据权利要求4所述的磁共振扫描控制方法，其特征在于，所述数据库包括多种加权对比的结构定位像，所述饱和带配置参数包括饱和带方向和层厚。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的磁共振扫描控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据所述饱和带配置参数向扫描对象施加饱和脉冲；

向所述扫描对象施加成像脉冲，以获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据所述磁共振信号获取所述扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

7.一种磁共振扫描控制系统，其特征在于，包括：

区域获取单元，用于获取磁共振扫描初始图像，并在所述磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

干扰确定单元，用于根据所述感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；获取所述感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据所述激发轮廓与所述干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

参数获取单元，用于获取所述目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

饱和带配置单元，用于根据所述饱和带配置参数在所述感兴趣区域周围确定第一饱和带。

8.一种磁共振系统，包括：

磁共振扫描设备，用于对扫描对象执行磁共振扫描；

存储器，用于存储机器可执行指令；

处理器，用于控制所述磁共振扫描设备，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：

获取磁共振扫描初始图像，并在所述磁共振扫描初始图像中确定感兴趣区域；

根据所述感兴趣区域确定干扰信号的空间位置；

获取所述感兴趣区域的脉冲的激发轮廓，根据所述激发轮廓与所述干扰信号的空间位置确定目标干扰区域；

获取所述目标干扰区域对应的饱和带配置参数；

根据所述饱和带配置参数在所述感兴趣区域周围确定第一饱和带。

9.根据权利要求8的磁共振系统，其特征在于，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：

控制所述磁共振扫描设备根据所述饱和带配置参数向所述扫描对象施加饱和脉冲，向所述扫描对象施加脉冲；

获取干扰信号受抑制的磁共振信号；

根据所述磁共振信号获取所述扫描对象的磁共振重建图像或者波谱数据。

10.根据权利要求9的磁共振系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器用于显示：所述磁共振扫描初始图像、所述饱和带配置参数所确定的饱和区域、所述磁共振重建图像、所述波谱数据中的至少一种。