CN114325531A - 磁共振系统延迟的校正方法、装置、计算机设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振系统延迟的校正方法、装置、计算机设备和介质。该方法先以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型，并通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟，之后针对射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。上述方法利用若干梯度强度和回波时间作为参量确定射频延迟和梯度延迟的方法，相比于传统测量相对延迟方法，不需要使用图像或相位分析等复杂的手段，该方法更加简单，且并不需要引入新的硬件，极大的降低了校正成本。
Description
技术领域
本申请涉及核磁共振技术领域，特别是涉及一种磁共振系统延迟的校正方法、装置、计算机设备和介质。
背景技术
随着核磁共振技术的发展，磁共振成像系统在医疗领域得到了普及应用。射频系统和梯度系统是磁共振成像过程中的两个核心系统。
目前，射频系统和梯度系统均有较多组件组成且涡流校正、射频信号的处理等均会导致延迟，故磁共振系统在新集成和定期调试时需要调整射频系统和梯度系统间的相对延迟。现有技术中提出了很多针对射频系统和梯度系统间的相对延迟校正方法，大多数均是通过相位随时间变化的规律计算相对延迟进行校正。
然而，上述校正方法存在校正方法复杂的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种简单且准确的磁共振系统延迟的校正方法、装置、计算机设备和介质。
第一方面，本申请提供了一种磁共振系统延迟的校正方法。所述方法包括：
以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
在其中一个实施例中，所述针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正，包括：
若所述射频延迟大于第一预设延迟阈值，则调整射频发射系统的射频发射指令或调整射频接收系统的射频接收指令，校正所述射频延迟；若所述射频延迟不大于所述第一预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述射频延迟。
和/或，若所述梯度延迟大于第二预设延迟阈值，则调整射频接收系统的射频接收指令或调整梯度系统的梯度爬升指令，校正梯度延迟；若所述梯度延迟不大于所述第二预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述梯度延迟。
在其中一个实施例中，所述通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述射频延迟，包括：
对接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对所述接收通道上射频延迟的校正；
或者，对所述接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对所述接收通道上射频延迟的校正；
所述通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述梯度延迟，包括：
对所述接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对所述接收通道上梯度延迟的校正；
或者，对所述接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对所述接收通道上梯度延迟的校正。
在其中一个实施例中，所述通过时域信号平移的方式校正所述射频延迟，包括：
对发射通道上的射频信号进行时域平移，完成对所述发射通道相对于接收通道上射频延迟的校正；
所述通过时域信号平移的方式校正所述梯度延迟，包括：
对梯度通道上的梯度信号进行时域平移，完成对所述梯度通道相对于接收通道上射频延迟的校正。
在其中一个实施例中，所述通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟，包括：
测量得到所述接收通道上的回波信号的实际中心时刻；
获取所述回波信号的理论中心时刻；
根据所述接收通道上的回波信号的实际中心时刻和所述回波信号的理论中心时刻确定回波时间；
将所述回波时间和各所述梯度强度代入所述延迟确定模型进行求解，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟。
在其中一个实施例中，所述延迟确定模型包括与射频脉冲同时存在时的梯度强度及方向、接收磁共振信号时的梯度强度及方向、射频延迟参量、梯度延迟参量和所述回波时间。
在其中一个实施例中，所述调整所述射频发射系统的射频发射指令或调整所述射频接收系统的射频接收指令，校正所述射频延迟，包括：
若所述射频延迟表示所述射频接收系统的指令耗时大于所述射频发射系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻提前所述射频延迟对应的时间，或者将所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后所述射频延迟对应的时间；
若所述射频延迟表示所述射频接收系统的指令耗时小于所述射频发射系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻滞后所述射频延迟对应的时间，或者将所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前所述射频延迟对应的时间。
在其中一个实施例中，所述调整所述射频接收系统的射频接收指令或调整所述梯度系统的梯度爬升指令，校正所述梯度延迟，包括：
若所述梯度延迟表示所述射频接收系统的指令耗时大于所述梯度系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻提前所述梯度延迟对应的时间，或者将所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后所述梯度延迟对应的时间；
若所述梯度延迟表示所述射频接收系统的指令耗时小于所述梯度系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻滞后所述梯度延迟对应的时间，或者将所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前所述梯度延迟对应的时间。
第二方面，本申请还提供了一种磁共振系统延迟的校正装置。所述装置包括：
构建模块，用于以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
求解模块，用于通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
校正模块，用于针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述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上述第一方面所述的方法。
第四方面，本申请还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，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上述第一方面所述的方法。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
上述磁共振系统延迟的校正方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，先以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型，并通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟，之后针对射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。上述方法利用若干梯度强度和回波时间作为参量确定射频延迟和梯度延迟的方法，相比于传统测量相对延迟方法，不需要使用图像或相位分析等复杂的手段，该方法更加简单，且并不需要引入新的硬件，极大的降低了校正成本。另外，上述方法经过线性拟合的方法可以同时得到射频延迟和梯度延迟，相比于传统的分别测量射频延迟或者梯度延迟的方法中因存在多个相似解而存在初值依赖、稳定性和普适性相对较差的问题。上述方法极大的提高了磁共振系统延迟的校正的稳定性和普适性。
附图说明
图1为一个实施例中磁共振系统延迟的校正方法的应用环境图；
图2为一个实施例中磁共振系统延迟的校正方法的流程示意图；
图2A为一个实施例中提供的磁共振序列示意图；
图3为图2实施例中S103的一种实现方式的流程示意图；
图4为图3实施例中S201的一种实现方式的流程示意图；
图5为图3实施例中S202的一种实现方式的流程示意图；
图6为图3实施例中S102的一种实现方式的流程示意图；
图7为一个实施例中提供的磁共振序列示意图；
图8为一个实施例中磁共振系统延迟的校正装置的结构框图；
图9为一个实施例中测量设备的内部结构图。
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。
本申请实施例提供的磁共振系统延迟的校正方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括：射频系统12、梯度系统14和测量设备16，其中，射频系统12和梯度系统14是磁共振系统成像过程中的核心两个系统，由于两大系统均有较多组件组成且涡流校正、射频信号的处理等均会导致延迟，故磁共振系统在新集成和定期调试时需要调整射频系统12和梯度系统14之间的相对延迟。测量设备16用于测量射频系统12和梯度系统14之间的相对延迟，并通过调整指令的方式或其他方式，对该相对延迟进行校正。测量设备16可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。
上述应用环境中，现有的针对相对延迟的校正方法基本都是利用磁共振信号来测量梯度延迟，具体通过相位随时间变化的规律计算的，该方法由于相位卷褶问题，在校正过程中会存在初值依赖问题，且校正方法复杂。基于现有校正方法存在的问题，本申请提出了一种简单易于实现的磁共振系统延迟的校正方法，下面实施例具体说明该校正方法。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种磁共振系统延迟的校正方法，以该方法应用于图1中的测量设备为例进行说明，包括以下步骤：
S101，以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型。
其中，回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差。回波信号为射频接收系统中接收通道上的时域信号。回波信号的实际中心时刻为在射频接收系统中接收通道上的回波信号的中心点所对应的接收时刻。回波信号的理论中心时刻是根据射频序列、Bloch方程确定，具体的，可以利用Bloch方程根据所用序列设置可计算得到回波信号出现最大强度的中心时刻，即回波信号的理论中心时刻。示例性说明上述实际中心时刻和理论中心时刻，比如，如图2A所示的磁共振序列示意图，其中，RF、Grad、ADC轴分别为射频发射系统、梯度系统、射频接收系统。RF脉冲及回波的形状仅作示意，梯度可以在任意物理轴上，梯度从序列开始到结束一直存在(较优地，其开始时刻离第一个脉冲2s以上)，波浪号表示重复，ADC轴上的方块表示接收开启和结束，射频脉冲的等效中心时刻可以由求解Bloch方程得到，记第一个射频脉冲的等效中心时刻为0，根据磁共振原理，回波信号的出现时刻为梯度散相作用抵消，即梯度对时间的积分M1和M2满足M1＝M2时对应时刻(图中的A点所在位置对应时刻)。将ADC轴上的方块的中心时刻对齐回波信号出现的时刻，则该M1＝M2时刻即为回波信号的理论中心时刻，也即将ADC轴上的方块的中心时刻作为回波信号的理论中心时刻。射频接收系统ADC接收通道上的回波信号的中心点所对应接收时刻(图中的B点所在位置对应时刻)即为回波信号的实际中心时刻。
射频延迟是指射频发射系统的指令耗时(ΔTTX)与射频接收系统的指令耗时(ΔTRX)之间的时间差：ΔTR＝ΔTTX-ΔTRX；梯度延迟是指梯度系统的指令耗时(ΔTGrad)与射频接收系统的指令耗时(ΔTRX)之间的时间差：ΔTG＝ΔTGrad-ΔTRX。梯度系统中的梯度从序列开始到结束一直存在，其开始时刻离射频发射系统发射的第一个射频脉冲预设时间(比如2s)以上。梯度系统中包括的梯度数量可以根据射频发射系统发射的射频脉冲的数量相关，即在一次重复时间内有任意次射频脉冲，射频脉冲有N个，梯度即有N+1个，N+1个梯度的强度可以相同也可以不同。延迟确定模型用于确定射频延迟和/或梯度延迟。延迟确定模型可以由测量设备预先根据磁共振原理和射频序列的设计目标推导得到，其中，射频序列的设计目标为利用回波出现的条件获得射频系统和梯度系统的延迟信息，回波出现的条件具体包括梯度散相和汇聚抵消。
本实施例中，测量设备可以采集得到接收通道上的回波信号的实际中心时刻和回波信号的理论中心时刻，再将这两个中心时刻进行差值运算，得到回波信号的实际中心时刻和回波信号的理论中心时刻之间的时间差。在实际采集过程中，可以测量多组的梯度系统的梯度强度下得到多组的上述实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差。测量设备可以基于磁共振原理和射频序列的设计目标构建延迟确定模型，再将回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度作为该延迟确定模型的参量，以及将射频延迟和梯度延迟作为待求解的变量，代入到上述延迟确定模型中进行求解，以便之后根据求解结果确定射频延迟和/或梯度延迟。
S102，通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟。
在测量设备求解延迟确定模型的过程中，可以通过线性拟合回波时间和各梯度强度这两个变量之间的关系即可求解得到延迟确定模型中的变量射频延迟和梯度延迟。需要说明的是，在此过程中，可以通过重复测量利用测量的多组各梯度强度和回波时间进行拟合求解，以提高拟合计算的准确性。
S103，针对射频延迟和/或梯度延迟进行校正。
当测量设备基于前述步骤测量得到射频延迟和/或梯度延迟后，即可分别针对射频延迟和/或梯度延迟进行分析，并根据分析结果选取相应的相位校正方法对射频延迟和/或梯度延迟进行校正。若不同接收通道上对应的射频延迟和/或梯度延迟不同(接收通道的延迟之间的差别不大)，则可以采用不同的校正方法校正各接收通道对应的射频延迟和/或梯度延迟；若不同接收通道上对应的射频延迟和/或梯度延迟基本相同(接收通道的延迟之间的差别不大)，则可以采用相同的校正方法校正各接收通道对应的射频延迟和/或梯度延迟。其中的相位校正方法可以包括调整指令的方法、时域信号平移的方法、频域相位补偿的方法等中的至少一种。
上述实施例提供的磁共振系统延迟的校正方法，先以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型，并通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟，之后针对射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。上述方法利用若干梯度强度和回波时间作为参量确定射频延迟和梯度延迟的方法，相比于传统测量相对延迟方法，不需要使用图像或相位分析等复杂的手段，该方法更加简单，且并不需要引入新的硬件，极大的降低了校正成本。另外，上述方法经过线性拟合的方法可以同时得到射频延迟和梯度延迟，不同于传统方法中原理上导致的信号强度周期性变化而存在初值依赖问题，因此本申请所述方法具有较好的稳定性和普适性。
在一个实施例中，提供了具体相对延迟的校正方法，即上述S103的一种具体实现方式，如图3所示，上述S103“针对射频延迟和/或梯度延迟进行校正”，包括：
S201，若射频延迟大于第一预设延迟阈值，则调整射频发射系统的射频发射指令或调整射频接收系统的射频接收指令，校正射频延迟；若射频延迟不大于第一预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正射频延迟。
其中，若射频延迟大于第一预设延迟阈值，说明射频延迟较大，在该情况下，则可以通过调整指令的方式校正射频延迟。比如，当测量设备获取到射频发射系统和射频接收系统之间的相对延迟时，可以进一步的分析该相对延迟，以确定射频发射系统中指令发出到生效的耗时(记为：ΔTTX)是否大于射频接收系统中指令发出到生效的耗时(记为：ΔTRX)，若ΔTTX>ΔTRX，则说明回波信号的实际中心时刻晚于回波信号的理论中心时刻，此时在校正相对延迟时，即可将射频发射指令相对于射频接收指令提前预设时间，或者将射频接收指令相对于射频发射指令滞后预设时间。同理，若ΔTTX<ΔTRX，则说明回波信号的实际中心时刻早于回波信号的理论中心时刻，此时在校正相对延迟时，即可将射频发射指令相对于射频接收指令滞后预设时间，或者将射频接收指令相对于射频发射指令提前预设时间。其中的预设时间为相对延迟对应的时间。
若射频延迟不大于第一预设延迟阈值，说明射频延迟较小，在该情况下，则可以通过平移信号的方式校正射频延迟。具体的，测量设备可以对接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对接收通道上射频延迟的校正；或者，对接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对接收通道上射频延迟的校正。可选的，上述方法是针对接收端的补偿方法，相应的，也可以在发射端进行补偿，即对发射通道上的射频信号进行时域平移，完成对接收通道相对于发射通道上射频延迟的校正。
S202，若梯度延迟大于第二预设延迟阈值，则调整射频接收系统的射频接收指令或调整梯度系统的梯度爬升指令，校正梯度延迟；若梯度延迟不大于所述第二预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正梯度延迟。
其中，若梯度延迟大于第二预设延迟阈值，说明梯度延迟较大，在该情况下，则可以通过调整指令的方式校正梯度延迟。比如，当测量设备获取到射频接收系统和梯度系统之间的相对延迟时，可以进一步的分析该相对延迟，以确定梯度系统中指令发出到生效的耗时(记为：ΔTGrad)是否大于射频接收系统中指令发出到生效的耗时(记为：ΔTRX)，若ΔTGrad>ΔTRX，则说明回波信号的实际中心时刻晚于回波信号的理论中心时刻，此时在校正梯度延迟时，即可将梯度爬升指令相对于射频接收指令提前预设时间，或者将射频接收指令相对于梯度爬升指令滞后预设时间。同理，若ΔTGrad<ΔTRX，则说明回波信号的实际中心时刻早于回波信号的理论中心时刻，此时在校正梯度延迟时，即可将梯度爬升指令相对于射频接收指令滞后预设时间，或者将射频接收指令相对于梯度爬升指令提前预设时间。其中的预设时间为梯度延迟对应的时间。
若梯度延迟不大于第二预设延迟阈值，说明梯度延迟较小，在该情况下，则可以通过平移信号的方式校正梯度延迟。具体的，测量设备可以对接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对接收通道上梯度延迟的校正；或者，对接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对接收通道上梯度延迟的校正。可选的，上述方法是针对接收端的补偿方法，相应的，也可以在梯度通道进行补偿，即对梯度通道上的梯度信号进行时域平移，完成对梯度通道相对于接收通道上梯度延迟的校正。
可选的，提供了上述S201的一种具体实现方式，如图4所示，上述S201“调整射频发射系统的射频发射指令或调整射频接收系统的射频接收指令，校正射频延迟”，包括：
S301，若射频延迟表示射频接收系统的指令耗时大于射频发射系统的指令耗时，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于射频发射系统的射频发射指令的发出时刻提前射频延迟对应的时间，或者将射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后射频延迟对应的时间。
其中，射频接收系统的指令耗时表示射频接收系统下发的指令从发出到生效的时间；射频发射系统的指令耗时表示射频发射系统下发的指令从发出到生效的时间。本实施例中，当测量设备基于前述S102所述方法获取到射频延迟时，由于该射频延迟可以由射频发射系统的指令耗时和射频接收系统的指令耗时推理确定，因此，根据该射频延迟可以评估射频接收系统的指令耗时与射频发射系统的指令耗时之间的差别，后期即可根据该差别校正射频延迟。
示例性说明，比如，若射频延迟表示射频接收系统的指令耗时大于射频发射系统的指令耗时，一种情况，说明射频接收系统的射频接收指令的发出时刻晚于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频发射系统的射频发射指令的发出时刻的基础上，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于射频发射系统的射频发射指令的发出时刻提前射频延迟对应的时间；另一种情况，说明射频发射系统的射频发射指令的发出时刻早于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频接收系统的射频接收指令的发出时刻的基础上，将射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后射频延迟对应的时间。
S302，若射频延迟表示射频接收系统的指令耗时小于射频发射系统的指令耗时，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于射频发射系统的射频发射指令的发出时刻滞后射频延迟对应的时间，或者将射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前射频延迟对应的时间。
示例性说明，比如，若射频延迟表示射频接收系统的指令耗时小于射频发射系统的指令耗时，一种情况，说明射频接收系统的射频接收指令的发出时刻早于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频发射系统的射频发射指令的发出时刻的基础上，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于射频发射系统的射频发射指令的发出时刻滞后射频延迟对应的时间；另一种情况，说明射频发射系统的射频发射指令的发出时刻晚于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频接收系统的射频接收指令的发出时刻的基础上，将射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前射频延迟对应的时间。
可选的，提供了上述S202的一种具体实现方式，如图5所示，上述S202“调整射频接收系统的射频接收指令或调整梯度系统的梯度爬升指令，校正梯度延迟”，包括：
S401，若梯度延迟表示射频接收系统的指令耗时大于梯度系统的指令耗时，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻提前梯度延迟对应的时间，或者将梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后梯度延迟对应的时间。
其中，射频接收系统的指令耗时表示射频接收系统下发的指令从发出到生效的时间；梯度系统的指令耗时表示梯度系统下发的指令从发出到生效的时间。本实施例中，当测量设备基于前述S102所述方法获取到梯度延迟时，由于该梯度延迟可以由梯度延迟的指令耗时和射频接收系统的指令耗时推理确定，因此，根据该梯度延迟可以评估射频接收系统的指令耗时与梯度延迟的指令耗时之间的差别，后期即可根据该差别校正梯度延迟。
示例性说明，比如，若梯度延迟表示射频接收系统的指令耗时大于梯度系统的指令耗时，一种情况，说明射频接收系统的射频接收指令的发出时刻晚于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻的基础上，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻提前梯度延迟对应的时间；另一种情况，说明梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻早于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频接收系统的射频接收指令的发出时刻的基础上，将梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后梯度延迟对应的时间。
S402，若梯度延迟表示射频接收系统的指令耗时小于梯度系统的指令耗时，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻滞后梯度延迟对应的时间，或者将梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前梯度延迟对应的时间。
示例性说明，比如，若梯度延迟表示射频接收系统的指令耗时小于梯度系统的指令耗时，一种情况，说明射频接收系统的射频接收指令的发出时刻早于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻的基础上，将射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻滞后梯度延迟对应的时间；另一种情况，说明梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻晚于理论上的发出时刻，此时，在不改变原来的射频接收系统的射频接收指令的发出时刻的基础上，将梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前梯度延迟对应的时间。
在一个实施例中，提供了上述S102的一种实现方式，如图6所示，上述S102“通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟”，包括：
S501，测量得到接收通道上的回波信号的实际中心时刻。
本实施例中，测量设备可以对射频接收系统中的接收通道上的回波信号分析波形中心点对应的接收时刻，以获取到回波信号的实际中心时刻。
S502，获取回波信号的理论中心时刻。
回波信号的理论中心时刻可以由测量设备预设得到，以便之后使用。关于回波信号的理论中心时刻的相关解释在前述实施例中有说明，此处不赘述。
S503，根据接收通道上的回波信号的实际中心时刻和回波信号的理论中心时刻确定回波时间。
当测量设备获取到接收通道上的回波信号的实际中心时刻和回波信号的理论中心时刻时，可以进一步将接收通道的回波信号的实际中心时刻和回波信号的理论中心时刻进行差值运算，并将得到的差值确定为接收通道对应的回波时间。
S504，将回波时间和各梯度强度代入延迟确定模型进行求解，得到射频延迟和/或梯度延迟。
当测量设备基于前述步骤所述的方法获取到回波时间和各梯度强度这两种参量时，可以将这两种参量代入到延迟确定模型，并通过拟合回波时间和各梯度强度之间的关系，求解延迟确定模型，得到射频延迟和/或梯度延迟。
上述延迟确定模型包括与射频脉冲同时存在时的梯度强度及方向、接收磁共振信号时的梯度强度及方向、射频延迟参量、梯度延迟参量和回波时间。
下面示例性说明射频延迟和/或梯度延迟的校正方法：
示例一：若射频发射系统发出的射频脉冲为重复时间内的两次射频脉冲，以及梯度系统中包括第一梯度、第二梯度和第三梯度，第一梯度、第二梯度和第三梯度均为正，第一梯度的梯度强度G1大于第二梯度的梯度强度G2，第二梯度的梯度强度G2大于第三梯度的梯度强度G3，则延迟确定模型根据梯度强度变量、射频延迟参量和梯度延迟参量构建组成，梯度强度变量根据第一梯度的梯度强度G1、第二梯度的梯度强度G2和第三梯度的梯度强度G3确定。
在此序列情况下，可参见前述图2A所示的磁共振序列图，假设在Grad轴上方的梯度为正、在Grad轴下方的梯度为负，则对于待求解的射频延迟：ΔTR＝ΔTTX-ΔTRX，以及待求解的梯度延迟：ΔTG＝ΔTGrad-ΔTRX。则进一步的根据磁共振原理，上述延迟确定模型可由下述关系式(1)确定：
M1-G1ΔTR+G2ΔTR+(G1-G2)ΔTG＝M2-G2ΔTR+(G2-G3)ΔTG+G3Δt (1)；
即变形后得到延迟确定模型：
其中，Δt表示回波时间，
表示梯度强度变量，ΔTR表示射频延迟参量，ΔTG表示梯度延迟参量。具体可以通过解析上述关系式(2)，测量多组参量，即梯度延迟参量
下回波时间Δt的变化情况，通过拟合这两变量间的关系即可求得射频延迟ΔTR与梯度延迟ΔTG，再如前述图4或图5实施例所述的调整指令的方式，调整射频发射指令或射频接收指令来校正射频延迟，还可以调整射频接收指令或梯度爬升指令来校正梯度延迟。
利用上述延迟确定模型求解射频延迟或梯度延迟时，可以同时求解得到射频延迟或梯度延迟，或者，当2G2-G1＝0时，所得Δt＝ΔTG，此时仅需通过一次采样即可得到梯度延迟。最优的，第一梯度的梯度强度等于第二梯度的梯度强度，即G1＝G2；或者，第二梯度的梯度强度等于第三梯度的梯度强度，即G2＝G3时，且完成一次测量后将该次的G3作为下次的G1，即可减少梯度切换次数，从而减少涡流对校正结果的影响并同时降低了校正过程中的噪声。
示例二：若射频发射系统发出的射频脉冲为重复时间内的一次射频脉冲，以及梯度系统中包括第四梯度和第五梯度，第四梯度为正，第五梯度为负，则延迟确定模型根据梯度强度变量、射频延迟参量和梯度延迟参量构建组成，梯度强度变量根据第四梯度和第五梯度确定。
在此序列情况下，可参见前述图7所示的磁共振序列图，假设在Grad轴上方的梯度为正、在Grad轴下方的梯度为负，则对于待求解的射频延迟：ΔTR＝ΔTTX-ΔTRX，以及待求解的梯度延迟：ΔTG＝ΔTGrad-ΔTRX。则进一步的根据磁共振原理，上述延迟确定模型可由下述关系式(3)确定：
利用上述关系式(3)仍然可以通过测量多组数据拟合得到射频延迟和梯度延迟。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及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，如上所述的各实施例所涉及的流程图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。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的磁共振系统延迟的校正方法的磁共振系统延迟的校正装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个磁共振系统延迟的校正装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于磁共振系统延迟的校正方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种磁共振系统延迟的校正装置，包括：
构建模块11，用于以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
求解模块12，用于通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
校正模块13，用于针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
上述磁共振系统延迟的校正装置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，提供了一种测量设备，该测量设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该测量设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该测量设备的处理器用于提供计算和控制能力。该测量设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。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。该测量设备的数据库用于存储射频数据。该测量设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种磁共振系统延迟的校正方法。
本领域技术人员可以理解，图9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：
以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
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：
以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
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、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-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。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等。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 RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
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本申请专利范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种磁共振系统延迟的校正方法，其特征在于，所述方法包括：
以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正，包括：
若所述射频延迟大于第一预设延迟阈值，则调整射频发射系统的射频发射指令或调整射频接收系统的射频接收指令，校正所述射频延迟；若所述射频延迟不大于所述第一预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述射频延迟；
和/或，若所述梯度延迟大于第二预设延迟阈值，则调整射频接收系统的射频接收指令或调整梯度系统的梯度爬升指令，校正梯度延迟；若所述梯度延迟不大于所述第二预设延迟阈值，则通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述梯度延迟。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述射频延迟，包括：
对接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对所述接收通道上射频延迟的校正；
或者，对所述接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对所述接收通道上射频延迟的校正；
所述通过时域信号平移或频域相位补偿的方式校正所述梯度延迟，包括：
对所述接收通道上的回波信号进行时域平移，完成对所述接收通道上梯度延迟的校正；
或者，对所述接收通道上的回波信号进行傅里叶变换，并对变换后的信号进行相位补偿，完成对所述接收通道上梯度延迟的校正。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过时域信号平移的方式校正所述射频延迟，包括：
对发射通道上的射频信号进行时域平移，完成对所述发射通道相对于接收通道上射频延迟的校正；
所述通过时域信号平移的方式校正所述梯度延迟，包括：
对梯度通道上的梯度信号进行时域平移，完成对所述梯度通道相对于接收通道上梯度延迟的校正。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟，包括：
测量得到所述接收通道上的回波信号的实际中心时刻；
获取所述回波信号的理论中心时刻；
根据所述接收通道上的回波信号的实际中心时刻和所述回波信号的理论中心时刻确定回波时间；
将所述回波时间和各所述梯度强度代入所述延迟确定模型进行求解，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述延迟确定模型包括与射频脉冲同时存在时的梯度强度及方向、接收磁共振信号时的梯度强度及方向、射频延迟参量、梯度延迟参量和所述回波时间。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述射频发射系统的射频发射指令或调整所述射频接收系统的射频接收指令，校正所述射频延迟，包括：
若所述射频延迟表示所述射频接收系统的指令耗时大于所述射频发射系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻提前所述射频延迟对应的时间，或者将所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后所述射频延迟对应的时间；
若所述射频延迟表示所述射频接收系统的指令耗时小于所述射频发射系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻滞后所述射频延迟对应的时间，或者将所述射频发射系统的射频发射指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前所述射频延迟对应的时间。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述射频接收系统的射频接收指令或调整所述梯度系统的梯度爬升指令，校正所述梯度延迟，包括：
若所述梯度延迟表示所述射频接收系统的指令耗时大于所述梯度系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻提前所述梯度延迟对应的时间，或者将所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻滞后所述梯度延迟对应的时间；
若所述梯度延迟表示所述射频接收系统的指令耗时小于所述梯度系统的指令耗时，将所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻相对于所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻滞后所述梯度延迟对应的时间，或者将所述梯度系统的梯度爬升指令的发出时刻相对于所述射频接收系统的射频接收指令的发出时刻提前所述梯度延迟对应的时间。
9.一种磁共振系统延迟的校正装置，其特征在于，所述装置包括：
构建模块，用于以射频延迟和梯度延迟为变量，和以回波信号的回波时间和梯度系统中的各梯度的梯度强度为参量，构建延迟确定模型；所述回波时间为接收通道上接收到的回波信号的实际中心时刻和理论中心时刻之间的时间差；
求解模块，用于通过拟合所述回波时间和各所述梯度强度之间的关系，求解所述延迟确定模型，得到所述射频延迟和/或所述梯度延迟；
校正模块，用于针对所述射频延迟和/或所述梯度延迟进行校正。
10.一种计算机设备，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8中任一项所述的方法的步骤。
11.一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8中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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