CN114236442A - 一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法、装置、计算机设备及核磁共振检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核磁共振技术领域，公开了一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法、装置、计算机设备及核磁共振检测系统。通过本发明创造，提供了一种在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的信号采集方案，即通过在每次发射信号采集脉冲序列后增加发射参数可调的运动不敏感处理脉冲序列，可以饱和掉在预设饱和区域中残留的核磁共振信号，使得每次激发时组织内的纵向磁化矢量都与第一次激发时的相同，因此连续重复激发不会产生检测误差，可以有效减少运动对信号的影响，从而增加信号的稳定程度，减小诊断误差，实现对运动不敏感采集的目的，同时无需人员配合、也无需增加其它硬件成本以及无需降低采集次数和信噪比。
Description
技术领域
本发明属于核磁共振技术领域，具体而言，涉及在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的信号采集技术，特别地涉及一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法、装置、计算机设备及核磁共振检测系统。
背景技术
核磁共振诊断技术是一种利用核磁共振原理的最新医学诊断新技术，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢和前列腺等实质器官以及心脏和大血管等有绝佳的诊断功能。与其它辅助检查手段相比，核磁共振具有诊断参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变，已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病等的早期筛查利器。
由于核磁共振是磁场成像，没有放射性，所以对人体无害，是非常安全的。据了解，世界上既没有任何关于使用核磁共振检查引起危害的报道，也没有发现患者因进行核磁共振检查引起基因突变或染色体畸变发生率增高的现象。因此在现代医学诊断领域，核磁共振技术对患者病灶的诊断占有重要地位，但是核磁共振诊断很容易受到运动(即主要有自主运动、非自主运动或血液流动等)的影响，具体影响为上次激发的位置在下一次激发时因为运动的影响导致两次激发位置产生差异，导致检测结果出现误差。
运动对核磁共振检测的影响原理具体如下：
(1)核磁共振技术是利用氢质子的核磁共振现象进行成像或者检测物质成分和结构的一种技术。人体中的带电原子核由于自旋运动会形成电流环路，有了电流环路必将产生感应磁场，从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量。通常将带正电荷的磁性原子核自旋产生的磁场称为核磁。在无外部磁场干扰时，人体中的核磁是杂乱无章分布的，而将人体置入外部磁场中时，原本随机分布的核磁会按照外部磁场的磁力线重新排布，并且按照一定的频率绕着主磁场轴的方向进行旋转摆动，这个频率叫做进动频率。这时用相同频率的射频脉冲激发原子核，会产生共振，这就是核磁共振现象。在停止发射激发脉冲后，被激发的原子核会逐渐恢复到激发前的状态，在恢复的过程中会释放电磁波信号，通过专用设备接收并处理核磁共振信号，即可获得核磁共振图形或者物质的成分及结构信息。
(2)在提供非均匀磁场的核磁共振系统中，由于检测区域的磁场是不均匀的，因此不同位置的质子进动频率不同。在核磁共振检测中，为了提高信噪比，通常采集需要重复多次，也就需要重复多次激发核磁共振现象，而非均匀磁场的梯度非常大，每次激发层都是薄层，所以连续重复激发很容易受到运动的影响。具体影响如图1所示，椭圆表示被检器官，第一次激发层为图1左侧所示的长方形区域甲，如果被检器官无运动，第二次重复激发层仍然为该长方形区域甲。而如果被检器官在第一次激发后发生了运动现象，如图2右侧所示，第一次激发后被检器官整体向上移动，第二次重复激发，因为激发频率未变，所以激发区域的相对位置没有改变，第二次激发的区域为图2右侧所示的实线长方形区域乙，第一次激发的长方形区域甲会因为随着被检器官的上移也向上移动了一段距离。
(3)图2示出了在无运动影响情况下重复激发后纵向磁化矢量随时间恢复的曲线，纵坐标表示纵向磁化矢量，横坐标为时间轴。如图2所示，在第一次激发后激发区域的纵向磁化矢量恢复至图2中的A点，到达A点后采用信号采集脉冲序列进行第一次信号采集；第二次激发因为无运动的影响，激发区域与第一次相同，纵向磁化矢量恢复与第一次激发层相同，到达B点(此时与A点的纵向磁化矢量差异很小)后进行第二次信号采集，以此类推。在没有运动的情况下，连续重复激发不会产生检测误差。
(4)图3示出了在有运动影响情况下重复激发后纵向磁化矢量随时间恢复的曲线。图1所示区域甲内组织被激发后其纵向磁化矢量从较低恢复至图3中的A点，到达A点后由信号采集脉冲序列完成第一次信号采集；接下来，由于运动的影响导致未被激发过的组织(图1所示区域乙)移动到了激发区域内，该部分组织的纵向磁化矢量恢复曲线与刚被激发过的组织的纵向磁化矢量恢复曲线会不一致，导致图3中B点与A点的纵向磁化矢量差异较大，在B点后由信号采集脉冲序列完成第二次信号采集，则第二次信号采集获取的核磁共振信号与第一次信号采集获取的核磁共振信号会存在差异。即使整个器官组织成分是均匀的，检测过程中的运动也会带来检测误差。
由上可见，想要减小检测误差，就要求被检区域尽可能不要运动。但是，有的运动不能避免。为了避免核磁共振诊断易受到运动的影响，需要提供一种在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的信号采集技术，目前主要有：(1)针对生理性运动，进行病人制动，即在检查前争取病人配合，保证检查期间保持不动，但是此方式存在实施难度大，病人舒适度不好；(2)针对非生理性运动，有三种具体方案，一是运用门控技术，但是会增加呼吸门控或者心电门控的成本，对硬件系统要求比较高，二是减少采集次数，加快扫描速度，但是会降低信噪比，三是采用屏气序列，但是屏气因人而异，对病人也不是很友好。
发明内容
为了解决在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的现有信号采集技术，所存在需病人配合、硬件系统要求高或信噪比低的问题，本发明目的在于提供一种新型的且能够在提供非均匀磁场的核磁共振系统中对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法、装置、计算机设备、核磁共振检测系统及计算机可读存储介质。
第一方面，本发明提供了一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法，包括有如下步骤：
S1.向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号；
S2.在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中；
S3.在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则返回执行步骤S1。
基于上述发明内容，提供了一种在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的信号采集方案，即通过在每次发射信号采集脉冲序列后增加发射参数可调的运动不敏感处理脉冲序列，可以饱和掉在预设饱和区域中残留的核磁共振信号，使得每次激发时组织内的纵向磁化矢量都与第一次激发时的相同，因此连续重复激发不会产生检测误差，可以有效减少运动对信号的影响，从而增加信号的稳定程度，减小诊断误差，实现对运动不敏感采集的目的，同时无需人员配合、也无需增加其它硬件成本以及无需降低采集次数和信噪比，便于实际应用和推广。
在一个可能的设计中，所述运动不敏感处理脉冲的数目有多个且配置有不同的可调参数，以便在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间逐个地依次发射所述运动不敏感处理脉冲。
在一个可能的设计中，所述可调参数还包含有本次脉冲至前一个脉冲的发射间隔时间，其中，所述前一个脉冲是指发射起始时刻位于所述本次脉冲之前的且距离所述本次脉冲最近的信号采集脉冲或运动不敏感处理脉冲。
在一个可能的设计中，所述信号采集脉冲序列采用CPMG核磁共振脉冲序列。
第二方面，本发明提供了一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的装置，包括有采集脉冲发射单元、处理脉冲发射单元和循环执行单元；
所述采集脉冲发射单元，用于向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号；
所述处理脉冲发射单元，通信连接所述采集脉冲发射单元，用于在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中；
所述循环执行单元，分别通信连接所述处理脉冲发射单元和所述采集脉冲发射单元，还用于在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则再次启动所述采集脉冲发射单元。
第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发信号，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种核磁共振检测系统，包括有数据处理平台、磁体和射频子系统，其中，所述射频子系统包括有核磁共振谱仪和射频线圈模块；
所述数据处理平台，通信连接所述核磁共振谱仪，用于向所述核磁共振谱仪发送控制指令，以便执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法，并接收由所述核磁共振谱仪采集的核磁共振信号，完成实时数据处理；
所述核磁共振谱仪，通信连接所述射频线圈模块，用于根据来自所述数据处理平台的控制指令，向所述射频线圈模块发送脉冲形式的激励信号，并将采集到的核磁共振信号上传给所述数据处理平台；
所述磁体，用于在感兴趣空间内产生静态的非均匀磁场；
所述射频线圈模块，用于向所述感兴趣空间发射来自所述核磁共振谱仪的激励信号，并接收来自所述感兴趣空间的核磁共振信号，然后传送至所述核磁共振谱仪。
在一个可能的设计中，所述射频子系统还包括有射频功率放大器、前置放大器和收发转换开关；
所述射频功率放大器的信号输入端电连接所述核磁共振谱仪的激励信号输出端，所述射频功率放大器的信号输出端电连接所述收发转换开关的第一切换端；
所述前置放大器的信号输入端电连接所述收发转换开关的第二切换端，所述前置放大器的信号输出端电连接所述核磁共振谱仪的信号输入端；
所述收发转换开关的受控端通信连接所述核磁共振谱仪的控制信号输出端，所述收发转换开关的切换公共端电连接所述射频线圈模块。
在一个可能的设计中，所述磁体采用单边永磁体。
第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述方法。
第六方面，本发明提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是在提供非均匀磁场的核磁共振系统中运动对核磁共振检测产生影响的示例图。
图2是在无运动影响情况下重复激发后纵向磁化矢量随时间恢复的曲线示例图。
图3是在有运动影响情况下重复激发后纵向磁化矢量随时间恢复的曲线示例图。
图4是本发明提供的对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法流程示意图。
图5是本发明提供的射频脉冲发射时序示意图，其中，图5中的(a)示出了应用一个运动不敏感处理脉冲的情况，图5中的(b)示出了应用多个运动不敏感处理脉冲的情况。
图6是本发明提供的与不同运动不敏感处理脉冲对应的饱和区域示意图。
图7是本发明提供的在有运动影响情况下用核磁共振脉冲序列及运动不敏感处理脉冲重复激发后纵向磁化矢量随时间恢复的曲线示例图。
图8是本发明提供的对核磁共振信号进行运动不敏感采集的装置结构示意图。
图9是本发明提供的计算机设备的结构示意图。
图10是本发明提供的核磁共振检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
如图4～7所示，本实施例第一方面提供的所述对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法，可以但不限于由具有一定计算资源的计算机设备执行，例如由个人计算机(Personal Computer，PC，指一种大小、价格和性能适用于个人使用的多用途计算机；台式机、笔记本电脑到小型笔记本电脑和平板电脑以及超级本等都属于个人计算机)、智能手机、个人数字助理(Personal digital assistant，PAD)、可穿戴设备或核磁共振谱仪等电子设备执行。如图4所示，所述对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法，可以但不限于包括有如下步骤S1～S3。
S1.向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号。
在所述步骤S1中，所述感兴趣空间即为用于放置诸如人体器官等待测物体的检测区域，通过发射所述信号采集脉冲序列进行信号激发及采集的原理为现有核磁共振技术中的基本原理，于此不再赘述。此外具体的，所述信号采集脉冲序列可以但不限于采用常见的CPMG(aNMR pulse sequencenamed by several scientists Carr,Purcell,Meiboom andGill，即由Carr,Purcell,Meiboom和Gill等人命名的现有核磁共振序列)核磁共振脉冲序列。
S2.在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含但不限于有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角等，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中。
在所述步骤S2中，如图5(a)所示，在发射所述信号采集脉冲序列后且经历施加时间间隔T时，发射一个激发频率为f、持续时间为t且翻转角为θ的运动不敏感处理脉冲，实现如下抑制运动影响的原理：如图6所示，核磁共振检测目标区域为中间区域丙(即所述待测物体的所在区域)，在每次激发采集完核磁共振信号后，通过发射已调整相应参数的所述运动不敏感处理脉冲，可以锁定所述中间区域丙和位于所述中间区域丙上方及下方的阴影区域(具体通过对激发频率f和持续时间t进行合适地参数调整)，并进行合适饱和程度(具体通过对翻转角θ进行合适地参数调整)的信号饱和处理，进而可以饱和掉残留在所述中间区域丙以及所述阴影区域中的核磁共振信号，使得在下一次激发前没有上一次激发残留的信号，进一步使得每次激发时组织的纵向磁化矢量都与第一次激发时的纵向磁化矢量一致，最终达到抑制运动影响检查结果的目的。
如图7所示，在第一次激发后，使激发区域的纵向磁化矢量恢复至A点，然后进行信号采集；在采集完成后，通过发射针对预设饱和区域已进行激发频率、持续时间以及翻转角等参数调整的运动不敏感处理脉冲，可以在目标饱和位置达成目标饱和效果，进而饱和掉所有区域的残留核磁共振信号，使得连续重复第二次激发时组织内的磁化矢量与第一次激发时相同，因此第二次激发后纵向磁化矢量的恢复曲线能够与第一次激发后一致，然后在到达B点后采集第二次激发的核磁共振信号；在第二次采集完成后，同样通过发射已调整相关参数的所述运动不敏感处理脉冲，可使得第三次激发时组织内的磁化矢量仍然和第一次激发时的磁化矢量相同，以此类推。由于在发射已调整相关参数的所述运动不敏感处理脉冲后，每次激发时组织内的纵向磁化矢量都与第一次激发时的相同，因此连续重复激发不会产生检测误差。
在所述步骤S2中，考虑在采集完成后只发射一个所述运动不敏感处理脉冲可能达不到最好的饱和效果，为了达到更好的饱和效果，可以对所述运动不敏感处理脉冲的发射机制进行扩展，即所述运动不敏感处理脉冲的数目可有多个且配置有不同的可调参数，以便在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间逐个地依次发射所述运动不敏感处理脉冲。由此可以针对不同预设饱和区域，进行对应位置的且具有不同饱和区域范围和不同饱和程度的信号饱和处理，达到最好的饱和效果，进而将运动给核磁共振检测带来的误差降到最小。如图5(b)所示，所述运动不敏感处理脉冲的数目至少有三个，其中，每个所述运动不敏感处理脉冲的激发频率分别为f1、f2和f3等，每个所述运动不敏感处理脉冲的持续时间分别为t1、t2和t3等，每个所述运动不敏感处理脉冲的翻转角分别为θ1、θ2和θ3等。此外，所述可调参数还可包含有本次脉冲至前一个脉冲的发射间隔时间，其中，所述前一个脉冲是指发射起始时刻位于所述本次脉冲之前的且距离所述本次脉冲最近的信号采集脉冲或运动不敏感处理脉冲，即如图5(b)所示，脉冲施加间隔时间T、T1和T2等也可以作为所述可调参数。
S3.在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则返回执行步骤S1。
在所述步骤S3中，若判定当前采集次数已达到所述目标采集次数，即已完成多次的核磁共振信号重复采集，则还可以结束脉冲发射，即不必再返回执行所述步骤S1。
本实施例还以使用CPMG序列进行信号采集为例，分别进行在长TR(RepetitionTime，重复时间)、短TR以及有无运动不敏感处理脉冲等情况下的核磁共振信号采集，然后分别计算每次采集到信号的CV值(即变异系数，为标准差与平均数的比值，利用信号CV值可反映信号的稳定程度，CV值越小越稳定)，得到如下表1所示的实验对比结果。
表1.在长TR、短TR以及有无运动不敏感处理脉冲情况下的信号采集实验对比结果
由上述表1可以看出对于不同的志愿者，无论是在长TR还是短TR情况下，在有运动不敏感处理脉冲时的信号CV值都明显小于在无运动不敏感处理脉冲时的信号CV值，足以证明在信号采集脉冲序列后增加发射参数可调的运动不敏感脉冲脉冲，可以有效减少运动对信号的影响，从而增加信号的稳定程度，减小诊断误差。
由此通过上述步骤S1～S3所详细描述的且对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法，提供了一种在提供非均匀磁场的核磁共振系统中实现运动不敏感的信号采集方案，即通过在每次发射信号采集脉冲序列后增加发射参数可调的运动不敏感处理脉冲序列，可以饱和掉在预设饱和区域中残留的核磁共振信号，使得每次激发时组织内的纵向磁化矢量都与第一次激发时的相同，因此连续重复激发不会产生检测误差，可以有效减少运动对信号的影响，从而增加信号的稳定程度，减小诊断误差，实现对运动不敏感采集的目的，同时无需人员配合、也无需增加其它硬件成本以及无需降低采集次数和信噪比，便于实际应用和推广。
如图8所示，本实施例第二方面提供了一种实现第一方面所述方法的虚拟装置，包括有采集脉冲发射单元、处理脉冲发射单元和循环执行单元；
所述采集脉冲发射单元，用于向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号；
所述处理脉冲发射单元，通信连接所述采集脉冲发射单元，用于在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含但不限于有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中；
所述循环执行单元，分别通信连接所述处理脉冲发射单元和所述采集脉冲发射单元，还用于在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则再次启动所述采集脉冲发射单元。
本实施例第二方面提供的前述装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的方法，于此不再赘述。
如图9所示，本实施例第三方面提供了一种执行第一方面所述方法的计算机设备，包括依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发信号，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面所述的方法。具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(FirstInput First Output，FIFO)和/或先进后出存储器(First Input Last Output，FILO)等等；所述处理器可以不限于采用型号STM32F105系列的微处理器。此外，所述计算机设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
本实施例第三方面提供的前述计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的方法，于此不再赘述。
如图10所示，本实施例第四方面提供了一种应用如第一方面的所述方法的核磁共振检测系统，即包括有数据处理平台、磁体和射频子系统，其中，所述射频子系统包括有核磁共振谱仪和射频线圈模块；所述数据处理平台，通信连接所述核磁共振谱仪，用于向所述核磁共振谱仪发送控制指令，以便执行如第一方面所述的方法，并接收由所述核磁共振谱仪采集的核磁共振信号，完成实时数据处理；所述核磁共振谱仪，通信连接所述射频线圈模块，用于根据来自所述数据处理平台的控制指令，向所述射频线圈模块发送脉冲形式的激励信号，并将采集到的核磁共振信号上传给所述数据处理平台；所述磁体，用于在感兴趣空间内产生静态的非均匀磁场；所述射频线圈模块，用于向所述感兴趣空间发射来自所述核磁共振谱仪的激励信号，并接收来自所述感兴趣空间的核磁共振信号，然后传送至所述核磁共振谱仪。
如图10所示，在所述核磁共振检测系统的具体结构中，所述数据处理平台可以采用现有数据处理设备实现，例如计算机设备，并具有显示功能。所述核磁共振谱仪可采用现有仪器设备实现，并可根据所述控制指令对所述运动不敏感处理脉冲的可调参数进行参数选择/调整，以及实现对感兴趣空间的定位，等等。所述磁体用于为整个核磁共振检测系统提供所需要的磁场和恒定梯度，优选采用单边永磁体实现，以便在感兴趣体内仍然具有高度不均匀的磁场。所述射频线圈模块用于实现信号收发目的。此外具体的，所述射频子系统还可包括有射频功率放大器、前置放大器和收发转换开关；所述射频功率放大器的信号输入端电连接所述核磁共振谱仪的激励信号输出端，所述射频功率放大器的信号输出端电连接所述收发转换开关的第一切换端；所述前置放大器的信号输入端电连接所述收发转换开关的第二切换端，所述前置放大器的信号输出端电连接所述核磁共振谱仪的信号输入端；所述收发转换开关的受控端通信连接所述核磁共振谱仪的控制信号输出端，所述收发转换开关的切换公共端电连接所述射频线圈模块。所述射频功率放大器用于放大待发射的激励信号；所述前置放大器用于放大接收的核磁共振信号；所述收发转换开关用于通过门控信号的切换控制，使所述射频线圈模块既可发射所述激励信号，也能异步接收所述核磁共振信号，其可以但不限于为一个单刀双掷开关。
本实施例第四方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的方法，于此不再赘述。
本实施例第五方面提供了一种存储包含第一方面所述方法的指令的计算机可读存储介质，即所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面所述的方法。其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本实施例第五方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的方法，于此不再赘述。
本实施例第六方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面所述的方法。其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的方法，其特征在于，包括有如下步骤：
S1.向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号；
S2.在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中；
S3.在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则返回执行步骤S1。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动不敏感处理脉冲的数目有多个且配置有不同的可调参数，以便在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间逐个地依次发射所述运动不敏感处理脉冲。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可调参数还包含有本次脉冲至前一个脉冲的发射间隔时间，其中，所述前一个脉冲是指发射起始时刻位于所述本次脉冲之前的且距离所述本次脉冲最近的信号采集脉冲或运动不敏感处理脉冲。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号采集脉冲序列采用CPMG核磁共振脉冲序列。
5.一种对核磁共振信号进行运动不敏感采集的装置，其特征在于，包括有采集脉冲发射单元、处理脉冲发射单元和循环执行单元；
所述采集脉冲发射单元，用于向处于非均匀磁场中的感兴趣空间发射信号采集脉冲序列，以便激发位于所述感兴趣空间中的待测物体产生核磁共振信号，并采集得到所述核磁共振信号；
所述处理脉冲发射单元，通信连接所述采集脉冲发射单元，用于在停止发射所述信号采集脉冲序列后，向所述感兴趣空间发射参数可调的运动不敏感处理脉冲，其中，所述运动不敏感处理脉冲的可调参数包含有用于调整确定预设饱和区域中心位置的激发频率、用于调整确定饱和区域范围的持续时间和用于调整确定饱和程度的翻转角，以便饱和掉在预设饱和区域中残留的所述核磁共振信号，所述预设饱和区域位于所述感兴趣空间中；
所述循环执行单元，分别通信连接所述处理脉冲发射单元和所述采集脉冲发射单元，还用于在停止发射所述运动不敏感处理脉冲后，判断当前采集次数是否已达到目标采集次数，若否，则再次启动所述采集脉冲发射单元。
6.一种计算机设备，其特征在于,包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发信号，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如权利要求1～4中任意一项所述的方法。
7.一种核磁共振检测系统，其特征在于，包括有数据处理平台、磁体和射频子系统，其中，所述射频子系统包括有核磁共振谱仪和射频线圈模块；
所述数据处理平台，通信连接所述核磁共振谱仪，用于向所述核磁共振谱仪发送控制指令，以便执行如权利要求1～4中任意一项所述的方法，并接收由所述核磁共振谱仪采集的核磁共振信号，完成实时数据处理；
所述核磁共振谱仪，通信连接所述射频线圈模块，用于根据来自所述数据处理平台的控制指令，向所述射频线圈模块发送脉冲形式的激励信号，并将采集到的核磁共振信号上传给所述数据处理平台；
所述磁体，用于在感兴趣空间内产生静态的非均匀磁场；
所述射频线圈模块，用于向所述感兴趣空间发射来自所述核磁共振谱仪的激励信号，并接收来自所述感兴趣空间的核磁共振信号，然后传送至所述核磁共振谱仪。
8.如权利要求7所述的核磁共振检测系统，其特征在于，所述射频子系统还包括有射频功率放大器、前置放大器和收发转换开关；
所述射频功率放大器的信号输入端电连接所述核磁共振谱仪的激励信号输出端，所述射频功率放大器的信号输出端电连接所述收发转换开关的第一切换端；
所述前置放大器的信号输入端电连接所述收发转换开关的第二切换端，所述前置放大器的信号输出端电连接所述核磁共振谱仪的信号输入端；
所述收发转换开关的受控端通信连接所述核磁共振谱仪的控制信号输出端，所述收发转换开关的切换公共端电连接所述射频线圈模块。
9.如权利要求7所述的核磁共振检测系统，其特征在于，所述磁体采用单边永磁体。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～4中任意一项所述的方法。
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