CN114609563A - 一种磁共振b0涡流补偿方法、系统、存储介质及谱仪设备 - Google Patents
一种磁共振b0涡流补偿方法、系统、存储介质及谱仪设备 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种磁共振B0涡流补偿方法、系统、存储介质及谱仪设备,涉及磁共振技术的领域,其包括获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。本申请具有在不增加硬件开销的情况下能解决涡流造成的影响的效果。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振技术的领域,尤其是涉及一种磁共振B0涡流补偿方法、系统、存储介质及谱仪设备。
背景技术
磁共振指的是自旋磁共振现象。其意义上较广,包含核磁共振、电子顺磁共振或称电子自旋共振。人们日常生活中所说的磁共振是指磁共振成像,其是利用核磁共振现象制成的一类用于医学检查的成像设备。
相关技术中,磁共振系统一般包括以下几个部分:磁体子系统、梯度子系统、射频发射子系统、射频接收子系统、匀场子系统、谱仪子系统以及计算机子系统,其中匀场子系统用于产生静磁场的补偿磁场,使磁共振成像过程中能削减涡流所产生的影响。匀场子系统通过硬件通道与谱仪子系统连接,在磁共振系统作业过程中,计算机子系统将预加重的B0参数传输至谱仪子系统,再通过硬件通道以将B0参数传输至匀场子系统中,以形成合适的补偿磁场,使磁共振成像所形成的图像不易出现偏移的情况。
针对上述中的相关技术,发明人认为上述方法虽然能对涡流的影响进行抵消,但需要专门增加一路用于传输B0参数的硬件通道,增加了硬件的开销,尚有改进空间。
发明内容
为了在不增加硬件开销的情况下能解决涡流造成的影响,本申请提供一种磁共振B0涡流补偿方法、系统、存储介质及谱仪设备。
第一方面,本申请提供一种磁共振B0涡流补偿方法,采用如下的技术方案:
一种磁共振B0涡流补偿方法,包括:
获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;
根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;
根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;
于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;
将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;
根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。
通过采用上述技术方案,在磁共振过程中,获取三轴梯度信息以及B0涡流补偿参数信息可确定零阶相位补偿信息,以对信号因涡流而造成的影响进行相位补偿,再获取三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿,实现对梯度信号的补偿修正,使得脉冲信号作用于受体上时,受体能输出不受一阶涡流所影响的磁共振信号,此时的磁共振信号受零阶涡流影响而造成相位偏差,利用零阶相位补偿信息以对磁共振信号的相位进行补偿以输出相位正确的补偿信号,以使得后续进行图像重建时图像清晰;利用上述技术方案无需额外添加一路专门用于传输B0参数的硬件通路,从而在减少硬件开销的同时解决了涡流所造成的影响。
可选的,还包括零阶相位补偿信息的获取方法,该方法包括:
获取三轴梯度对B0补偿信息以及三轴梯度离散点的编号信息、旋磁比信息、初始点信息、终止点信息、时间间隔信息,其中三轴梯度对B0补偿信息包括x轴梯度对B0补偿信息、y轴梯度对B0补偿信息、z轴梯度对B0补偿信息;
根据三轴梯度对B0补偿信息计算获取到三轴梯度对B0补偿和信息;
定义:
通过采用上述技术方案,可确定三轴对B0整体的影响,并根据三轴影响的不同以对零阶相位补偿信息进行确定,从而使得后续对信号进行相位补偿时所补偿的值较为准确,以便于后续的图像重建。
可选的,还包括三轴梯度对B0补偿信息的获取方法,该方法包括:
获取单组涡流补偿信息和B0涡流补偿参数信息,其中B0涡流补偿参数信息包括补偿组数信息;
定义:
通过采用上述技术方案,可利用计算公式以确定三轴梯度对B0补偿信息的求解方法,以便于对三轴梯度对B0补偿信息进行计算处理。
可选的,还包括单组涡流补偿信息的获取方法,该方法包括:
三轴梯度信息包括三轴中每一轴的补偿前梯度离散点的幅值信息,B0涡流补偿参数信息还包括幅值常数信息以及时间常数信息;
定义:
通过采用上述技术方案,根据三轴梯度信息中每一轴的补偿前梯度离散点的幅值信息的不同以确定出每一轴单个涡流环路的梯度补偿,以便于计算不同轴的梯度补偿信息,便于后续对三轴梯度对B0补偿和信息进行计算。
第二方面,本申请提供一种磁共振B0涡流补偿系统,采用如下的技术方案:
一种磁共振B0涡流补偿系统,包括:
获取模块,用于获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;
处理模块,与获取模块连接,用于信息的存储和处理;
处理模块根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;
处理模块根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;
获取模块于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;
处理模块将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;
处理模块根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。
通过采用上述技术方案,在磁共振过程中,获取模块获取三轴梯度信息以及B0涡流补偿参数信息可确定零阶相位补偿信息,以使处理模块对信号因涡流而造成的影响进行相位补偿,获取模块再获取三轴涡流补偿参数信息以使处理模块对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿,实现对梯度信号的补偿修正,使得脉冲信号作用于受体上时,受体能输出不受一阶涡流所影响的磁共振信号,此时的磁共振信号受零阶涡流影响而造成相位偏差,利用零阶相位补偿信息以对磁共振信号的相位进行补偿以输出相位正确的补偿信号,以使得后续进行图像重建时图像清晰;利用上述技术方案无需额外添加一路专门用于传输B0参数的硬件通路,从而在减少硬件开销的同时解决了涡流所造成的影响。
第三方面,本申请提供一种谱仪设备,采用如下的技术方案:
一种谱仪设备,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种磁共振B0涡流补偿方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,通过谱仪设备的使用,在磁共振过程中,获取三轴梯度信息以及B0涡流补偿参数信息可确定零阶相位补偿信息,以对信号因涡流而造成的影响进行相位补偿,再获取三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿,实现对梯度信号的补偿修正,使得脉冲信号作用于受体上时,受体能输出不受一阶涡流所影响的磁共振信号,此时的磁共振信号受零阶涡流影响而造成相位偏差,利用零阶相位补偿信息以对磁共振信号的相位进行补偿以输出相位正确的补偿信号,以使得后续进行图像重建时图像清晰;利用上述技术方案无需额外添加一路专门用于传输B0参数的硬件通路,从而在减少硬件开销的同时解决了涡流所造成的影响。
第四方面,本申请提供一种计算机存储介质,能够存储相应的程序,具有在不增加硬件开销的情况下能解决涡流造成的影响的特点,采用如下的技术方案:
一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述任一种磁共振B0涡流补偿方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案,存储介质中有磁共振B0涡流补偿方法的计算机程序,在磁共振过程中,获取三轴梯度信息以及B0涡流补偿参数信息可确定零阶相位补偿信息,以对信号因涡流而造成的影响进行相位补偿,再获取三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿,实现对梯度信号的补偿修正,使得脉冲信号作用于受体上时,受体能输出不受一阶涡流所影响的磁共振信号,此时的磁共振信号受零阶涡流影响而造成相位偏差,利用零阶相位补偿信息以对磁共振信号的相位进行补偿以输出相位正确的补偿信号,以使得后续进行图像重建时图像清晰;利用上述技术方案无需额外添加一路专门用于传输B0参数的硬件通路,从而在减少硬件开销的同时解决了涡流所造成的影响。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.根据三轴梯度情况以及提前设置的B0补偿参数可实现对磁共振信号的相位进行补偿,从而使得在不增加硬件开销的情况下消除涡流的影响;
2.根据每个轴的不同梯度信息以确定每个轴的梯度补偿信息,以实现三轴对B0的涡流补偿。
附图说明
图1是磁共振系统的模块示意图。
图2是磁共振B0涡流补偿方法的流程图。
图3是磁共振B0涡流补偿方法的模块流程图。
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1-3及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本申请实施例公开一种磁共振B0涡流补偿方法,在对涡流进行补偿时,利用所获取的三轴梯度信息以及提前设置的B0补偿参数以确定相对应的相位补偿值,以使得B0参数无需传输至匀场子系统中以形成补偿磁场以对主磁场进行补偿,从而实现了硬件开销减少的情况下对涡流造成的影响进行消除。
参照图1,磁共振系统包括:计算机子系统、谱仪子系统、梯度子系统、射频发射子系统、射频接收子系统和磁体子系统。其中计算机子系统、梯度子系统、射频发射子系统和射频接收子系统均与谱仪子系统连接,以用于信号的传输,磁体子系统以用于静磁场的生成。
计算机子系统包括:谱仪后台模块、序列扫描模块、B0相位补偿模块和图像重建模块,其中序列扫描模块分别与谱仪后台模块和B0相位补偿模块连接,图像重建模块以及B0相位补偿模块均与谱仪后台模块连接。谱仪子系统包括:扫描控制器、梯度发生器、射频发生器和射频接收器,其中计算机子系统于谱仪子系统的连接为谱仪后台模块与扫描控制器的连接,两者的连接为双向连接,可实现信号的双向传输,梯度发生器、射频发生器和射频接收器均与扫描控制器连接,其中射频接收器与扫描控制器的连接为双通路连接,以实现不同型号于不同方向的传输。梯度子系统包括:梯度功放和梯度线圈,梯度子系统与谱仪子系统的连接通过梯度功放与梯度发生器连接以实现,梯度线圈于梯度功放连接。射频发射子系统包括:射频功放和发射线圈,射频发射子系统与谱仪子系统的连接通过射频功放与射频发射器连接以实现,发射线圈与射频功放连接。射频接收子系统包括:前置功放和接收线圈,射频接收子系统与谱仪子系统的连接通过前置功放与射频接收器的连接以实现,接收线圈与前置功放连接。
参照图2,磁共振B0涡流补偿的方法流程包括以下步骤:
步骤S100:获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号。
三轴梯度信息包括XYZ三轴中每一轴的补偿前梯度离散点的幅值信息,该幅值信息所对应的幅值大小为补偿前梯度离散点的幅值,B0涡流补偿参数信息包括B0涡流补偿的补偿组数信息、时间常数信息以及幅值常数信息,补偿组数信息所对应的数值为涡流补偿的总组数,时间常数信息所对应的时间常数为涡流补偿的时间常数,幅值常数信息所对应的幅值常数为涡流补偿的幅值常数,三轴涡流补偿参数信息包括XYZ三轴进行梯度补偿的参数,参数包含的内容与B0涡流补偿参数信息,两者的区别仅为数值上的不同;
三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息以及三轴涡流补偿参数信息均预设于系统中,当序列扫描模块加载当前序列以进行扫描时,将三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息以及三轴涡流补偿参数信息获取的同时可得到当前序列的仿真文件和当前序列的变量文件,当前序列的仿真文件包括当前序列的射频波形、梯度波形等时序展开文件,当前序列的变量文件包括当前序列的配重参数变量集;序列扫描模块将三轴梯度信息与三轴涡流补偿参数信息传输至谱仪后台模块中,将三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息至B0相位补偿模块中,谱仪后台模块再将三轴梯度信息与三轴涡流补偿参数信息传输至扫描控制器中,使扫描控制器能将三轴梯度信息与三轴涡流补偿参数信息发送至梯度发生器中,以使梯度发生器能将三轴梯度信息与三轴涡流补偿参数信息传输至梯度子系统中;同时,当三轴梯度信息与三轴涡流补偿参数信息发送至扫描控制器时,扫描控制器控制射频发生器输出脉冲信号至射频发射子系统中,该脉冲信号即射频脉冲信号,由射频发射子系统进行获取。
步骤S101:根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息。
零阶相位补偿信息所对应的补偿值为需要对信号进行偏移的相位值,所需补偿的相位值由XYZ三轴对B0的影响而得到,其中XYZ三轴对B0影响的计算方法如下:
先获取三轴梯度离散点的编号信息,以确定对哪个三轴梯度离散点进行涡流补偿计算,再获取单组涡流补偿信息,其中单组涡流补偿信息为补偿单组涡流的补偿值,最后再根据补偿组数信息以确定总的涡流的补偿值,计算公式为,其中为三轴梯度对B0补偿信息,即三轴中任一轴的梯度对B0的补偿信息,为单组涡流补偿信息所对应的补偿值,为补偿组数信息所对应的数值,为三轴梯度离散点的编号信息所对应的编号值;其中的计算方法如下:
定义:
,其中,由于第一个离散点不存在离散情况,即不存在偏移的情况,因此和均可视作0,利用三轴梯度信息中各轴的补偿前梯度离散点的幅值信息的不同以确定出不同的单组涡流补偿信息,从而能够获得不同的三轴梯度对B0补偿信息,即x轴梯度对B0补偿信息为,y轴梯度对B0补偿信息为,z轴梯度对B0补偿信息为,根据三轴的梯度对B0补偿信息可确定出三轴梯度对B0补偿和信息,计算公式为,其中为三轴梯度对B0补偿和信息所对应的补偿值,利用该补偿值可确定出最终的零阶相位补偿信息,计算方法如下:
根据信号情况可获取旋磁比信息、初始点信息、终止点信息以及时间间隔信息,其中旋磁比值为磁共振的旋磁比,对于氢质子而言,=42.6MHz/T,初始点信息为射频脉冲信号中的中心点,时间间隔信息所对应的时间间隔为序列的初始点到回波中心点的时间间隔,终止点信息为信号的回波中心点;
定义:
步骤S102:根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息。
修正补偿梯度信息所对应的梯度值为三轴梯度信息在三轴涡流补偿参数信息的一阶预加重处理后的信号梯度值,一阶预加重补偿的方法为在XYZ所对应的轴中添加预加重电流以实现,预加重电流的电流大小公式与三轴梯度对B0补偿信息一致,两者的区别仅为各参数数据的不同,不作赘述;修正补偿梯度信息为三轴涡流补偿参数信息与三轴梯度信息输入至梯度子系统后生成,所补偿后能形成梯度磁场以作用于整个系统中。
步骤S103:于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号。
当射频脉冲信号传输至射频功放时,射频功放将射频脉冲信号进行放大处理,以将放大后的射频脉冲信号通过发射线圈进行输出而作用于受体上,该受体为进行磁共振检测的人体等物,此时射频脉冲信号在修正补偿梯度信息所生成的磁场下进行传输,受体可在射频脉冲信号作用后产生磁共振信号,该磁共振信号能被接收线圈接收,此时的磁共振信号较小,磁共振信号传输至前置功放中以实现对磁共振信号的放大处理,放大后的磁共振信号传输至射频接收器中。
步骤S104:将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号。
当获取到零阶相位补偿信息时,零阶相位补偿信息能通过谱仪后台模块以及扫描控制器传输至射频接收器中,此时经过放大处理的磁共振信号于射频接收器中在零阶相位补偿信息的作用下进行补偿,以输出相位经过补偿的磁共振信号,该信号即补偿信号,补偿信号再通过所规定的通路传输至扫描控制器中,扫描控制器可通过双向传输的通路将补偿信号传输至谱仪后台模块中,以实现对补偿信号的进一步处理。
步骤S105:根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。
谱仪后台模块将补偿信号传输至图像重建模块中,以实现图像重建模块对补偿信号的加载、图像重建和图像显示,该显示的图像即检测图像信息。
参照图3,基于同一发明构思,本发明实施例提供一种磁共振B0涡流补偿系统,包括:
获取模块,用于获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;
处理模块,与获取模块连接,用于信息的存储和处理;
处理模块根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;
处理模块根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;
获取模块于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;
处理模块将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;
处理模块根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息;
相位补偿确定模块,用于计算零阶相位补偿信息,以实现各轴根据不同的梯度信息以进行相位补偿值的确定;
梯度补偿确认模块,用于计算三轴梯度对B0补偿信息,以计算各轴的梯度补偿值;
单组补偿确认模块,用于计算单组涡流补偿信息,以确认单组涡流的补偿值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行磁共振B0涡流补偿方法的计算机程序。
计算机存储介质例如包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种谱仪设备,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行磁共振B0涡流补偿方法的计算机程序。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (7)
1.一种磁共振B0涡流补偿方法,其特征在于,包括:
获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;
根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;
根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;
于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;
将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;
根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。
2.根据权利要求1所述的磁共振B0涡流补偿方法,其特征在于:还包括零阶相位补偿信息的获取方法,该方法包括:
获取三轴梯度对B0补偿信息以及三轴梯度离散点的编号信息、旋磁比信息、初始点信息、终止点信息、时间间隔信息,其中三轴梯度对B0补偿信息包括x轴梯度对B0补偿信息、y轴梯度对B0补偿信息、z轴梯度对B0补偿信息;
根据三轴梯度对B0补偿信息计算获取到三轴梯度对B0补偿和信息;
定义:
5.一种磁共振B0涡流补偿系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取三轴梯度信息、B0涡流补偿参数信息、三轴涡流补偿参数信息以及射频脉冲信号;
处理模块,与获取模块连接,用于信息的存储和处理;
处理模块根据三轴梯度信息与B0涡流补偿参数信息以获得零阶相位补偿信息;
处理模块根据三轴涡流补偿参数信息以对三轴梯度信息进行一阶预加重补偿以获得修正补偿梯度信息;
获取模块于射频脉冲信号以及修正补偿梯度信息作用下获取预设受体所产生的磁共振信号;
处理模块将磁共振信号根据零阶相位补偿信息所对应的补偿值进行补偿以获取到补偿信号;
处理模块根据补偿信号进行图像重建以形成检测图像信息。
6.一种谱仪设备,其特征在于,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至4中任一种方法的计算机程序。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至4中任一种方法的计算机程序。
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2022
- 2022-03-10 CN CN202210236484.4A patent/CN114609563A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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