CN114076910A - 导频音信号处理方法、装置、电子设备、存储介质以及磁共振成像设备 - Google Patents

导频音信号处理方法、装置、电子设备、存储介质以及磁共振成像设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及了一种信号处理方法及装置，用于在磁共振成像过程中，为被测患者的采集的导频音信号去除干扰，产生与患者机械性运动相关联的图像，该信号处理方法包括：从一个接收天线组接收原始参考射频信号；接收与射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列；将时间序列与原始参考射频信号同步，确定在脉冲序列的一重复周期中原始参考射频信号中的回波链序列，回波链序列在时序上对应于时间序列中与射频脉冲的发送事件相关的部分；设置回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号。该方法从物理和统计的角度消除射频干扰信号的影响，恢复导频音信号。

Description

导频音信号处理方法、装置、电子设备、存储介质以及磁共振 成像设备
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种为导频音信号去除干扰信号的方法和装置。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种在一定磁场条件下利用天线将射频脉冲信号对对象进行照射，并基于从该物体接收经调制的射频信号成像的医学影像技术。可以利用磁共振成像技术对该对象内部结构、物质组成、生理过程等进行研究。具有拉莫频率(Larmor frequency)的射频脉冲使被照射物体中自旋核子，如氢核(即H+)发生具有偏角的进动，激励后产生磁共振射频信号，并通过接收线圈/天线进行接收，经计算机处理而成像。通过该方法所绘制的物体内部的图像可以反映构成对象的自旋核子空间分布、种类等信息。
借助梯度磁场对这些施加于物体进行照射的射频脉冲信号进行位置编码，位置编码允许接收到的信号能够与体积元素相关联。然后，对接收到的信号进行分析，并且提供检查对象的立体成像。
根据所使用的脉冲序列(也称为序列)，磁共振成像系统中的图像采集需要几毫米至几秒。因此，有意义的是，相应地在身体保持不动的阶段开始时，开始进行图像采集，以避免在图像采集期间由于运动而产生的伪影。但不可避免的运动例如呼吸和心跳。然而，在具有运动的阶段之后，还存在平静阶段，例如在呼气或者心肌收缩之后。在该阶段进行图像采集，预计具有相对长的运动少的阶段，从而在此预计了最佳的测量结果。
此外，借助于一些高频信号或射频信号等参考射频信号以采集运动信息。在此，在磁共振成像设备与患者相关的k-空间记录中，可以根据一些调制解码的方式将与患者机械性运动相关的数据或信息读出，从而识别由呼吸或者心跳等引起的患者的运动。
发明内容
有鉴于此，本公开一方面提出了一种信号处理方法，用于在磁共振成像设备采集测量对象的机械性运动相关的原始参考射频信号过程中，识别并消除射频干扰信号，特别是磁共振成像设备因进行图像采集过程中所引入的关于射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号。该信号处理方法包括：从一个接收天线组接收所述原始参考射频信号；接收与射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列；将所述时间序列与所述原始参考射频信号同步，确定在脉冲序列的一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列，所述回波链序列在时序上对应于控制信号的所述时间序列中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分；设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号，其中，通过所述时间序列中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。
可选地，所述设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点包括：在所述起始端、第一终止端领域内计算相邻所述采样点的幅值变化，在所述起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在一先验的第一阈值内的采样点作为拟合点；基于所述拟合点利用拟合算法生成所述拟合信号，其中，所述第一阈值依据所述原始参考射频信号中未受射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值变化的最大值确定。
可选地，所述设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号之后包括：响应于获取一完整的重复周期，将所述原始参考射频信号与所述拟合信号的差确定为一个重复周期中的所述射频干扰信号；在当前重复周期中将所述原始参考射频信号与先前各所述重复周期中的所述射频干扰信号的平均值的差确定为当前所述重复周期中参考射频信号。
可选地，所述设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点包括：所述第一终止端的领域还包括通过所述回波链序列中的干扰电平恢复至基准电平的时间确定的第二终止端；在所述第二终止端的领域内设置采样点，计算所述采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的所述采样点作为拟合点。
可选地，所述设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号包括：比较所述回波链序列与正常呼吸周期之间的长度，或者比较作为第二阈值的所述回波链序列中相邻间隔的射频脉冲发送的时间间隔与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间长短；基于所述比较的结果，确定是否分割所述回波链序列。
可选地，所述确定是否分割所述回波链序列包括：响应于回波链序列的长度短于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间长于所述第二阈值，选取所述回波链序列起始领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个采样点作为第一拟合点和所述回波链序列的所述第一终止端领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个采样点作为第二拟合点；对所述第一拟合点与所述第二拟合点采用线性拟合以生成所述拟合信号。
可选地，所述确定是否分割所述回波链序列包括：响应于回波链序列的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间短于所述第二阈值，将所述回波链序列分割为多段回波链序列段。
可选地，所述响应于回波链序列的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间短于所述第二阈值，将所述回波链序列分割为多段回波序列段包括：对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点，形成多个拟合点；采用一非线性拟合算法以拟合多个所述拟合点作为所述拟合信号。
可选地，所述响应于回波链序列的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间短于所述第二阈值，将所述回波链序列分割为多段回波序列段包括：对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化符合所述第一阈值内的采样点作为拟合点，形成多个拟合点；在相邻所述拟合点之间采用线性拟合算法并形成一多线段的所述拟合信号。
可选地，将所述时间序列与所述原始参考射频信号同步，确定在一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列，所述回波链序列在时序上对应于所述时间序列中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分包括：即时跟踪所述控制信号的时间序列的变化；从所述时间序列中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始。
可选地，所述确定在一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列，所述回波链序列在时序上对应于所述控制信号中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分包括：响应于从所述时间序列中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始；将所述原始参考射频信号读入一缓存器，并保持对所述时间序列的变化；判断所述重复周期是否结束。
可选地，所述原始参考射频信号包括一原始导频音信号。
本公开的另一方面提供了一种信号处理装置，用于在磁共振成像设备采集测量对象的机械系性运动生理信号相关的原始参考射频信号过程中，确认并消除射频干扰信号。该信号处理装置包括：控制单元，被配置为从至少一个接收天线组接收所述原始参考射频信号，并且接收与射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列；控制单元包括一系统时钟，通过所述系统时钟将所述控制信号的时间序列与所述原始参考射频信号同步；识别单元，被配置为在脉冲序列的一重复周期内确定所述原始参考射频信号中的回波链序列，所述回波链序列在时序上对应于所述控制信号的时间序列中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分；拟合信号单元，被配置为用于设置所述回波链序列起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号，其中，通过所述时间序列中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为在所述回波链序列的所述起始端、第一终止端领域内计算相邻所述采样点的幅值变化，在所述起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化符合一先验的第一阈值的采样点作为拟合点；基于所述拟合点利用拟合算法生成所述拟合信号，其中，所述第一阈值依据所述原始参考射频信号中未受射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值变化的最大值确定。
可选地，所述信号处理装置还包括：参考射频信号处理单元，被配置为响应于一完整的所述重复周期，将所述原始参考射频信号与所述拟合信号的差确定为一个所述重复周期中的所述射频干扰信号，在当前重复周期中将所述原始参考射频信号与先前各所述重复周期中的所述射频干扰信号的平均值的差确定为当前所述重复周期中参考射频信号。
可选地，所述识别单元还被配置为通过所述时间序列中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端，以及所述第一终止端的领域还包括通过所述回波链序列中的干扰电平恢复至基准电平的时间确定为第二终止端；拟合信号单元被配置为在所述第二终止端的领域内设置采样点，计算所述采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的所述采样点作为拟合点。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为比较所述回波链序列与正常呼吸周期之间的长度，或者比较作为第二阈值的所述回波链序列中相邻间隔的射频脉冲发送的时间间隔与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间长短；基于所述比较的结果，确定是否分割所述回波链序列。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为响应于回波链序列的长度短于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平回复至基准电平的时间长于所述第二阈值，选取所述回波链序列起始端领域内幅值变化在所述第一阈值内的至少一个第一拟合点以及在所述回波链序列第一终止端领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个第二拟合点；以及对所述第一拟合点与所述第二拟合点采用线性算法拟合以生成所述拟合信号。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为响应于所述回波链序列的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平回复至基准电平的时间短于所述第二阈值，将所述回波链序列分割为多段回波链序列段。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点，形成多个拟合点；以及采用一非线性拟合算法以拟合多个所述拟合点生成所述拟合信号。
可选地，所述拟合信号单元还被配置为对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点，形成多个拟合点；以及在相邻所述拟合点之间采用线性拟合算法并形成一多线段的所述拟合信号。
可选地，识别单元被配置为即时跟踪所述控制信号的时间序列的变化，从所述时间序列中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始。
可选地，识别单元被配置为响应于从所述时间序列中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始，将所述原始参考射频信号读入一缓存器，并跟踪所述时间序列的变化，判断所述重复周期是否结束。
可选地，所述原始参考射频信号包括原始导频音信号。
本公开的另一方面提供了一种磁共振成像设备，能够基于测量对象的机械性运动产生确定相关生理信号。所述磁共振成像设备包括：如前所述的信号处理装置。
本公开的另一方面提供了一种电子设备。所述电子设备包括：控制器；以及存储程序的存储器，所述程序包括指令，所述指令在由所述控制器执行时使所述控制器执行根据如前所述的信号处理方法。
本公开的另一方面提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由电子设备的处理器执行时，致使所述电子设备根据如前所述的信号处理方法。
本公开所提供的信号处理方法及装置的一个优势在于参考射频信号，如导频音信号关于每一重复周期的脉冲序列在物理和统计的角度看具有复现性，因而能够以较经济的计算，利用拟合算法确定射频干扰信号，从当前重复周期中的原始导频音信号减去先前重复周期中射频干扰信号的平均值，可以有效减少拟合算法的出错概率，并减少在一个重复周期中发生的跳跃信号的影响。
另一个优势在于，本公开所提供的信号处理方法可以适用于处理一些磁共振序列，如Trufi序列或Haste序列中的非正常干扰。
另一个优势在于，本公开所提供的信号处理方法可以根据不同长度的回波链序列，或回波链序列中相邻射频脉冲发送的时间间隔长度的特性，区分短回波链序列、特殊长度的回波链序列和一回波链序列中较长间隔的射频脉冲发送，采用相应的拟合算法，得到高质量的导频音信号/参考射频信号。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本公开的实施例，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为示出根据一个示例性实施例的具有导频音发送器21和导频音接收器52的根据本公开的磁共振成像设备的示意图；
图2为示出根据一个示例性实施例的多信道参考射频信号/导频音信号与受射频干扰信号影响的信号示意图；
图3为示出根据一个示例性实施例的一种用于确定和消除射频干扰信号的信号处理装置80的功能框图；
图4为示出根据一个示例性实施例的参考射频信号/导频音信号数据结构存储示意图；
图5为示出根据一个示例性实施例的在一个脉冲序列的重复周期内射频脉冲序列与参考射频信号/导频音信号的时间序列图；
图6为示出根据一个示例性实施例的将一个磁共振信号序列的重复周期内射频脉冲序列于参考射频信号/导频音信号分割为多段回波链序列段853进行处理；
图7为示出根据一个示例性实施例的多信道的参考射频信号/导频音信号在去除射频干扰前和利用本公开的信号处理装置80或方法去除射频干扰信号后的参考射频信号/导频音信号；
图8为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中确定射频干扰信号以及从原始参考射频信号/导频音信号中消除射频干扰信号的方法流程图；
图9为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中在重复周期中确定原始参考射频信号/导频音信号的回波链序列的方法流程图；
图10为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中生成用于消除原始参考射频信号/导频音信号中射频干扰信号的拟合信号的方法流程图；
图11为示出能够应用于示例性实施例的示例性计算设备的结构框图。
其中，附图标记如下：
100 磁共振成像设备
10 磁体单元
11 场磁体
12 梯度线圈
14 体线圈
16 患者通道
20 射频发送线圈
21 导频音发送器
22 局部线圈
30 射频发送单元
31 射频发送控制器
32 振荡器
40 梯度单元
50 接收天线组
51 接收线圈
52 导频音接收器
60 接收机
61 接收线圈信道选择器
70 脉冲序列生成器
80 信号处理装置
81 控制单元
82 系统时钟
83 识别单元
830 受射频干扰信号影响的原始参考射频信号/导频音信号
831 回波链序列
832 参考射频信号/导频音信号的恢复段
84 缓存器
85 拟合信号单元
851 拟合点
852 拟合信号
853 回波链序列段
86 参考射频信号处理单元
90 计算机
91 用户输入界面
92 显示装置
T 正常呼吸周期
Ts 时间序列
T1 回波链序列长度
T2 相邻间隔的射频脉冲的发送的时间间隔
T3 原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间
Interf_SigTR(i) 第i次重复周期中的射频干扰信号
PT_Og_SigTR(i) 第i次重复周期中的原始导频音信号
Fit_SigTR(i) 第i次重复周期中的拟合信号
PT_SigTR(i+1) 第i+1次重复周期中的导频音信号
具体实施方式
为了对本公开的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本公开的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在磁共振成像系统中，参考射频信号，例如：导频音(Pilot Tone-PT)是基于MR的接收机的呼吸信号的调制以从原始信号中提取出。可以作为磁共振信号获取的触发特征，并用于呼吸运动的跟踪。
图1为示出根据一个示例性实施例的具有导频音发送器21和导频音接收器52的根据本公开的磁共振成像设备的示意图。
如图1所示，磁体单元10具有场磁体11，场磁体11在测量区域中产生均匀静磁场B0，用于对齐测量对象或患者的核自旋。静磁场B0均匀性特别是涉及磁场强度或者量值。测量区域布置在患者通道16中可以由移动单元移动。场磁体11通常是可以提供具有1.5T、3.0T的磁通密度、在最新的设备的情况下甚至更高的磁场的超导磁体。然而，对于较低的场强，也可以使用永磁体或者具有正常导电的线圈的电磁体。
此外，磁体单元10还具有梯度线圈12，梯度线圈12被设置为用于将磁场B0与可变磁场的三个空间方向上叠加，以对所采集的检查体积中的成像区域进行空间区分。梯度线圈12通常是由正常导电的金属丝构成的线圈，其可以在检查体积中产生彼此正交的场。
磁体单元10还具有体线圈14，体线圈14被设置为用于向检查体积中辐射经由信号导线馈送的射频信号，接收由患者发出的共振信号，并且经由信号导线传输。
脉冲序列生成器70向磁体单元10提供用于梯度线圈12和体线圈14的不同的信号。
梯度单元40可被设置为从脉冲序列生成器70接收一组关于梯度场的脉冲序列，用于经由馈电线向梯度线圈12供应可变电流，可变电流以时间协调的的方式在检查体积中提供所希望的梯度场。
在射频发射部分，射频发送单元30可被设置为从脉冲序列生成器70接收一组关于激励射频发射线圈的脉冲序列，用于产生具有预先给定的时间走向、幅值和频谱功率分布的高频脉冲/射频脉冲，用于激励处于测量区域的患者中的核自旋的磁共振。在此，可以实现千瓦范围内的脉冲功率。激励脉冲可以由体线圈14和/或射频发送线圈20发送天线辐射到患者。射频发送单元30可以包括从脉冲序列生成器70接收脉冲序列的射频发送控制器31，射频发送控制器31可以具产生有控制射频发送线圈20发送射频脉冲的控制信号，该控制信号可以以时间序列的方式表示射频发送线圈20产生发送至测量对象的射频脉冲的时序，该控制信号可以依据脉冲序列而产生，以及振荡器31，振荡器31可以依据脉冲序列而产生相应的时间走向、幅值和频谱功率分布的高频脉冲/射频脉冲。在此，由振荡器31产生的高频脉冲/射频脉冲可以经前置的射频信号放大器进行放大。在此，射频发送线圈可以包括在患者近端布置的局部线圈22。控制信号还可以包括用于控制梯度单元40产生的梯度脉冲序列，以使得梯度线圈12依此梯度脉冲序列产生梯度磁场，通过磁场的空间变化对射频脉冲信号的位置信息进行编码，在此控制信号可以是以时间序列的表现方式的与任何与射频脉冲的发送事件相关的，控制包括且不限于体线圈14、局部线圈22以及梯度线圈12产生的射频发送以及局部线圈22的调谐、解调等射频发送事件。
在患者的近端可以布置由局部线圈22，局部线圈22可以由连接线与射频发送单元30以及接收天线组50连接。接收天线组50可以通过信号导线将接收到的模拟信号形式的磁共振信号和/或与测量对象的机械性运动的生理信号相关的原始参考射频信号馈送至接收机60，接收机60可以包括一接收线圈信道选择器61可以将磁共振信号和/或原始参考射频信号分别输出至一个信道上，形成多个信道。接收机60可以将上述模拟信号转换为数字信号后，输出到计算机90进行处理，计算机90至少可以包括一重建单元/装置，重建单元/装置可以至少利用逆傅里叶变换运算操作从磁共振信号中重建反映测量对象或病患的解剖组织关于物质的空间分别图像。显示装置92可以提供重建后的图像、影片(Cinematic)的显示、播放。
此外，计算机90还包括用户输入界面91，用于提供用户的输入、选择和交互操作。用户输入界面91可以至少包括：一个键盘，鼠标，以及触摸屏等。
在射频发射部分，射频发送线圈20还包括：导频音发送器21，导频音发送器21可以与局部线圈22连接，或沿局部线圈22周围布置，或局部线圈22具有用于发送导频音信号的导频音信号的单独的发射天线。此外，也可以想到，在患者通道16中或者在患者的一些解剖位置上布置用于导频音信号的单独的发射天线。在一些应用和技术优势，可以将导频音发送器21布置在局部线圈22中。
在射频接收部分，可以包括一导频音接收器52。导频音接收器52可以与局部线圈22信号连接，局部线圈22可以具有用于接收导频音信号的接收天线。此外，在患者通道16中或者患者的一些解剖位置上布置用于接收导频音信号的接收天线。在一些示出的实施例中，导频音接收器52可被设置为用于接收磁共振信号的局部线圈22的一个或多个天线线圈。在此，导频音接收器52可以与用于磁共振信号的接收机60相同，或者可以利用接收机60的接收线圈信道选择器53中的一个或者多个信道以接收导频音信号，并且导频音接收器52可以仅对天线线圈的信号应用滤波器或者算法形式的一些附加的处理步骤，来提取导频音信号。同时，基于一些应用和技术优势，可以将导频音接收器52布置在局部线圈中。
导频音发送器21产生导频音信号，可以经由感应环/天线将导频音信号入射到患者的一些解剖位置。为此，导频音发送器21可以具有一单独的振荡器，该振荡器可以生成具有合适的频率的射频/高频信号。在一些示出的实施例中，当频率优选在磁共振成像设备100在进行成像时使用的拉莫频率(Larmor Frequency)或者拉莫频率附近的频率范围内时，可以代替导频音发送器21中的振荡器，可以由射频发送单元30的振荡器31馈送射频信号，或者通过导频音发送器21中根据馈送的信号生成射频信号，以在采集磁共振信号的同时保持导频音信号的稳定性。
可以实施一些有利的方式，可以更好的将导频音信号与磁共振信号进行分离，减少或消除两者的相互作用，使得利用导频音对生理信号，运动信息的监视和借助于磁共振信号的图像采集之间不相互干扰。在一示出的有利方式，在导频音发送器21端可以利用幅值调制、频率调制或者相位调制中的一种调制方式，对导频音信号进行调制，将其调制到一定频率的射频/高频信号。也可以使用诸如正交相位调制的方法。上述方法的实施，使得导频音信号在k-空间中占据的位置与磁共振信号不相交。可以理解的是，在导频音发送器21端采取编码、调制等方式可以消除在图像采集过程中由磁共振信号的干扰，实现包括导频音信号等的参考射频信号与磁共振信号的分离。
由于导频音信号通常非常微弱，从而在接收时会被磁共振成像所需的脉冲序列的扫描而被干扰，即包括因射频发送线圈20、局部线圈22发送射频脉冲/功率的阶段、动态调谐和动态解调等射频干扰方式，这会影响到与导频音信号相关联的应用协议的扫描结果。而根据现有的硬件框架，很难通过硬件解决方案去除或降低射频干扰的影响。
图2为示出根据一个示例性实施例的多信道参考射频信号/导频音信号中与受射频干扰信号影响的原始参考射频信号/导频音信号830示意图。
如图2所示，示出了在多信道的导频音信号中发现的射频干扰的例子，可以观察到射频脉冲序列的发送事件所引起的射频干扰信号的水平可以相比较或超出呼吸调制信号的水平，如果在各信道中不去除射频干扰，那么在将各信道中的参考射频信号/导频音信号进行合并后会导致品质下降、失真等问题。
在此，根据一些示出的实施例，射频脉冲(序列)的发送事件可以包括并不限于：由射频发送线圈20，包括局部线圈22以及导频音发送器21对测量对象/病患发送的用于产生非匀场B1的射频脉冲序列，由梯度线圈发送的梯度脉冲序列以梯度磁场为射频脉冲序列提供空间编码，或对射频发送线圈20的动态谐调/解调等。
在此，需要说明的是，接收机60可以提供一接收线圈信道选择器61可以将接收天线组50的磁共振信号和/或原始参考射频信号输出至多个信道上，形成上述的多个信道。
根据一些实施例，参考射频信号/导频音信号能够以一定的数据结构存储或者以特定形式的模板进行存储，以便于读取，并在读取后能够绘制多信道的参考射频信号/导频音信号。
为此，本公开提供了一种磁共振成像设备100，能够基于测量对象的机械性运动相关的参考射频信号确定相关生理信号，包括：信号处理装置80，用于在磁共振成像射频采集测量对象或者的机械性运动生理信号相关的原始参考射频信号/导频音信号过程中，确认并消除射频干扰信号，其基于干扰信号与射频脉冲序列的发送、动态调谐和/或解调的同步性，借助于拟合信号，以消除射频干扰信号的影响，恢复参考射频信号。其中，生理信号为反映被测量/检查患者的呼吸信号、心跳、心率或心律的波形等形式。
为此，结合附图对本公开提供的一种用于确定和消除原始参考射频信号/导频音信号中射频干扰信号的信号处理装置80作详细的说明。
图3为示出根据一个示例性实施例的一种用于确定和消除原始参考射频信号/导频音信号中射频干扰信号的信号处理装置80的功能框图。
如图3所示，信号处理装置80，从布置的接收天线组50至少接收与机械性运动相关的原始参考射频信号，消除原始参考射频信号中与射频脉冲序列被发送的干扰信号，包括：控制单元81，被配置为从接收天线组50接收与机械性生理信号相关的原始参考射频信号，并且接收用于控制射频发送线圈20发送射频脉冲序列和/或控制梯度线圈12发送梯度脉冲序列的时间序列，控制单元81包括一系统时钟82，通过系统时钟82将时间序列与原始参考射频信号同步，识别单元83，被配置为在脉冲序列(Pulse sequences)的一重复周期(Repetition time)内确定原始参考射频信号中的回波链序列831，回波链序列831在时序上对应于控制信号的时间序列中与射频脉冲的发送事件相关的部分，拟合信号单元85，被配置为用于设置回波链序列831起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于采样点生成一用于消除因射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号852，其中，通过时间序列Ts中对应于射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。另外，容易理解的是，时间序列Ts中对应于射频脉冲的发送事件的起始处可以帮助确定回波链序列831的起始端。
脉冲序列是指由一组射频(和/或梯度)脉冲以及在这些脉冲之间的时间间隔组成。重复周期(Repetition Time-TR)是脉冲序列的主要参数，指一个脉冲序列的开始到下一脉冲序列开始的一段时间，且各脉冲序列之间具有周期性、相同性。
回波链序列831在时序上对应于控制信号中与射频脉冲的发送事件相关的部分，可以理解为因控制信号中与射频脉冲的发送事件相关的部分，可以用于确定在接受到的原始参考射频信号中的回波链序列831产生的原因与此相关。
参考射频信号定义为在磁共振成像领域中，通过调制到高频/射频信号发送于处于非均匀磁场的激励下的测量对象或患者的局部解剖部位，在拉莫频率下由对齐的核自旋的进动而产生的磁共振信号，并借助接收天线接收该调制的高频/射频信号，其反映测量对象或患者的机械系运动相关的生理信号/信号，比如：心跳、呼吸等周期性运动，用于追踪心跳、呼吸周期等生理信号。参考射频信号可以包括：导频音信号、导音信号(Pilot signal)等，并且可以具有合适的高频频率/射频频率等，在一些示出的实施例可以调制到拉莫频率或拉莫频率的附近。另外，与参考射频信号相关的原始参考射频信号可以被定义为混合、叠加有射频干扰信号的信号。由于基于观察，发现原始参考射频信号中混合、叠加了干扰信号的现象与射频发送线圈20发送射频脉冲序列、动态调谐/解调等情形高度关联。因而，可以依重复周期为基本时序单位，确定原始参考射频信号中的回波链序列831与控制信号的时间序列同步，控制信号记录了包括射频脉冲序列被发送的信息，动态调谐/解调等信息。基于与控制信号中反映了射频脉冲序列的发送、动态调谐/解调对应的回波链序列831，可以确定回波链序列831中被干扰的起始位置和终止位置。进一步优选地方法在于，基于回波链序列831中起始、终止位置两端领域内未受干扰的点生成拟合信号以消除因发送射频脉冲序列、动态调谐/解调等情况所引起的射频干扰信号。本实施例的构思，是利用拟合信号可以对原始参考射频信号的修正，以消除射频干扰信号的影响，获取质量较好的参考射频信号。
根据一些示出的实施例，射频脉冲(序列)的发送事件可以包括：如体线圈14产生的B1场的射频脉冲，或由射频发送线圈20，如局部线圈22对测量对象/病患发送的用于产生非匀场B1的具有拉莫频率(Larmor frequency)射频脉冲序列，由梯度线圈12发送的梯度脉冲序列以梯度磁场为射频脉冲序列提供空间编码，或由局部线圈22的动态谐调/解调等。
另外，可以通过从射频发送控制器31接收关于射频发送线圈20发送射频脉冲序列的控制信号，或者可以通过发送/接收开关的切换得到关于发送射频脉冲(序列)的控制信号的信息，或者可以通过脉冲序列生成器70接收关于射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列的时序和控制信号等信息，或者可以通过梯度单元40接收关于梯度脉冲序列的发送的时间序列Ts和/或控制信号等。
此外，根据一些实施例，控制单元81还可以配置为通过梯度单元40接收关于梯度线圈12发送梯度脉冲序列的时间序列Ts。该时间序列Ts可以包括：射频脉冲序列的控制信号相关的时间序列Ts，或者关于梯度脉冲序列的控制信号相关的时间序列Ts，或者是关于混合了射频脉冲序列和梯度脉冲序列的控制信号的时间序列Ts等。
根据一些实施例，控制单元81可以通过接收机60的接收线圈信道选择器61中从接收天线组50接收的一个或多个信道接收原始参考射频信号，如导频音信号。接收天线组50可以包括一特别设置的导频音接收器52来接收导频音信号，以及接收线圈信道选择器61可以提供多个信道。另外接收机60可以包括一个模数转换器，将包括导频音信号的参考射频信号、磁共振信号转换成数字信号予以分离、处理，本实施例对此不作限制。
因此，根据一些实施例，通过多个信道接收的原始参考射频信号可以被一定的数据结构形式存储在一缓存器中，以提供读取。在此，被以一定数据结构形式存储的关于射频脉冲序列的发送的时间序列、导频音信号可以包括：脉冲序列参数，如时间周期等。基于上述方法可以在一个时间周期中实时跟踪射频脉冲序列在时间序列上的变化，如探测到射频脉冲(序列)的发送事件。
图4为示出根据一个示例性实施例的原始参考射频信号/导频音信号的数据结构存储示意图。
如图4所示，根据一个示出的实施例，射频脉冲(序列)的变化能够以时间序列的方式与原始导频音信号数据一道以一定的数据结构形式被存储在缓存器中，从而可以被读取。例如，储存原始导频音信号数据采样的数据结构形式可以包括多个信道对原始导频音信号数据采样(如可以包括24个信道，以复数值的形式表征)，比较重要的原始导频音信号数据的属性可以包括时间序列信息。
另外，根据一些实施例，原始参考射频信号/导频音信号能够以模板的方式进行存储。
根据一些实施例，控制单元81可以通过从射频发送控制器31接收关于射频发送线圈20发送射频脉冲序列的控制信号，或者可以通过发送/接收开关的切换得到关于发送射频脉冲序列的控制信号的信息，或者可以通过脉冲序列生成器70接收关于射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列的时序和控制信号等信息，或者可以通过梯段单元40接收关于梯度脉序列的发送的时序和控制信号等信息，以跟踪射频脉冲的发送事件，有助于分析原始导频音信号中受射频干扰信号影响的部分。根据一些实施例，依据数据结构形式存储的原始导频音信号可以绘制多信道的原始导频音信号，并针对多信道的原始导频音信号进行分析。
根据一些实施例，信号处理装置80还包括：参考射频信号处理单元86，被配置为响应于一完整的重复周期，将原始参考射频信号与拟合信号852的差以确定该重复周期中的射频干扰信号，并计算各重复周期中(i次以前)的射频干扰信号，在当前重复周期(i+1)中将所述原始参考射频信号与先前各重复周期(i次以前)中的射频干扰信号的平均值的差确定为当前重复周期中(i+1)参考射频信号。
图5为示出根据一个示例性实施例的在一个脉冲序列的重复周期内射频脉冲序列与导频音信号的时间序列示意图。
如图5所示，可以观察到控制射频脉冲序列发送的时间序列Ts和参考原始射频信号/导频音信号同步，由于射频脉冲(序列)的发送事件，受射频干扰信号影响的参考原始射频信号/导频音信号830可以观察到两处回波链序列831，其中一处为较长的回波链序列831，其回波链序列长度以T1表示。在此，可以观察到回波链序列831的幅值在射频脉冲(序列)的发送事件的起始、终止处产生明显急剧的变化。在此，较短的受射频干扰信号影响的参考原始射频信号/导频音信号830可以是因π/2射频脉冲所致的，该射频脉冲用于使B0场中的自旋核子产生翻转角(flip)，而较长的回波链序列831可以对应于一组连续的，如π-射频脉冲序列用于对自旋核子产生逆相的作用，使自旋核子再对齐以产生回波(Echo)信号，本实施例对此不作限制。
在此，还可以观察到参考射频信号/导频信号的恢复段832，确定参考射频信号/导频信号的恢复段832的时间，即原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3，可以通过记录到射频脉冲/射频脉冲序列的发送的终止处到干扰电平回复至基准电平的时间T3以进一步确定回波链序列831的(第二)终止端，以获得合适的采样点作为拟合点851。
例如，根据上述构思，以原始参考射频信号中包括的原始导频音信号为例，选取第i次重复周期，计算第i次重复周期中的射频干扰信号如下：
Interf_SigTR(i)＝PT_Og_SigTR(i)-Fit_SigTR(i)，
其中，Interf_SigTR(i)代表的是第i次重复周期中的射频干扰信号，PT_Og_SigTR(i)代表的是第i次重复周期中的原始导频音信号，以及Fit_SigTR(i)代表的是第i次重复周期中所选取的拟合信号。
基于确定各重复周期中的干扰射频信号，可以消除射频干扰信号的影响，恢复当前重复周期中的参考射频信号PT_SigTR(i+1)，具体方法如下：
Figure BDA0002637718110000161
即在当前重复周期中的原始导频音信号PT_Og_SigTR(i+1)与先前各重复周期中的射频干扰信号的平均值的差，以计算出当前重复周期中的导频音信号PT_SigTR(i+1)。在此，将各重复周期中的导频音信号PT_SigTR(i+1)合并，可以得到完整的导频音信号。
这是因为在许多序列中，每一重复周期中都有强可重复性的射频脉冲序列，因此在每一重复周期中，从物理性的角度看是相同或相似的，如观察图2，射频干扰信号呈周期性出现。基于上述假设，可以通过先前多个周期性的重复周期的原始导频音信号中提取干扰信号，干扰信号可以包括在导频音信号的恢复相/期中的偏差信号，然后在当前运行的重复周期的原始导频音信号中消除/减去干扰信号。
在此，导频音信号PT_SigTR(i+1)的提取过程中先前各重复周期的射频干扰信号Interf_SigTR(i)的平均值，可以减少因统计角度的拟合算法所引入的误差的概率，特别是减少由非正常信号，例如在一个重复周期中发生的跳跃信号所造成的影响。另一个优势在于，导频音信号PT_SigTR(i+1)的提取过程中先前各重复周期的射频干扰信号的平均值能够以迭代的方式，不断在后重复周期中改善参考射频信号/导频音信号PT_SigTR(i+1)的质量。
图7示出根据一个示例性实施例的多信道的参考射频信号/导频音信号在去除射频干扰前和利用本公开的信号处理装置80或方法去除射频干扰信号后的参考射频信号/导频音信号示意图。
如图7所示，在利用信号处理装置80将多信道的原始参考射频信号/导频音信号中的射频干扰信号去除后，可以清楚观察到除了第一个重复周期中还存在受射频干扰信号影响的原始参考射频信号/导频音信号830外，在后续重复周期中的射频干扰信号从原始参考射频信号/导频音信号中消除，得到高质量的多信道的参考射频信号/导频音信号，以便在后续的步骤中将多信道的参考射频信号/导频音信号进行合并。
为保证重建的导频音信号的质量，特别是控制与未受射频干扰信号影响部分的导频音信号之间偏差，拟合信号Fit_SigTR(i)的选取、生成是关键的一步。
为此，根据一些实施例，拟合信号单元85还被配置为在回波链序列831的起始端、第一终止端领域内计算相邻采样点的幅值变化，选取幅值变化在一先验的第一阈值内的至少一个采样点作为拟合点851，基于起始端、第一终止端领域内的各选取的至少一个拟合点851利用拟合算法生成拟合信号852。应当说明的是，可以计算起始端、第一终止端领域内采样点的幅值变化来确定一些原始参考射频信号/导频音信号中未受射频脉冲的发送事件影响的部分，且基于该部分的拟合信号852可以用于还原与回波链脉冲相关的参考射频信号/导频音信号。
根据一些实施例，第一阈值可以根据参考射频信号/导频音信号中未受射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值确定，在此，第一阈值可以围绕该未收射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值变化的最大值来设定/确定。
具体地，在利用射频脉冲序列的时间序列确定导频音信号中与发送射频脉冲序列相关的回波链序列的部分。在该回波链序列831的起始、终止处的领域内，分别计算领域内各点的幅值的变化。在此，位于回波链序列831的起始处的某一点，其幅值变化的绝对值会急剧增加。因而，在该点的左侧的部分可以确认为是导频音信号中未受射频干扰信号影响的部分。另外，在位于回波链序列831的终止处的某一点，其幅值变化的绝对值会回归一个较小的变化。因而，在该点的右侧的部分可以确认为是导频音信号中未受射频干扰信号影响的部分。为此，可以对回波链序列831的起始、终止处领域内的部分点的幅值变化或偏差选取一先验的阈值，以选择回波链序列831的起始、终止两端领域内合适的点作为生成拟合信号的点。
如图5所示，因此，根据一些实施例，相关回波链序列831的起始处、终止处的确定，可以通过参照与控制射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列发送的控制信号的时间序列Ts确定，或可以利用一些信号的定量分析的方式确定，如计算回波链序列831的一些区域、领域内采样点的幅值变化等。
根据一个示出的实施例，容易理解的是，可以在回波链序列831的起始处左侧的领域部分选取幅值变化或偏差在先验的第一阈值内的一个或一些采样点，在回波链序列831的终止处右侧的领域部分选取幅值变化或偏差符合先验的第一阈值内的一个或一些采样点。
因此，根据一些实施例，确定回波链序列831的第二终止端，在第二终止端的右侧领域部分选取幅值变化符合先验的第一阈值的一个或一些采样点。对于回波链序列831的第二终止端，可以考虑参考射频信号/导频音信号的恢复段832，可以通过时间序列Ts的终止处确定参考射频信号/导频音信号的恢复段832的起始处，通过干扰电平恢复至基准电平的时间T3确定参考射频信号/导频音信号的恢复段的第二终止端。借助于第二终止端的确定可以在确定第一终止端的基础上获得更准确的拟合信号852。
因此，根据一些实施例，识别单元83还被配置为通过时间序列Ts中对应于射频脉冲的发送事件的终止处确定为第一终止端，以及第一终止端的领域还包括通过所述回波链序列中的干扰电平恢复至基准电平的时间T3确定为第二终止端,拟合信号单元85被进一步配置为在第二终止端的领域内设置采样点，计算所述采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在第一阈值内的采样点作为拟合点851。
另外，对于回波链序列831的起始处、终止处领域各选取多个采样点，可以在上述采样点形成多个配对的拟合点，可以形成多个线性拟合信号，并选取平均值斜率作为拟合信号，这样可以减少单一拟合算法在统计上的偏差。
对于一些短的回波链序列831的情况，例如比一部分选取的正常的呼吸周期更短，如正常呼吸周期的三分之一。只需要在回波链序列831的起始、终止两端各选取至少一个合适的点，即上述点周围的幅值变化在一先验的阈值内。然后对上述点利用一线性拟合算法，以生成拟合信号852，在利用该信号处理方法将射频干扰消除后，射频干扰能够被显著消除，特别是短的回波链序列(Echo Train)，从而可以得到高品质的导频音信号。
但是存在一些情况，如在序列的回波链中的射频脉冲序列的发送或者特殊的长时射频脉冲序列之间或过程中获取一个拟合信号，其中，特殊的长时脉冲信号可以是逆脉冲(IR)或者脂肪抑制(FS-Fat suppression)脉冲信号。上述单个的线性拟合的算法就难以获取合适的拟合信号以弥补导频音信号中受射频干扰信号影响的部分。
为此，根据一些实施例，拟合信号单元85还被配置为比较回波链序列831与部分选取的正常呼吸周期T之间的长度，或者比较作为第二阈值的回波链序列831中相邻间隔的射频脉冲发送的时间间隔T2与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3长短，以及基于比较的结果，确定是否分割回波链序列831。在此，正常的呼吸周期通常在3000～6000ms左右，在一示出的实施例中，拟合信号单元85还被配置为比较回波链序列831与三分之一的正常呼吸周期T之间的长度。
在此，根据一些实施例，拟合信号单元85还被配置为响应于回波链序列的长度短于部分选取的正常呼吸周期T，如三分之一的正常呼吸周期T，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平回复至基准电平的时间T3长于第二阈值(T2)，选取回波链序列831起始端领域内幅值变化在第一阈值内的至少一个第一拟合点851以及在回波链序列831第一终止端领域内选取幅值变化在第一阈值内的至少一个第二拟合点851，以及对第一拟合点与第二拟合点采用线性算法拟合以生成所述拟合信号852。上述方案对应于短的回波链序列831。需要说明的是，领域指的是一个被选取点的附近或周围一定范围内点。
另外，根据一些实施例，拟合信号单元85还被配置为响应于所述回波链序列831的长度长于部分选取的正常呼吸周期T，比如三分之一的正常呼吸周期T，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3短于第二阈值(T2，将回波链序列831分割为多段回波链序列段853。在此，将回波链序列831分割为多段回波链序列段853可以处理一些特殊的长时的射频脉冲序列。特殊的长时(射频)脉冲信号可以是逆脉冲(IR)或者脂肪抑制(FS-Fat suppression)脉冲信号。根据一些优选的实施例，在比较回拨链序列831与部分选取的正常呼吸周期T的长度时，可以选取1/4至1/2的正常呼吸周期T。在一示出的实施例，两者的比较时，选取的是三分之一的正常呼吸周期T为佳。
有介于此，根据一些实施例，拟合信号单元85还被配置为对各组的回波链序列段853的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在先验的第一阈值内的拟合点851，形成多个拟合点851，采用一非线性拟合算法以拟合多个拟合点851生成拟合信号852。显然，该拟合信号852可逐个对应于重复周期产生。
另外，根据一些可选地实施例，拟合信号单元85还被配置为对各组的回波链序列段853的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在先验的第一阈值内的采样点作为拟合点851，形成多个拟合点851，在相邻所述拟合点之间采用线性拟合以生成一多线段的拟合信号852。
在一种具体示出的情况中，回波链序列831中因相邻射频脉冲的发送的时间间隔会过长，如图6所示，回波链序列831中间部分具有未被相邻射频脉冲的发送事件所影响的部分，导致基于回波链序列831的起始端、第一终止端选取的采样点作为拟合点851而得到的拟合信号852其拟合性不准确，具有较大的误差，会引入更大的偏差和出错概率。
图6为示出根据一个示例性实施例的将一个磁共振信号序列的重复周期内射频脉冲序列于参考射频信号/导频音信号分割为多段回波链序列段853进行处理。
如图6所示，将回波链序列831分割为多段回波链序列段853的具体方式可以是，首先通过记录射频脉冲发送的时间序列确定回波链序列831的起始端、终止端(第一终止端)，在终止端处还需考虑原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3(得到第二终止端)，再考虑回波链序列831长于部分选取的正常呼吸周期T的情况，以及在回波链序列831中因相邻射频脉冲的发送的时间间隔过长而致使线性的拟合信号852失真的情况，因而需要考虑将回波链序列831分割为多段回波链序列段853，从而可以处理一些特殊的长时的(射频)脉冲序列所至的包括原始参考射频信号的返回信号(Returning/ReflectiveSignal)的情况。
为此，对于考虑回波链序列831长于部分选取的正常呼吸周期T的情况，如三分之一的正常呼吸周期T，可以通过平均分割的方式，或者基于三分之一正常呼吸周期T的长度作为分割单位进行分割，将回波链序列831从起始处到终止处之间的分割为多段的回波链序列段853。在此，对于考虑回波链序列831中相邻射频脉冲的发送的时间间隔T2长于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3，即T2>T3的情况，可以对回波链序列831中确定起始端、第一终止端外，还需确定相邻射频脉冲的间隔处的起始端、终止处(端)，并基于上述多对起始、终止处(端)确定分割段，将回波链序列831分割为多段的回波链序列段853。然后，拟合信号单元85进一步被配置为可以对产生的多段的回波链序列段853对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在第一阈值内的采样点作为拟合点851，形成多个拟合点851，采用一非线性拟合算法以拟合多个拟合点851生成拟合信号852，或者在相邻拟合点851之间采用线性拟合算法并形成一多线段的拟合信号852。在此取得拟合信号852的方式已在上述多个实施例中描述，在此，不作赘述。
根据一些实施例，为了能够实时的监测、跟踪参考射频信号(比如：导频音信号)并与射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列的时间序列在时序上对准，射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列的开始、结束，以及用于判断一个完整的重复周期，识别单元83被配置为即时跟踪所述控制信号的时间序列Ts的变化，从所述时间序列Ts中探测到发送射频脉冲的开始。
为此，根据一些实施例，识别单元83被配置为响应于从时间序列中探测到所述射频脉冲(序列)的发送事件的开始，识别单元83被进一步配置为将原始参考射频信号读入缓存器84，并跟踪时间序列的变化，判断一重复周期是否结束。在此，缓存器84可以为射频脉冲序列、梯度脉冲序列的发送相关的时间序列数据以及原始参考射频信号设置缓冲区域，实现跟踪时间序列以及判断一完整的重复周期。
本公开的另一方面提供了一种信号处理方法，该方法基于射频脉冲序列的发送、梯度序列脉冲序列的发送、以及相关的射频发送线圈，包括局部线圈的动态调谐/解调等对原始参考射频信号的干扰的相关性，利用上述与射频干扰信号产生的事件的相关性，利用反映上述事件时序的时间序列的信息，以确定原始参考射频信号中未受上述射频脉冲(序列)的发送事件影响的部分，并利用上述未受影响终止端和起始端的信息以重建参考射频信号，消除射频干扰信号的影响。以下结合方法流程框图，对该信号处理方法做详细说明。
图8为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中确定射频干扰信号以及从原始参考射频信号/导频音信号中消除射频干扰信号的方法流程图。该方法借助确定的射频脉冲的发送的时间序列Ts，以未受射频干扰信号影响的参考射频信号的部分，修复参考射频信号。
在步骤101中，从一个接收天线组接收与测量对象的机械性运动生理信号相关的原始参考射频信号。
根据一些示出的实施例，原始参考射频信号可以是原始导频音信号，引导信号，导频信号(pilot signal)等。
在此，参考射频信号，包括导频音信号(Pilot Tone)，在磁共振成像领域中，被定义为通过调制到高频/射频信号发送于处于非均匀磁场的激励下的测量对象或患者的局部解剖部位，在拉莫频率下由对齐的核自旋的进动而产生的磁场信号，并借助接收天线接收该调制的高频/射频信号，其反映测量对象或患者的机械系运动相关的生理信号，比如：心跳、呼吸等机械性周期运动，用于在磁共振成像过程中追踪心跳、呼吸周期等生理信号。参考射频信号可以包括：导频音信号、导音信号等，并且可以具有合适的高频频率/射频频率等，在一些示出的实施例可以调制到拉莫频率或拉莫频率的附近。另外，与参考射频信号相关的原始参考射频信号可以被定义为混合、叠加有射频干扰信号的信号。
在步骤102中，接收与射频脉冲(序列)的发送事件相关的控制信号的时间序列Ts。
根据一些示出的实施例，射频脉冲(序列)的发送事件可以包括：如体线圈14产生的场B1的射频脉冲，由射频发送线圈20，包括局部线圈22对测量对象/病患发送的用于产生非匀场B1的射频脉冲序列，由梯度线圈发送的梯度脉冲序列以梯度磁场为射频脉冲序列提供空间编码，或由射频发送线圈20，如局部线圈22的动态谐调/解调等。
另外，可以通过从射频发送控制器31接收关于射频发送线圈20发送射频脉冲序列的控制信号，或者可以通过发送/接收开关的切换得到关于发送射频脉冲序列的控制信号的信息，或者可以通过脉冲序列生成器70接收关于射频脉冲序列和/或梯度脉冲序列的时序和控制信号等信息，或者可以通过梯度单元40接收关于梯度脉冲序列的发送的时间序列Ts和/或控制信号等。
在步骤103中，将时间序列Ts与原始参考射频信号同步，确定在脉冲序列的一重复周期中原始参考射频信号中的回波链序列831，回波链序列831在时序上对应于控制信号的时间序列Ts中与射频脉冲(序列)的发送事件相关的部分。
在步骤104中，设置回波链序列831起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于采样点生成一用于消除因射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号852，其中，可以通过时间序列Ts中对应于射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。
根据一些实施例，可以响应于接收一完整的重复周期，设置回波链序列831起始端、第一终止端领域内的采样点。在此，在起始端、第一终止端领域内计算相邻采样点的幅值变化，且在起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在一先验的第一阈值内的采样点作为拟合点851。
根据一些实施例，为了提高拟合信号852生成的准确性，在第一终止端的领域还包括通过回波链序列831中的干扰电平恢复至基准电平的时间确定的第二终止端。第二终止端大致位于参考射频信号/导频音信号的恢复段832。
根据一些实施例，在第二终止端的领域内设置采样点，计算采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在第一阈值内的所述采样点作为拟合点851。
根据一些实施例，第一阈值可以根据参考射频信号/导频音信号中未受射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值确定，第一阈值可以围绕该幅值的最大变化来设定。
在步骤105中，将原始参考射频信号与拟合信号852的差确定为一个重复周期中的射频干扰信号。
根据一些实施例，可以在响应于获取一完整的重复周期，将原始参考射频信号与拟合信号852的差确定为一个重复周期中的射频干扰信号。
在步骤106中，在当前重复周期中将所述原始参考射频信号与先前各所述重复周期中的射频干扰信号的平均值的差确定为当前重复周期中参考射频信号。
为了实现以重复周期为单位，跟踪射频脉冲序列相关的时间序列Ts的变化，探测到射频脉冲序列的发送事件，并将上述射频脉冲序列的发送事件与导频音信号相关联，本示出的实施例的信号处理方法，还包括基于射频脉冲序列和导频音信号的时间序列Ts的同步，在一重复周期中识别导频音信号中与射频脉冲的发送事件相关的回波链序列的方法。
图9为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中在重复周期中确定原始参考射频信号/导频音信号的回波链序列831的方法流程图。
其中，步骤201至202可以分别对应于基于图1说明的步骤101至102，这里不再赘述。
在步骤203中，读取原始参考射频信号的参数，参数至少包括重复周期。
在此，原始参考射频信号按照多个信道以数据结构的方式被存储，以读取原始参考射频信号的参数。重复周期是重要的参数，原始参考射频信号对于各重复周期具有规律性的复现性，该性质可被利用于消除原始参考射频信号中受由射频脉冲序列的发送事件相关的射频干扰信号的影响。另外，原始参考射频信号/导频音信号可以按照多个信道基于模板的方式被存储。
在步骤204中，跟踪用于控制射频脉冲发送的控制信号的时间序列Ts的变化。
在步骤205中，判断射频脉冲的发送事件是否开始。
如果判断为否，则返回至步骤204，继续跟踪射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列Ts的变化。
在步骤206中，响应于判断射频脉冲的发送事件的开始，将原始参考射频信号读入一缓存器，确定在该重复周期中原始参考射频信号中的回波链序列831，并保持对时间序列Ts的变化的跟踪。
其中，回波链序列831在时序上对于于射频脉冲的发送事件相关的部分。
在步骤207中，判断一个完整的重复周期是否结束。
如果判断为否，则返回至步骤206中，继续将原始参考射频信号读入缓存器，并保持对时间序列Ts的变化的跟踪。
在步骤208中，响应于获取一完整的重复周期，设置回波链序列831的起、始两端领域内幅值变化符合先验阈值的采样点作为拟合点851，并基于两端的拟合点851生成一用于消除因射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号852。
其中，步骤209至步骤210对应于基于图说明的步骤105至步骤106，此处不再赘述。
此外，为了实现以重复周期为单位，在探测到射频脉冲序列的发送事件与导频音信号相关联，本示出的实施例的信号处理方法，还包括拟合信号生成的方法，能够根据回波链序列831的长短，分别利用适合的拟合算法，生成拟合信号并用于确定射频干扰信号和移除射频干扰信号的影响。
图10为示出根据一个示例性实施例的信号处理方法中生成用于消除原始参考射频信号/导频音信号中射频干扰信号的拟合信号的方法流程图。
在步骤301中，响应于接收一完整的重复周期，设置回波链序列831的起始端、第一终止端领域内的采样点。
在此，可以将至少一个幅值变化在一先验的第一阈值内的采样点作为拟合点851。在此，为了提高拟合信号852生成的准确性，在第一终止端的领域还包括通过回波链序列831中的干扰电平恢复至基准电平的时间T3确定的第二终止端。第二终止端大致位于参考射频信号/导频音信号的恢复段832。在第二终止端的领域内设置采样点，计算采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在第一阈值内的采样点作为拟合点851。在参考射频信号/导频音信号的恢复段832中，或其右侧选取拟合点851可以提高拟合信号852的准确性，以便更好的确定射频干扰信号，并提取高质量的参考射频信号/导频音信号。
在步骤302中，比较回波链序列831与部分选取的正常呼吸周期T之间的长度，或者比较作为第二阈值的回波链序列831中相邻间隔的射频脉冲(序列)发送的时间间隔T2与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3，并基于比较的结果，确定是否分割回波链序列831。
其中，正常呼吸周期T的范围在3000ms～6000ms之间，可以设定为4500ms，其三分之一为1500ms，即在一示出的实施例中，比较回波链序列的长度T与三分之一的正常呼吸周期T之间的长度。
在步骤303中，响应于回波链序列短于三分之一正常呼吸周期T，即1500ms，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3长于第二阈值，不分割回波链序列831，在回波链序列831的起始端、第一终止端领域内设置的采样点计算幅值，计算各相邻采样点之间幅值的变化。
在步骤304中，基于位于起始端、第一终止端领域内的选取的至少一个幅值变化在一先验的第一阈值内的采样点作为拟合点851利用线性拟合算法生成拟合信号852。
在步骤305中，响应于回波链序列831长于三分之一正常呼吸周期T，即1500ms,或者响应于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间T3短于第二阈值，将回波链序列831分割为多段回波链序列段853。
在步骤306中，响应于将回波链序列831分割为多段回波链序列段853，对各组回波序列段853的起始端、第一终止端各选取至少一个采样点作为拟合点851，形成多个拟合点851。
其中，对各组回波序列段853的起、终端各选取至少一个幅值变化符合先验的第一阈值内的采样点可作为拟合点851。
在步骤307中，响应于多个拟合点851的选取，在多个拟合点851之间利用一非线性拟合形成拟合曲线作为拟合信号，或者在相邻拟合点851之间采用线性拟合并形成多线段的拟合信号。
上述步骤可以解决回波链序列831中相邻间隔射频脉冲的发送的时间间隔会过长，导致基于回波链序列831的起始端、第一终止端选取的采样点作为拟合点而得到的拟合信号，会引入更大的偏差和出错概率。
同时，上述步骤可以处理一些情况，如在序列的回波链中的射频脉冲序列的发送或者特殊的长时射频脉冲序列之间或过程中获取一个拟合信号，其中，特殊的长时脉冲信号可以是逆脉冲(IR)或者脂肪抑制(FS-Fat suppression)脉冲信号。
在步骤308中，响应于拟合信号852的生成，通过原始参考射频信号与生成的拟合信号852的差确定为一个重复周期中的射频干扰信号。
在步骤309中，在当前重复周期中将原始参考射频信号与先前各重复周期中的射频干扰信号的平均值之间的差确定为当前重复周期中参考射频信号。
上述的信号处理方法可以适用于处理一些磁共振序列，如Trufi序列或Haste序列中的非正常干扰。
根据本公开的一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储程序的存储器，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述控制器执行根据上述的信号处理方法。
根据本公开的另一个方面，还提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由电子设备的处理器执行时，致使所述电子设备根据上述的信号处理方法。
参见图11所示，现将描述计算设备2000，其是可以应用于本公开的各方面的电子设备的示例。计算设备2000可以是被配置为执行处理和/或计算的任何机器，可以是但不限于工作站、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理、机器人、智能电话、车载计算机或其任何组合。上述意图识别方法可以全部或至少部分地由计算设备2000或类似设备或系统实现。
计算设备2000可以包括(可能经由一个或多个接口)与总线2002连接或与总线2002通信的元件。例如，计算设备2000可以包括总线2002、一个或多个处理器2004、一个或多个输入设备2006以及一个或多个输出设备2008。一个或多个处理器2004可以是任何类型的处理器，并且可以包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如特殊处理芯片)。输入设备2006可以是能向计算设备2000输入信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、麦克风和/或遥控器。输出设备2008可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。计算设备2000还可以包括非暂时性存储设备2010或者与非暂时性存储设备2010连接，非暂时性存储设备可以是非暂时性的并且可以实现数据存储的任何存储设备，并且可以包括但不限于磁盘驱动器、光学存储设备、固态存储器、软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质，光盘或任何其他光学介质、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、高速缓冲存储器和/或任何其他存储器芯片或盒、和/或计算机可从其读取数据、指令和/或代码的任何其他介质。非暂时性存储设备2010可以从接口拆卸。非暂时性存储设备2010可以具有用于实现上述方法和步骤的数据/程序(包括指令)/代码。计算设备2000还可以包括通信设备2012。通信设备2012可以是使得能够与外部设备和/或与网络通信的任何类型的设备或系统，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、1302.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。
计算设备2000还可以包括工作存储器2014，其可以是可以存储对处理器2004的工作有用的程序(包括指令)和/或数据的任何类型的工作存储器，并且可以包括但不限于随机存取存储器和/或只读存储器设备。
软件要素(程序)可以位于工作存储器2014中，包括但不限于操作系统2016、一个或多个应用程序2018、驱动程序和/或其他数据和代码。用于执行上述方法和步骤的指令可以被包括在一个或多个应用程序2018中，并且上述意图识别方法可以通过由处理器2004读取和执行一个或多个应用程序2018的指令来实现。更具体地，上述意图识别方法中，步骤101～步骤106、步骤201～步骤210以及步骤301～步骤309可以例如通过处理器2004执行具有步骤101～步骤106、步骤201～步骤210以及步骤301～步骤309的指令的应用程序2018而实现。此外，上述意图识别方法中的其它步骤可以例如通过处理器2004执行具有执行相应步骤中的指令的应用程序2018而实现。软件要素(程序)的指令的可执行代码或源代码可以存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如上述存储设备2010)中，并且在执行时可以被存入工作存储器2014中(可能被编译和/或安装)。软件要素(程序)的指令的可执行代码或源代码也可以从远程位置下载。
还应该理解，可以根据具体要求而进行各种变型。例如，也可以使用定制硬件，和/或可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码，硬件描述语言或其任何组合来实现特定元件。例如，所公开的方法和设备中的一些或全部可以通过使用根据本公开的逻辑和算法，用汇编语言或硬件编程语言(诸如VERILOG，VHDL，C++)对硬件(例如，包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或可编程逻辑阵列(PLA)的可编程逻辑电路)进行编程来实现。
还应该理解，前述方法可以通过服务器-客户端模式来实现。例如，客户端可以接收用户输入的数据并将所述数据发送到服务器。客户端也可以接收用户输入的数据，进行前述方法中的一部分处理，并将处理所得到的数据发送到服务器。服务器可以接收来自客户端的数据，并且执行前述方法或前述方法中的另一部分，并将执行结果返回给客户端。客户端可以从服务器接收到方法的执行结果，并例如可以通过输出设备呈现给用户。
还应该理解，计算设备2000的组件可以分布在网络上。例如，可以使用一个处理器执行一些处理，而同时可以由远离该一个处理器的另一个处理器执行其他处理。计算系统2000的其他组件也可以类似地分布。这样，计算设备2000可以被解释为在多个位置执行处理的分布式计算系统。
虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims (27)

1.一种信号处理方法，用于在磁共振成像设备采集测量对象的机械性运动相关的原始参考射频信号过程中，识别并消除射频干扰信号，其特征在于，包括：
从一接收天线组(50)接收所述原始参考射频信号；
接收与射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列(Ts)；
将所述时间序列(Ts)与所述原始参考射频信号同步，确定在脉冲序列的一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列(831)，所述回波链序列(831)在时序上对应于所述控制信号的时间序列(Ts)中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分；
设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号(852)，其中，通过所述时间序列(Ts)中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点包括：
在所述起始端、第一终止端领域内计算相邻所述采样点的幅值变化，在所述起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在一先验的第一阈值内的采样点作为拟合点(851)；
基于所述拟合点(851)利用拟合算法生成所述拟合信号(852)，其中，
所述第一阈值依据所述原始参考射频信号中未受所述射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值变化的最大值确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号(852)之后包括：
响应于获取一完整的重复周期，将所述原始参考射频信号与所述拟合信号(852)的差确定为一个重复周期中的所述射频干扰信号；
在当前重复周期中将所述原始参考射频信号与先前各所述重复周期中的所述射频干扰信号的平均值的差确定为当前所述重复周期中参考射频信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点包括：
所述第一终止端的领域还包括通过所述回波链序列(831)中的干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)确定的第二终止端；
在所述第二终止端的领域内设置采样点，计算所述采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的所述采样点作为拟合点(851)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号(852)包括：
比较所述回波链序列(831)与部分选取的正常呼吸周期之间(T)的长度，或者比较作为第二阈值的所述回波链序列(831)中相邻间隔的射频脉冲发送的时间间隔(T2)与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)长短；
基于所述比较的结果，确定是否分割所述回波链序列(831)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定是否分割所述回波链序列(831)包括：
响应于回波链序列(831)的长度短于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T2)长于所述第二阈值，选取所述回波链序列(831)起始端领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个采样点作为第一拟合点(851)和所述回波链序列(831)的所述第一终止端领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个采样点作为第二拟合点(851)；
对所述第一拟合点(851)与所述第二拟合点(851)采用线性拟合以生成所述拟合信号(852)。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定是否分割所述回波链序列包括：
响应于回波链序列(831)的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)短于所述第二阈值，将所述回波链序列(831)分割为多段回波链序列段(853)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述响应于回波链序列(831)的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)短于所述第二阈值，将所述回波链序列(831)分割为多段回波序列段(853)包括：
对各组所述回波序列段(852)的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点(851)，形成多个拟合点(851)；
采用一非线性拟合算法以拟合多个所述拟合点(851)作为所述拟合信号(852)。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述响应于回波链序列(831)的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)短于所述第二阈值，将所述回波链序列(831)分割为多段回波序列段(853)包括：
对各组所述回波序列段(831)的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化符合所述第一阈值内的采样点作为拟合点(851)，形成多个拟合点(851)；
在相邻所述拟合点(851)之间采用线性拟合算法并形成一多线段的所述拟合信号(852)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其中，将所述时间序列(Ts)与所述原始参考射频信号同步，确定在脉冲序列的一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列(831)，所述回波链序列(831))在时序上对应于所述控制信号的时间序列(Ts)中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分包括：
即时跟踪所述控制信号的时间序列(Ts)的变化；
从所述时间序列(Ts)中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始。
11.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其中，确定在一重复周期中所述原始参考射频信号中的回波链序列(831)，所述回波链序列(831)在时序上对应于所述控制信号的时间序列(Ts)中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分包括：
响应于从所述时间序列(Ts)中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始；
将所述原始参考射频信号读入一缓存器，并保持对所述时间序列(Ts)的变化；
判断所述重复周期是否结束。
12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其中，所述原始参考射频信号包括原始导频音信号。
13.一种信号处理装置，用于在磁共振成像设备采集测量对象的机械系性运动生理信号相关的原始参考射频信号过程中，确认并消除射频干扰信号，其特征在于，包括：
控制单元(81)，被配置为从至少一个接收天线组接(50)收所述原始参考射频信号，并且接收与射频脉冲的发送事件相关的控制信号的时间序列(Ts)；
控制单元(81)包括一系统时钟(82)，通过所述系统时钟(82)将所述控制信号的时间序列与所述原始参考射频信号同步；
识别单元(83)，被配置为在脉冲序列的一重复周期内确定所述原始参考射频信号中的回波链序列(831)，所述回波链序列(831)在时序上对应于所述控制信号的时间序列中与所述射频脉冲的发送事件相关的部分；
拟合信号单元(85)，被配置为用于设置所述回波链序列(831)起始端、第一终止端领域内的采样点，并基于所述采样点生成一用于消除因所述射频脉冲的发送事件所引起的射频干扰信号的拟合信号(852)，其中，通过所述时间序列中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为在所述回波链序列(831)的所述起始端、第一终止端领域内计算相邻所述采样点的幅值变化，在所述起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化符合一先验的第一阈值的采样点作为拟合点(851)；
基于所述拟合点(851)利用拟合算法生成所述拟合信号(852)，其中，
所述第一阈值依据所述原始参考射频信号中未受所述射频脉冲的发送事件影响的部分的幅值变化的最大值确定。
15.根据权利要求13所述的装置，还包括：参考射频信号处理单元(86)，被配置为响应于一完整的所述重复周期，将所述原始参考射频信号与所述拟合信号(852)的差确定为一个所述重复周期中的所述射频干扰信号，在当前重复周期中将所述原始参考射频信号与先前各所述重复周期中的所述射频干扰信号的平均值的差确定为当前所述重复周期中参考射频信号。
16.根据权利要求14所述的装置，所述识别单元(83)还被配置为通过所述时间序列中对应于所述射频脉冲的发送事件的终止处确定为所述第一终止端，以及所述第一终止端的领域还包括通过所述回波链序列中的干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)确定为第二终止端；以及
拟合信号单元(85)被配置为在所述第二终止端的领域内设置采样点，计算所述采样点的幅值变化，选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的所述采样点作为拟合点(851)。
17.根据权利要求13至16任一项所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为比较所述回波链序列(831)与部分选取的正常呼吸周期(T)之间的长度，或者比较作为第二阈值的所述回波链序列(831)中相邻间隔的射频脉冲发送的时间间隔(T2)与原始参考射频信号从干扰电平恢复至基准电平的时间(T3)长短；
基于所述比较的结果，确定是否分割所述回波链序列(831)。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为响应于回波链序列(831)的长度短于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于原始参考射频信号从干扰电平回复至基准电平的时间(T3)长于所述第二阈值，选取所述回波链序列(831)起始端领域内幅值变化在所述第一阈值内的至少一个第一拟合点(851)以及在所述回波链序列(831)第一终止端领域内选取幅值变化在所述第一阈值内的至少一个第二拟合点(851)；以及
对所述第一拟合点(851)与所述第二拟合点(851)采用线性算法拟合以生成所述拟合信号(852)。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为响应于所述回波链序列(831)的长度长于部分选取的所述正常呼吸周期(T)，或者响应于所述原始参考射频信号从干扰电平回复至基准电平的时间(T3)短于所述第二阈值，将所述回波链序列(831)分割为多段回波链序列段(853)。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为对各组所述回波序列段的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点(851)，形成多个拟合点(851)；以及
采用一非线性拟合算法以拟合多个所述拟合点(851)生成所述拟合信号(852)。
21.根据权利要求19所述的装置，其中，所述拟合信号单元(85)还被配置为对各组所述回波序列段(853)的起始端、第一终止端领域内各选取至少一个幅值变化在所述第一阈值内的采样点作为拟合点(851)，形成多个拟合点(851)；以及
在相邻所述拟合点(851)之间采用线性拟合算法并形成一多线段的所述拟合信号(852)。
22.根据权利要求13所述的装置，识别单元(83)被配置为即时跟踪所述控制信号的时间序列(Ts)的变化，从所述时间序列(Ts)中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始。
23.根据权利要求13所述的装置，识别单元(83)被配置为响应于从所述时间序列(Ts)中探测到所述射频脉冲的发送事件的开始，将所述原始参考射频信号读入一缓存器(84)，并跟踪所述时间序列(Ts)的变化，判断所述重复周期是否结束。
24.根据权利要求13至23任一项所述的装置，所述原始参考射频信号包括原始导频音信号。
25.一种磁共振成像设备，能够基于测量对象的机械性运动确定相关生理信号，其特征在于，包括：如权利要求13至24中任一项所述的信号处理装置(80)。
26.一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储程序的存储器，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1至12中任一项所述的信号处理方法。
27.一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由电子设备的处理器执行时，致使所述电子设备根据权利要求1至12中任一项所述的信号处理方法。
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