CN114264990A - 目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114264990A CN114264990A CN202111489011.7A CN202111489011A CN114264990A CN 114264990 A CN114264990 A CN 114264990A CN 202111489011 A CN202111489011 A CN 202111489011A CN 114264990 A CN114264990 A CN 114264990A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gradient
- target
- moment
- readout
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本申请涉及一种目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:根据预设采样周期采集K空间数据集。K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,磁场变化是读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的。梯度包括梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;在每一采样周期中识别施加采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻;根据K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻;基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩,目标梯度矩反映目标梯度实际值。采用本方法检测梯度系统的实际梯度值。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振成像技术领域,特别是涉及一种目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
磁共振系统进行扫描成像过程中对扫描序列所需使用的梯度场的准确性要求严格,但是由于硬件的稳定性不足或者梯度场自身带来的涡流,导致磁共振系统所发出的梯度场的实际值与扫描序列中设计的需求值存在一定的差异。
为了保证梯度场的准确性,需要对磁共振系统中的梯度进行检测,以便于根据检测出的梯度实际值确定梯度系统的梯度性能。因此,亟需一种梯度场检测方法。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面,一种目标梯度检测方法,所述方法包括:
根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;所述梯度包括所述梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
在其中一个实施例中,所述触发磁场变化而施加的采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,在所述K空间数据集的采样过程中每一所述采样周期中施加的所述采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增。
在其中一个实施例中,所述在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻,包括:
在每一所述采样周期中,识别当前读出信号的峰值;所述当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度所产生的读出信号;
根据所述采样周期的预设时序标准,确定所述读出信号的峰值对应的读出时刻。
在其中一个实施例中,所述根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻,包括:
在所述采样周期的预设时序标准下,识别所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定所述中心时刻分别与多个所述读出时刻的时间间隔;
将与所述中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为所述目标读出时刻。
在其中一个实施例中,所述基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,包括:
基于所述目标读出时刻,确定所述目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩;所述目标读出时刻对应的所述读出梯度矩为参考梯度矩;
根据梯度回波序列的回波中心原理以及所述参考梯度矩,确定所述参考梯度矩的二分之一为所述目标梯度的目标梯度矩。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
根据确定出的所述目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的所述读出梯度矩的范围;
根据更新的所述读出梯度矩的范围,在所述K空间数据集的采样过程中,将每一所述采样周期中施加的所述采集梯度按照所述预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的所述采集梯度进行梯度检测。
第二方面,一种目标梯度检测装置,所述装置包括:
采集模块,用于根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;所述梯度包括所述梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
第一确定模块,用于在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
第二确定模块,用于根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
第三确定模块,用于基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
在其中一个实施例中,所述第二确定模块,用于在所述采样周期的预设时序标准下,识别所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定所述中心时刻分别与多个所述读出时刻的时间间隔;
将与所述中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为所述目标读出时刻。
第三方面,一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;所述梯度包括所述梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
第四方面,一种计算机可读存储介质,其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以下步骤:
根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;所述梯度包括所述梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
上述目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质,根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化基于磁共振设备采集梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加目标梯度产生的;所述目标梯度包括待测量梯度和采集梯度;在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度时对应的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;根据所述K空间数据集所处时序的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定待测量梯度矩,所述待测量梯度矩为反映待测量梯度实际值的指标。采用本方法,通过梯度回波序列的回波中心原理,确定目标梯度矩,由于梯度矩是确定梯度的重要指标,根据目标梯度矩可以直接确定目标梯度实际值,以使根据目标梯度实际值检测梯度系统的性能。
附图说明
图1为一个实施例中目标梯度检测方法的流程示意图;
图2为一个实施例中梯度回波序列的原理图;
图3为一个实施例中确定信号峰值对应的读出时刻步骤的流程示意图;
图4为一个实施例中确定目标读出时刻步骤的流程示意图;
图5为一个实施例中确定目标梯度矩的步骤的流程示意图;
图6为一个实施例中更新读出梯度矩范围的步骤的流程示意图;
图7为一个实施例中目标梯度检测装置的结构框图;
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种目标梯度检测方法,本实施例以该方法应用于磁共振系统的终端设备(后文简称为计算机设备)进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:
步骤101,根据预设采样周期采集K空间数据集。
其中,K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,而该磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数,进而向扫描磁场(即主磁场)施加梯度所产生的。梯度回波序列中施加的梯度包括预先设置的目标梯度和采集梯度。该目标梯度也即本申请中欲检测梯度真实值(也称为实际值)的梯度。而该采集梯度是用于检测目标梯度实际值的参考梯度,采集梯度默认梯度回波序列中的设计值等于实际值。
在实施中,梯度回波(gradient recalled echo,GRE;也称为场回波,field echo,FE)序列中包含多个重复周期(TR,time of repetition,重复时间)的扫描参数,磁共振系统中的磁共振设备读取该梯度回波序列中的扫描参数,在每一周期中对磁共振系统中的主磁场施加预先设定的梯度,其中,施加的梯度包括所述梯度回波序列中所有选层轴、相位编码轴和读出轴上面的梯度,其中目标梯度(待测梯度)位于读出轴上。
进而由于施加的梯度场导致磁场发生变化,将引起待测样品(例如,水)被激发产生的磁化矢量发生变化,通过磁共振系统中的线圈,以预设的采样周期采集该磁化矢量,并将该磁化矢量对应的模拟信号经过模数转换器(ADC,Analog-to-DigitalConverter)转换为数据信息填充至K空间,即成为对应的K空间数据。全部采样周期中的K空间数据组成K空间数据集。进而磁共振系统中的计算机设备获取该K空间数据集,以根据该K空间数据集对施加梯度的实际值进行分析确定。
步骤102,在每一采样周期中,识别施加采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻。
其中,读出信号为数据采样过程中的采集信号(一种数字信号)。
在实施中,计算机设备根据采样周期中的预设的时序标准(例如,以毫秒为单位的时序标准)进行采样。在每一采样周期内,计算机设备将采样得到的读出信号值进行实时检测,识别每一采样周期内读出信号值中的最大值,即信号的峰值,并在预设的时序标准下确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻。
步骤103,根据K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻。
其中,梯度回波序列的回波中心信号最强原理(简称为回波中心原理):在射频脉冲激发之后,在读出方向(即频率编码方向)上先施加一个梯度场(称为离相位梯度场,也即本申请中的目标梯度),这个梯度场与主磁场叠加后将造成频率编码方向上的磁场强度差异,该方向上质子的进动频率也随之出现差异,从而加快了质子的失相位,组织的宏观横向磁化矢量很快衰减到零。进而,立刻在频率编码方向施加一个强度相同方向相反的梯度场(称为聚相位梯度场,也即本申请中的采集梯度),则原来在离相位梯度场作用下进动频率慢的质子进动频率加快,原进动频率快的质子进动频率减慢。这样由于离相位梯度场造成的质子失相位将逐渐得到纠正,组织的宏观横向磁化矢量逐渐恢复。经过与离相位梯度场作用相同的时间后,因离相位梯度场引起的质子失相位得到纠正,组织的宏观横向磁化矢量逐渐恢复直到信号幅度的峰值。从此时间点后,在聚相位梯度场(采集梯度)的继续作用下,质子又发生反方向的离相位,组织的宏观横向磁化矢量又开始衰减直至到零。这样产生一个信号幅度从零到大又从大到零的完整回波。因此,在完整回波中,回波中心信号最强。
如图2所示,图2为梯度回波序列的原理图,在图2中由上到下依次为脉冲(RF,Radio Frequency)轴、选层轴(SS,Slice Selector),相位编码轴(PE,Phase Encoding)、读出轴(RO,Read Out)和采集轴(ADC)。由图2中可以看出,在读出方向(读出轴)上,目标梯度的梯度矩是采集梯度的梯度矩的一半,且极性相反。
在实施中,基于该梯度回波序列的回波中心信号最强原理,计算机设备根据K空间数据集全部采样周期的回波中心时刻,在多个回波中心时刻(也即为读出时刻)中确定出目标读出时刻。该目标读出时刻即读出信号峰值恰好出现在读出信号的中间位置的时刻。其目的是为了得到在实际采样过程中的目标读出时刻对应的读出信号峰值即为信号强度最大值。
步骤104,基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩。
其中,目标梯度矩反映目标梯度的实际值。
基于梯度回波中心原理中梯度矩的属性关系,即目标采集梯度的梯度矩是采集梯度的梯度矩的一半,且极性相反。
在实施中,计算机设备在基于目标读出时刻,确定出采集梯度的读出梯度矩。进而依据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩。由于梯度矩是梯度场实际值的一个重要属性,因此,基于得到的目标梯度矩即可表征得到目标梯度的梯度实际值。
上述目标梯度检测方法中,根据预设采样周期采集K空间数据集;在每一采样周期中,识别施加采集梯度时对应的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻。然后,寻找读出时刻与读出信号的中间时刻的差异最小的位置,即根据K空间数据集所处时序的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻;基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定待测量梯度矩,待测量梯度矩为反映待测量梯度实际值的指标。采用本方法,通过梯度回波序列的回波中心原理,确定目标梯度的梯度矩,由于梯度矩是确定梯度的重要指标,根据目标梯度矩可以直接确定目标梯度实际值,以使根据目标梯度实际值检测梯度系统的性能。
在一个实施例中,上述目标梯度检测方法中为触发磁场变化而施加的采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,例如,读出梯度矩的范围为[Mmin,Mmax],在K空间数据集的采样过程中每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量dM进行逐步递增。进而,在每一采样周期中施加采集梯度的读出梯度矩的大小分别为Mmin、Mmin+dM、Mmin+2dM…其中,矩变化量dM可以由下述公式确定:
dM=(Mmax-Mmin)/N1
其中,Mmax为预设的读出梯度矩的范围的上限值,Mmin为预设的读出梯度矩的范围的下限值,N1为预设的采样周期的数目。
可选的,上述实施例中,除了在每一采样周期内对磁共振系统中的主磁场依次施加目标梯度和采集梯度,触发磁场变化之外,还可以在施加采集梯度之后,再施加扰相梯度,施加该梯度是为了加速横向平面内的磁化矢量衰减,以降低其对下一次采集的读出信号的影响。
在一个实施例中,如图3所示,步骤102的具体处理过程包括以下步骤:
步骤301,在每一采样周期中,识别当前读出信号的峰值。
其中,当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度所产生的读出信号。
具体地,计算机设备在每一采样周期中,识别当前读出信号的峰值。
在实施中,在每一采样周期内,计算机设备实时检测施加采集梯度所产生的读出信号值,识别每一采样周期内读出信号值中的最大值,即信号的峰值。具体的,由于每一采样周期内施加不同读出梯度矩大小的采集梯度,因此,每一采样周期内均存在读出信号值的峰值,例如,预设的读出梯度矩的范围为[Mmin,Mmax],在第一采样周期、第二采样周期和第三采样周期施加的读出梯度矩的大小分别为:Mmin、Mmin+dM、Mmin+2dM。其中,dM为读出梯度矩的矩变化量。则在每一采样周期中,依次识别第一采样周期中,Mmin读出梯度矩大小的读出信号的峰值;第二采样周期中,Mmin+dM读出梯度矩大小的读出信号的峰值;第三采样周期中,Mmin+2dM读出梯度矩大小的读出信号的峰值。
步骤302,根据采样周期的预设时序标准,确定读出信号的峰值对应的读出时刻。
在实施中,计算机设备在采样周期的预设时序标准下,确定读出信号的峰值对应的读出时刻。具体的,每一采样周期预设有时序标准,例如,以毫秒为单位进行采样周期的计时,则针对每一采样周期中识别出的读出信号的峰值,在该时序标准下确定峰值对应的读出时刻,进而,得到多个采样周期内的读出时刻。
在一个实施例中,如图4所示,步骤103中在多个读出时刻确定目标读出时刻的具体处理过程包括如下步骤:
步骤401,在采样周期的预设时序标准下,识别K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定中心时刻分别与多个读出时刻的时间间隔。
在实施中,在采样周期的预设时序标准下,在全部采样周期中以[Mmin,Mmax]的梯度矩范围施加采集梯度,因此,识别全部采样周期中的读出信号的峰值(即回波中心)的读出时刻,然后计算该读出时刻与每次采样的中间时刻的时间间隔。其目的是为了识别在采样过程中回波中心最贴近采样的中间位置的时刻(即目标读出时刻)。
步骤402,将与中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为目标读出时刻。
在实施中,计算机设备将与中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为目标读出时刻。也即表示该目标读出时刻等于或者近似等于当前采样中心时刻。
在一个实施例中,如图5所示,步骤104中确定目标梯度的目标梯度矩的具体处理过程包括:
步骤501,基于目标读出时刻,确定目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩。
其中,目标读出时刻对应的读出梯度矩为参考梯度矩。
在实施中,计算机设备基于目标读出时刻,确定该目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩(M0)。具体的,由于采集梯度的读出梯度矩一直在预设的读出梯度矩范围中变化,是预先设置的已知参数,因此,基于预设的时序标准,可以查询并确定目标读出时刻对应的读出梯度矩,由于采集梯度是用于求解目标梯度的参考梯度,因此,读出梯度矩也即作为参考梯度矩(M0)。
步骤502,根据梯度回波序列的回波中心原理以及参考梯度矩,确定参考梯度矩的二分之一为目标梯度的目标梯度矩。
在实施中,计算机设备根据梯度回波序列的回波中心原理以及确定出的参考梯度矩,确定目标梯度的目标梯度矩。具体的,在梯度回波中心原理中,目标梯度与采集梯度(即参考梯度)间具有目标梯度矩是读出梯度矩一半,但极性相反的特性,因此,在已知参考梯度矩(M0)的情况下,确定参考梯度矩的二分之一为目标梯度矩,即目标梯度矩等于由于梯度矩是梯度场实际值的一个重要属性,因此,基于得到的目标梯度矩即可表征得到目标梯度的梯度实际值。
在一个实施例中,如图6所示,为了提高目标梯度的梯度场实际值的检测精度,可以基于初步确定出的目标梯度矩进行多次循环计算,则该方法还包括:
步骤601,根据确定出的目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的读出梯度矩的范围。
在实施中,计算机设备根据确定出的目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量重新确定施加的采集梯度的梯度矩范围[(1-K1)*M0,(1+K2)*M0],利用重新确定出的梯度矩范围更新梯度矩范围。
步骤602,根据更新的读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的采集梯度进行梯度检测。
在实施中,计算机设备根据更新的读出梯度矩的范围[(1-K1)*M0,(1+K2)*M0],重新进行上述实施例中的目标梯度检测方法。
具体的,在每一采样周期中施加对应的采集梯度,施加采集梯度依旧按照以固定的矩变化量在多个采样周期中逐步递增读出梯度矩的方式,以满足梯度回波序列的回波中心原理中采集梯度的施加条件。其中,更新过程中的矩变化量的确定公式中,K1、K2为常系数,且均小于1,例如,0.1。N2为采样周期的次数,M0为读出梯度矩。
进一步地,在满足采集梯度施加方式的情况下重复执行上述实施例中的目标梯度检测方法,得到更新后的目标梯度矩及目标梯度实际值,对目标梯度实际值进行精度检验,直至得到的最终目标梯度实际值的精度满足预设要求,停止目标梯度检测计算。
在本实施例中,通过计算出的目标读出梯度矩以及预设的偏移量,更新目标梯度检测过程中的读出梯度矩的范围,多次循环执行目标梯度检测方法,提高了目标梯度检测的精度。
应该理解的是,虽然图1,图3至图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1,图3至图6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种目标梯度检测装置700,包括:采集模块710、第一确定模块720、第二确定模块730和第三确定模块740,其中:
采集模块710,用于根据预设采样周期采集K空间数据集。
其中,K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;梯度包括梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
第一确定模块720,用于在每一采样周期中,识别施加采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻;
第二确定模块730,用于根据K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻;
第三确定模块740,用于基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩,目标梯度矩反映目标梯度的实际值。
采用本装置700,通过梯度回波序列的回波中心原理,确定目标梯度矩,由于梯度矩是确定梯度的重要指标,根据目标梯度矩可以直接确定目标梯度实际值,以使根据目标梯度实际值检测梯度系统的性能。
在其中一个实施例中,触发磁场变化而施加的采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增。
在其中一个实施例中,第一确定模块720具体用于在每一采样周期中,识别当前读出信号的峰值;当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度所产生的读出信号;
根据采样周期的预设时序标准,确定读出信号的峰值对应的读出时刻。
在其中一个实施例中,第二确定模块730,具体用于在采样周期的预设时序标准下,识别K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定中心时刻分别与多个读出时刻的时间间隔;
将与中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为目标读出时刻。
在其中一个实施例中,第三确定模块740,具体用于基于目标读出时刻,确定目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩;目标读出时刻对应的读出梯度矩为参考梯度矩;
根据梯度回波序列的回波中心原理以及参考梯度矩,确定参考梯度矩的二分之一为目标梯度的目标梯度矩。
在其中一个实施例中,该装置700还包括:
更新模块,用于根据确定出的目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的读出梯度矩的范围;
施加模块,用于根据更新的读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中,将每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的采集梯度进行梯度检测。
关于目标梯度检测装置700的具体限定可以参见上文中对于目标梯度检测方法的限定,在此不再赘述。上述目标梯度检测装置700中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种目标梯度检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
根据预设采样周期采集K空间数据集;
其中,K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;梯度包括梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻;
基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩,目标梯度矩反映目标梯度的实际值。
在一个实施例中,触发磁场变化而施加的采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
在每一采样周期中,识别当前读出信号的峰值;当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度后待测样品所产生的读出信号;
根据采样周期的预设时序标准,确定读出信号的峰值对应的读出时刻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
在采样周期的预设时序标准下,识别K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定中心时刻分别与多个读出时刻的时间间隔;
将与中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为目标读出时刻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
基于目标读出时刻,确定目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩;目标读出时刻对应的读出梯度矩为参考梯度矩;
根据梯度回波序列的回波中心原理以及参考梯度矩,确定参考梯度矩的二分之一为目标梯度的目标梯度矩。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
根据确定出的目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的读出梯度矩的范围;
根据更新的读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中,将每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的采集梯度进行梯度检测。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
根据预设采样周期采集K空间数据集,K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;梯度包括梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个读出时刻中确定目标读出时刻;
基于目标读出时刻,确定采集梯度的读出梯度矩,并根据读出梯度矩确定目标梯度的目标梯度矩,目标梯度矩反映目标梯度的实际值。
在一个实施例中,触发磁场变化而施加的采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在每一采样周期中,识别当前读出信号的峰值;当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度所产生的读出信号;
根据采样周期的预设时序标准,确定读出信号的峰值对应的读出时刻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
在采样周期的预设时序标准下,识别K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定中心时刻分别与多个读出时刻的时间间隔;
将与中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为目标读出时刻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
基于目标读出时刻,确定目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩;目标读出时刻对应的读出梯度矩为参考梯度矩;
根据梯度回波序列的回波中心原理以及参考梯度矩,确定参考梯度矩的二分之一为目标梯度的目标梯度矩。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
根据确定出的目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的读出梯度矩的范围;
根据更新的读出梯度矩的范围,在K空间数据集的采样过程中,将每一采样周期中施加的采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的采集梯度进行梯度检测。
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流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上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。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,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,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种目标梯度检测方法,其特征在于,所述方法包括:
根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;施加的所述梯度包括采集梯度;
在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,触发磁场变化而施加的所述采集梯度预先设置有读出梯度矩的范围,在所述K空间数据集的采样过程中每一所述采样周期中施加的所述采集梯度按照预设的矩变化量进行逐步递增。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻,包括:
在每一所述采样周期中,识别当前读出信号的峰值;所述当前读出信号为在当前采样周期内施加预设读出梯度矩大小的采集梯度所产生的读出信号;
根据所述采样周期的预设时序标准,确定所述读出信号的峰值对应的读出时刻。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻,包括:
在所述采样周期的预设时序标准下,识别所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定所述中心时刻分别与多个所述读出时刻的时间间隔;
将与所述中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为所述目标读出时刻。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,包括:
基于所述目标读出时刻,确定所述目标读出时刻对应的采集梯度的读出梯度矩;所述目标读出时刻对应的所述读出梯度矩为参考梯度矩;
根据梯度回波序列的回波中心原理以及所述参考梯度矩,确定所述参考梯度矩的二分之一为所述目标梯度的目标梯度矩。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据确定出的所述目标梯度的目标梯度矩以及预设的偏移量,得到更新的所述读出梯度矩的范围;
根据更新的所述读出梯度矩的范围,在所述K空间数据集的采样过程中,将每一所述采样周期中施加的所述采集梯度按照所述预设的矩变化量进行逐步递增,以使根据施加的所述采集梯度进行梯度检测。
7.一种目标梯度检测装置,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,用于根据预设采样周期采集K空间数据集,所述K空间数据集反映在磁场变化下待测样品的磁信号变化信息,所述磁场变化是由磁共振设备读取梯度回波序列中包含的扫描参数对扫描磁场施加梯度所产生的;所述梯度包括所述梯度回波序列中设置的目标梯度和采集梯度;
第一确定模块,用于在每一采样周期中,识别施加所述采集梯度所产生的读出信号的峰值,确定每一所述读出信号的峰值对应的读出时刻;
第二确定模块,用于根据所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,在多个所述读出时刻中确定目标读出时刻;
第三确定模块,用于基于所述目标读出时刻,确定所述采集梯度的读出梯度矩,并根据所述读出梯度矩确定所述目标梯度的目标梯度矩,所述目标梯度矩反映所述目标梯度的实际值。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,用于在所述采样周期的预设时序标准下,识别所述K空间数据集全部采样周期的中心时刻,并确定所述中心时刻分别与多个所述读出时刻的时间间隔;
将与所述中心时刻的时间间隔最小的读出时刻,确定为所述目标读出时刻。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111489011.7A CN114264990B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111489011.7A CN114264990B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114264990A true CN114264990A (zh) | 2022-04-01 |
CN114264990B CN114264990B (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=80826492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111489011.7A Active CN114264990B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114264990B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116973823A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 之江实验室 | 基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1123003A (zh) * | 1994-01-31 | 1996-05-22 | 通用电气公司 | 在信号获取期间具有随时间变化的梯度的mri系统 |
JP2001292977A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | 勾配磁場測定方法および装置並びに磁気共鳴撮影装置 |
US20100052675A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for Image Acquisition With Fast Magnetic Resonance Gradient Echo Sequences |
JP2010162112A (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-29 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
CN102078196A (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | 西门子公司 | 借助磁共振采集相应于对象的呼吸运动的信号数据的方法 |
US20110249881A1 (en) * | 2008-12-26 | 2011-10-13 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus and method of compensation for readout gradient magnetic field error |
CN102247145A (zh) * | 2006-09-13 | 2011-11-23 | 株式会社东芝 | 磁共振图像诊断装置及其控制方法 |
CN102540125A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-07-04 | 华东师范大学 | 一种磁共振成像系统磁场梯度延时的快速测量方法 |
US20130314090A1 (en) * | 2011-03-16 | 2013-11-28 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus |
CN108982567A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-11 | 中国科学院电工研究所无锡分所 | 一种核磁共振岩心自旋回波成像方法 |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111489011.7A patent/CN114264990B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1123003A (zh) * | 1994-01-31 | 1996-05-22 | 通用电气公司 | 在信号获取期间具有随时间变化的梯度的mri系统 |
JP2001292977A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | 勾配磁場測定方法および装置並びに磁気共鳴撮影装置 |
CN102247145A (zh) * | 2006-09-13 | 2011-11-23 | 株式会社东芝 | 磁共振图像诊断装置及其控制方法 |
US20100052675A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for Image Acquisition With Fast Magnetic Resonance Gradient Echo Sequences |
US20110249881A1 (en) * | 2008-12-26 | 2011-10-13 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus and method of compensation for readout gradient magnetic field error |
JP2010162112A (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-29 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
CN102078196A (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | 西门子公司 | 借助磁共振采集相应于对象的呼吸运动的信号数据的方法 |
US20130314090A1 (en) * | 2011-03-16 | 2013-11-28 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus |
CN102540125A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-07-04 | 华东师范大学 | 一种磁共振成像系统磁场梯度延时的快速测量方法 |
CN108982567A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-11 | 中国科学院电工研究所无锡分所 | 一种核磁共振岩心自旋回波成像方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
HENRY KIRAGU: "A Rapid MRI Reconstruction Method Based on Compressive Sampling and Concomitant Artifacts Suppression", 2018 19TH IEEE MEDITERRANEAN ELECTROTECHNICAL CONFERENCE (MELECON), pages 198 - 203 * |
胡静: "局部梯度轮廓变换的高光谱异常检测", 中国图像图形学报, vol. 26, no. 8, pages 1847 - 1859 * |
郑海荣 等: "基于高场磁共振的快速高分辨成像", 生命科学仪器, vol. 16, pages 29 - 54 * |
黄敏,卢松涛,林家瑞: "快速回波平面磁共振谱成像数据重建算法", no. 04 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116973823A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-10-31 | 之江实验室 | 基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统 |
CN116973823B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-01-09 | 之江实验室 | 基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114264990B (zh) | 2023-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10663545B2 (en) | Method and apparatus for low-artifact magnetic resonance fingerprinting scan | |
KR101663367B1 (ko) | 물의 t1 시간 및 지방의 t1 시간을 결정하는 자기 공명 시스템 및 방법 | |
CN112881959B (zh) | 一种用于磁共振成像的梯度涡流补偿方法及系统 | |
US20170146631A1 (en) | Magnetic resonance imaging method and apparatus with simultaneous image acquisition of multiple sub-volumes with synchronous acquisition of navigators | |
CN102654569B (zh) | 用于处理复数图像数据的方法和装置 | |
US11874355B2 (en) | Magnetic resonance fingerprinting method | |
CN106019188B (zh) | 在考虑待成像的解剖结构的条件下的mr饱和 | |
CN104808162A (zh) | 磁共振设备的磁共振序列的优化 | |
US20160041247A1 (en) | Method and apparatus for accelerated magnetic resonance imaging | |
US7603157B2 (en) | Method and magnetic resonance imaging apparatus for compensating contrast inhomogeneities in magnetic resonance images | |
CN102713658A (zh) | 磁化率梯度绘图 | |
US9507001B2 (en) | Magnetic resonance imaging method | |
US10379190B2 (en) | Method of determining a gradient impulse response function during execution of a magnetic resonance imaging or spectroscopy sequence | |
CN110215210A (zh) | 磁共振成像方法、系统、计算机设备和可读存储介质 | |
JP6762284B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置およびノイズ除去方法 | |
CN114264990B (zh) | 目标梯度检测方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
JP5846450B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置、計測空間座標補正方法、及び、画像再構成方法 | |
US11275143B2 (en) | Method for measuring eddy current fields in a magnetic resonance device, magnetic resonance device, computer program and electronically readable data carrier | |
JP7023954B2 (ja) | プロペラmrイメージング | |
EP3667353A1 (en) | Improved image quality in spin echo based imaging with parallel mri | |
CN113970715A (zh) | 借助于磁共振设备记录测量数据的方法和磁共振设备 | |
US10955499B2 (en) | Method and computer for producing a pulse sequence for controlling a magnetic resonance imaging apparatus | |
US10151812B2 (en) | Magnetic resonance method and apparatus using the same MR signals for determining various parameters | |
CN115598575A (zh) | 磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
US20200103480A1 (en) | Magnetic resonance fingerprinting method and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |