CN111830450B - 确定和消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定和消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延。确定磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法包括：提供射频脉冲和所述选层梯度；同时对成像对象施加所述射频脉冲和选层梯度；以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿第一方向，相位编码梯度沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向正交；获取图像沿所述第一方向的相位；根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延。本发明的确定和消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法使用相位信息直接测量选层梯度与射频脉冲之间的时延。该方法相比于使用信号或伪影强度的现有方法更灵敏、更精确。

Description

确定和消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延的 方法

技术领域

本发明涉及磁共振，特别是确定和消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延。

背景技术

采用射频(RF)脉冲和梯度的磁共振(MR)序列可以激励一个特定的平面、厚层或体素。在激励之后，所有的线性相位射频脉冲需要聚相梯度(re-phase gradient)。射频脉冲与梯度脉冲的同步具有严格的要求，例如完整(full shape)射频脉冲的中心应该与薄层或厚层选层梯度的中心发生在同一时刻。然而实际上，这一条件难以精确满足，如梯度与射频脉冲控制精度不一致，梯度切换产生涡流等都能破坏该条件。如果射频脉冲的中心与薄层或厚层选层梯度的中心存在不匹配，那就会发生失相，并导致最终图像信噪比的降低。对于二维激励，射频脉冲与选层梯度之间的不匹配还会产生激励伪影。

现有技术提供了校正梯度和数据采样之间的时延的方法，可以间接地校正梯度和射频脉冲之间的时延。最常见的校正方法是检查梯度回波序列中数据采样时间中心与最大信号对应时刻的时间差。最大信号对应时刻与数据采样时间中心的距离表示射频脉冲与选层梯度的时延。还有一些方法直接校正选层梯度与射频脉冲之间的时延，其中一个方法是手动调整选层梯度与射频脉冲之间的时延。检查激励结果，例如残留伪影、信号强度，最小残留伪影或最大信号强度中的时延被选为选层梯度与射频脉冲之间的时延。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种确定和消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延。

根据本发明的第一方面，提供一种确定磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法，所述选层梯度沿第一方向，所述方法包括：

提供射频脉冲和所述选层梯度；

同时对成像对象施加所述射频脉冲和选层梯度；

以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿所述第一方向，相位编码梯度沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向正交；

获取图像沿所述第一方向的相位；

根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延。

在一实施例中，根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延包括根据下式确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延：

其中，是所述图像沿所述第一方向的相位，γ是旋磁比常数，G是所述选层梯度的幅度，τ是所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，z是所述图像上某点沿所述第一方向的位置，z₀是所述图像沿所述第一方向的中心的位置。

在一实施例中，所述空间编码梯度是梯度回波或平面回波编码方式。

根据本发明的第二方面，提供一种消除磁共振设备中射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法，所述选层梯度沿第一方向，所述方法包括：

提供射频脉冲和所述选层梯度；

同时对成像对象施加所述射频脉冲和选层梯度；

以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿所述第一方向，相位编码梯度沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向正交；

获取图像上沿所述第一方向的相位；

根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延；

调节所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，以消除所述图像上的点沿所述第一方向的相位差。

在一实施例中，根据所述图像上沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延包括根据下式确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延：

其中，是所述图像上沿所述第一方向的相位，γ是旋磁比常数，G是所述选层梯度的幅度，τ是所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，z是所述图像上某点沿所述第一方向的位置，z₀是所述图像沿所述第一方向的中心的位置。

在一实施例中，所述空间编码梯度是梯度回波或平面回波编码方式。

本发明的确定和消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法使用相位信息直接测量选层梯度与射频脉冲之间的时延。该方法相比于使用信号或伪影强度的现有方法更灵敏、更精确。此外，本方法只需要一次测量，因此比手动调整一些参数以发现最小或最大信号的方法更快。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本发明的第一实施例的确定选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法的流程图。

图2为根据本发明的实施例的确定选层梯度与射频脉冲之间的时延的序列图。

图3为根据本发明的第二实施例的消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法的流程图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

100 确定选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法

200 消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法

S102、S104、S106、

S108、S110；S202、步骤

S204、S206、S208、

S210、S212

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，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图1为根据本发明的第一实施例的确定选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法100的流程图。方法100包括步骤S102、步骤S104、步骤S106、步骤S108、步骤S110.在步骤S102中，提供射频脉冲和选层梯度。图2为根据本发明的实施例的确定选层梯度与射频脉冲之间的时延的序列图。图2示出了一个线性相位射频脉冲和相应的选层梯度，该梯度沿第一方向(本实施例中为Z轴方向)。但本发明的方法不限于一个线性相位射频脉冲和一个选层梯度，在多脉冲和多梯度的情况下也适用。

如图2所示，选层梯度与射频脉冲之间的时延τ是射频脉冲的中心与选层梯度上右侧部分与Z轴的面积和聚相梯度与Z轴的面积相等的位置之间的距离。

在步骤S104中，同时对成像对象施加射频脉冲和选层梯度。

在步骤S106中，以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿Z轴方向，相位编码梯度沿第二方向(本实施例中为Y轴方向)，Y轴方向与Z轴方向正交。换句话说，该序列类似于正常的薄层或厚层选层序列，只是将读取梯度移动到薄层或厚层选层梯度所在的轴。空间编码梯度是梯度回波或平面回波编码方式，图2示出的是平面回波编码方式的空间编码梯度。

在步骤S108中，获取图像沿第一方向上的相位。图像的相位信息将会用于计算时延。

在步骤S110中，根据图像沿第一方向上的相位确定射频脉冲与选层梯度之间的时延。若射频与选层梯度之间存在时延，假定选层梯度的幅度是G，选层梯度与射频脉冲之间的时延是τ，则图像上某点沿选层梯度所在的轴的由时延τ导致的附加相位可表示为

在本实施例中，根据上式确定射频脉冲与选层梯度之间的时延。其中，γ是旋磁比常数，z是图像上某点沿选层梯度所在的轴的位置，z₀是图像沿选层梯度所在的轴的中心的位置。

从上式可见，是G、τ、z-z₀的函数，上式也可表示为

图3为根据本发明的第二实施例的消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法200的流程图。方法200包括步骤S202、步骤S204、步骤S206、步骤S208、步骤S210、步骤S212.步骤S202、步骤S204、步骤S206、步骤S208、步骤S210分别与步骤S102、步骤S104、步骤S106、步骤S108、步骤S110相同。在步骤S212中，调节射频脉冲与选层梯度之间的时延，以消除图像上的点沿第一方向的相位差。

本发明的确定和消除选层梯度与射频脉冲之间的时延的方法使用相位信息直接测量选层梯度与射频脉冲之间的时延。该方法相比于使用信号或伪影强度的现有方法更灵敏、更精确。此外，本方法只需要一次测量，因此比手动调整一些参数以发现最小或最大信号的方法更快。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁共振设备中利用梯度回波序列确定射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法，所述选层梯度沿第一方向，所述方法包括：

提供射频脉冲和所述选层梯度；

同时对成像对象施加所述射频脉冲和选层梯度；

以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿所述第一方向，相位编码梯度沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向正交；

获取图像沿所述第一方向的相位；

根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延包括根据下式确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延：

其中，是所述图像沿所述第一方向的相位，γ是旋磁比常数，G是所述选层梯度的幅度，τ是所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，z是所述图像上某点沿所述第一方向的位置，z₀是所述图像沿所述第一方向的中心的位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述空间编码梯度是梯度回波或平面回波编码方式。

4.一种磁共振设备中利用梯度回波序列确定消除射频脉冲与选层梯度之间的时延的方法，所述选层梯度沿第一方向，所述方法包括：

提供射频脉冲和所述选层梯度；

同时对成像对象施加所述射频脉冲和选层梯度；

以空间编码梯度进行数据采样，其中读出编码梯度沿所述第一方向，相位编码梯度沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向正交；

获取图像上沿所述第一方向的相位；

根据所述图像沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延；

调节所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，以消除所述图像上的点沿所述第一方向的相位差。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，根据所述图像上沿所述第一方向的相位确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延包括根据下式确定所述射频脉冲与选层梯度之间的时延：

其中，是所述图像上沿所述第一方向的相位，γ是旋磁比常数，G是所述选层梯度的幅度，τ是所述射频脉冲与选层梯度之间的时延，z是所述图像上某点沿所述第一方向的位置，z₀是所述图像沿所述第一方向的中心的位置。

6.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述空间编码梯度是梯度回波或平面回波编码方式。