CN114675221A - 磁共振梯度校正补偿因子的确定方法、校正方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法、校正方法和装置。所述方法包括：获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在所述梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；并根据各所述轴向磁共振信号和所述参考磁共振信号，确定所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值；以及根据所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；其中，所述模体为填充液体的模体，所述液体各向同性。采用本方法能够提高获得的校正参数的准确性以及提高梯度校正的准确性，同时可以提高梯度校正的效率。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振设备技术领域，特别是涉及一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法、校正方法和装置。
背景技术
目前，磁共振成像主要是采用磁共振系统进行，磁共振系统中一般包括主磁体和梯度线圈、射频线圈、图像重建模块等器件。其中主磁体可以在成像空间产生主磁场，梯度线圈可以在成像空间产生梯度磁场，射频线圈可以在成像空间中产生射频脉冲，图像重建模块主要对接收的磁共振信号进行图像重建，获得磁共振图像。
在实际进行磁共振成像过程中，通常都要对梯度线圈产生的梯度磁场强度进行校正，保证其实际下发梯度的准确性，简称对梯度进行校正。相关技术中在进行梯度磁场强度校正时，一般是将完全球形的水模严格放置在主磁体的中心，之后对水模进行成像，并通过对获得的水模的图像进行数据分析，包括几何形状等，获得校正的参数，以实现对梯度磁场强度的校正。
然而，上述技术中对水模的几何形状以及摆位等要求非常严格，但是实际成像过程中难以保证如此高的精度，这就会使得获得的水模的图像不够准确，进而获得的校正的参数也就不够准确，故而梯度校正的准确性也就难以保证。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高获得的校正参数的准确性以及提高梯度校正流程效率的磁共振梯度校正补偿因子的确定方法、磁共振梯度校正方法、装置、磁共振系统、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法，该方法包括：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
在其中一个实施例中，上述参考弥散系数为各个轴向上的弥散系数计算值中的任意一个；上述根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子，包括：
将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；上述其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
在其中一个实施例中，上述参考弥散系数为液体的固有弥散系数。
在其中一个实施例中，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
在其中一个实施例中，上述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
在其中一个实施例中，上述根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子，包括：
根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；
其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
第二方面，本申请还提供了一种磁共振梯度校正方法，该方法包括采用上述第一方面的梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
第三方面，本申请还提供了一种磁共振梯度校正补偿因子的确定装置，该装置包括：
信号获取模块，用于获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
系数确定模块，用于根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
补偿因子确定模块，用于根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
第四方面，本申请还提供了一种磁共振梯度校正装置，该装置包括：
信号获取模块，用于获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
系数确定模块，用于根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
补偿因子确定模块，用于根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；
校正模块，用于采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
第五方面，本申请还提供了一种磁共振系统，包括相互连接的磁共振扫描设备和计算机设备，该磁共振扫描设备包括主磁体和梯度线圈，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
第六方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
采用上述第一方面的梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
第七方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
第八方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该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：
采用上述第一方面的梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
第九方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品，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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
第十方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品，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：
采用上述第一方面的梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
上述磁共振梯度校正补偿因子的确定方法、磁共振梯度校正方法、装置、磁共振系统、存储介质和计算机程序产品，通过根据获取的充满各向同性液体的模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号，以及在未施加弥散梯度时的参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值，并通过各轴向上的弥散系数计算值以及参考弥散系数确定相应轴向上的梯度校正补偿因子，进而可以采用梯度校正补偿因子对各轴向上的梯度进行校正。在该方法中，由于可以利用各向同性液体的扩散性质计算液体在各轴向上的弥散系数计算值，并通过各轴向上的弥散系数计算值确定各轴向上的梯度校正补偿因子，这里计算梯度校正补偿因子的过程中不涉及模体的摆位及尺寸，即与模体的摆位及尺寸无关，因此确定的各个轴向上梯度校正补偿因子较为准确，进而采用该各梯度校正补偿因子进行梯度校正时，获得的校正结果的准确性也更高，即可以提升各轴向梯度校正的准确性。另外，由于不需要对模体进行摆位和尺寸设计，因此可以节省进行模体摆位以及尺寸设计的时间，简化梯度校正流程，从而可以提高梯度校正流程的效率。
附图说明
图1为一个实施例中磁共振系统的结构框图；
图2为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
图3为一个实施例中磁共振梯度校正补偿因子的确定方法的流程示意图；
图4为一个实施例中磁共振梯度校正方法的流程示意图；
图5为另一个实施例中磁共振梯度校正方法的具体示例图；
图6为一个实施例中磁共振梯度校正补偿因子的确定装置的结构框图；
图7为一个实施例中磁共振梯度校正装置的结构框图。
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梯度校正补偿因子的确定方法以及磁共振梯度校正方法，可以应用于图1所示的磁共振系统中，该磁共振系统包括相互连接的磁共振扫描设备102和计算机设备104，磁共振扫描设备102可以包括主磁体和梯度线圈、射频线圈等器件。其中主磁体可以在成像空间产生主磁场，梯度线圈可以在成像空间产生梯度磁场，射频线圈可以在成像空间中产生射频脉冲。计算机设备可以包括图像重建装置、梯度校正装置等，该图像重建装置主要对接收的磁共振信号进行图像重建，获得磁共振图像；梯度校正装置主要用来确定梯度校正补偿因子以及对磁共振信号的梯度进行校正。另外，计算机设备104可以是终端或服务器，其中，终端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等；服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
以计算机设备104是终端为例，其内部结构图可以如图2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、移动蜂窝网络、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磁共振梯度校正补偿因子的确定方法以及一种磁共振梯度校正方法。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2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。
以下实施例首先对磁共振梯度校正补偿因子的确定方法进行说明。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法，以该方法应用于图2中的计算机设备为例进行说明，该方法可以包括以下步骤：
S202，获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号。
在本步骤中，上述模体为填充液体的模体，该模体中可以是填充部分液体，也可以是充满液体。上述液体各向同性，即该液体在各个方向上的属性均相同。上述模体的几何形状可以是完全球形，也可以是不完全球形，例如椭球形等。其中的液体可以是水、油等，当然也可以是其他液体。可选的，本实施例中的模体可以是充满液体的球形水模。另外，可选的，该模体可以放置在磁体中线性工作区任意位置上；这里的线性区一般在磁体中心的附近区域，例如9.4T的梯度场，那么对应的线性区的空间范围大概在10cm左右；受到梯度线圈的形状和几何尺寸的限制，这里在线性区空间范围内梯度场的场强的变化率在单位距离内是相同的。也就是说，本实施例中对模体在主磁体中摆放的位置没有限定，只要是摆放在主磁体中即可；这里对模体的摆位没有要求，那么在梯度校正实施过程中就比较容易放置模体，从而可以提高梯度校正的效率。
具体的，可以预先设置好模体，并将该模体放置在主磁体中线性工作区任意位置上，之后可以在梯度线圈未施加弥散梯度时，对该模体进行磁共振扫描，获得各个轴向上的磁共振信号，由于该液体各向同性，因此在未施加弥散梯度时各个轴向上获得的磁共振信号是相同的，因此均可以记为参考磁共振信号。在获得参考磁共振信号之后，也可以在各个轴向上对梯度线圈分别施加相同的弥散梯度，该模体的位置不变，并对施加梯度后的模体进行磁共振扫描，获得此时各个轴向上的磁共振信号，记为各轴向磁共振信号。
其中，上述弥散梯度指的是弥散张量成像过程中对梯度线圈施加的梯度。可选的，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。可以给梯度线圈在这三个轴向上分别施加相同的弥散梯度，这里给各个轴向上施加相同的弥散梯度，可以便于后续快速确定弥散梯度校正补偿因子并进行快速梯度校正。
S204，根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值。
在本步骤中，可以先获取设定的磁共振参数，并采用预设的数学函数对该磁共振参数、各轴向磁共振信号以及参考磁共振信号进行数学运算处理，确定上述液体在各个轴向上的弥散系数计算值。
这里的磁共振参数可以记为b值，其是施加的弥散梯度与梯度作用时间相关的一个值，b跟梯度大小是平方关系，跟时间是三次方的关系，即b正比于梯度的平方，b正比于梯度时间的三次方。在进行磁共振扫描之前，在磁共振系统设置扫描序列时，就可以根据设置的扫描序列确定对应的b值，该b值为梯度作用准确的情况下的b值，实际在磁共振扫描过程中的b值要根据实际扫描过程中梯度线圈施加的弥散梯度确定；例如梯度线圈施加的弥散梯度不正确，那么b值可能就不是最开始设置扫描序列时设置的b值。
具体的，可以采用下述公式(1)来计算液体在各个轴向上的弥散系数计算值，公式(1)如下：
Di＝(lnS0-lnSi)/b (1)
其中，公式(1)或公式(1)的变形可以作为本步骤中的数学函数；i指的是各个轴向；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；S0指的是参考磁共振信号，Si指的是对应轴向上的轴向磁共振信号。
在获得各轴向磁共振信号、参考磁共振信号以及设置扫描序列时确定的b值之后，就可以将这里确定的各个参数分别代入至上述公式(1)或公式(1)的变形公式中，计算得到各个轴向上的弥散系数计算值Di。
S206，根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
在本步骤中，在确定液体在各个轴向上的弥散梯度计算值之后，同时也可以确定预设的参考弥散系数，之后就可以分别对各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行数学运算处理，获得各个轴向上对应的梯度校正补偿因子。这里的数学运算处理例如可以是对比运算、求商运算、求差运算、开根号运算等等。
上述磁共振梯度校正补偿因子的确定方法中，通过根据获取的充满各向同性液体的模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号，以及在未施加弥散梯度时的参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值，并通过各轴向上的弥散系数计算值以及参考弥散系数确定相应轴向上的梯度校正补偿因子，进而可以采用梯度校正补偿因子对各轴向上的梯度进行校正。在该方法中，由于可以利用各向同性液体的扩散性质计算液体在各轴向上的弥散系数计算值，并通过各轴向上的弥散系数计算值确定各轴向上的梯度校正补偿因子，这里计算梯度校正补偿因子的过程中不涉及模体的摆位及尺寸，即与模体的摆位及尺寸无关，因此确定的各个轴向上梯度校正补偿因子较为准确，进而采用该各梯度校正补偿因子进行梯度校正时，获得的校正结果的准确性也更高，即可以提升各轴向梯度校正的准确性。另外，由于不需要对模体进行摆位和尺寸设计，因此可以节省进行模体摆位以及尺寸设计的时间，简化梯度校正流程，从而可以提高梯度校正流程的效率。
上述实施例中提到了可以确定各轴向上相应的梯度校正补偿因子，在确定梯度校正补偿因子之前，还可以预先确定各轴向上施加的弥散梯度是否正确，进而再对梯度施加不正确的轴向进行梯度校正。以下就对该过程进行详细说明。在另一个实施例中，提供了另一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法，在上述实施例的基础上，上述方法还可以包括以下步骤A1-A2：
步骤A1，将各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行比对，获得比对结果。
步骤A2，根据比对结果确定在梯度线圈各个轴向上施加的弥散梯度是否正确。
这里在将各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行比对之前，也可以预先确定参考弥散系数。
在一种可能的实施方式中，参考弥散系数可以为各个轴向上的弥散系数计算值中的任意一个，即可以从各个轴向上的弥散系数计算值中任意选取一个弥散系数计算值作为参考弥散系数，相应地，上述S206就可以采用如下步骤进行计算：将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；该其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
在另一种可能的实施方式中，参考弥散系数可以为上述液体的固有弥散系数。例如以上述液体是水为例，该水的固有弥散系数(即参考弥散系数)可以是3*10-3mm2/s。相应地，上述S206就可以采用如下步骤进行计算：将各轴向上的弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子。
这里在确定出参考弥散系数之后，可以分别将各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行比对，判断各轴向上的弥散系数计算值是否和参考弥散系数相等。这里的比对过程例如可以是计算各轴向上的弥散系数计算值与参考弥散系数之间的差值，并将计算的各个差值和0进行比较，若某一个轴向上的弥散系数计算值对应的差值不等于0，则确定该轴向上施加的弥散梯度不正确，若等于0，则确定该轴向上施加的弥散梯度正确。或者，也可以是计算各轴向上的弥散系数计算值与参考弥散系数之间的比值，并将计算的各个比值和1进行比较，若某一个轴向上的弥散系数计算值对应的比值不等于1，则确定该轴向上施加的弥散梯度不正确，若等于1，则确定该轴向上施加的弥散梯度正确。当然这里也可以是采用其他比对方式。
需要说明的是，对于各向同性的液体而言，在各个轴向上施加的弥散梯度相同时，各个轴向上求得的弥散系数计算值也应该是相同的，如果不同，那么就说明某一个或多个轴向上梯度施加的不准确，就需要对该轴向上施加的梯度进行校正。
本实施例中，通过将各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行比对，并根据获得的比对结果确定在梯度线圈各个轴向上施加的弥散梯度是否正确，这样可以准确快速地确定出梯度施加不正确的轴向，并可以准确快速地对该梯度施加不正确的轴向上的梯度进行校正，避免盲目进行梯度校正，从而可以提高梯度校正的准确性和梯度校正的效率。
上述实施例中提到了可以通过对各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行数学运算处理，获得各轴向上相应的梯度校正补偿因子，以下就对具体如何确定各轴向上相应的梯度校正补偿因子的过程进行详细说明。上述S206可以包括以下步骤B：
步骤B，根据公式(2)
计算相应轴的梯度校正补偿因子；其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
在本步骤中，上述在获得各个轴向上的弥散系数计算值，以及获知了具体哪个轴向上施加的弥散梯度不正确之后，就可以计算该梯度施加不正确的轴向上的梯度校正补偿因子。
以下先对计算梯度校正补偿因子的公式进行推导，即对上述公式(2)进行推导，过程如下：
假设梯度施加不正确的轴向为y轴，可以先通过公式(3)b＝bn·Dy/D0计算得到b值的偏差，其中bn为设置扫描序列时确定的b值，为固定值，且为已知量；Dy为y轴的弥散系数计算值。
同时由上述S204中的描述可知，b跟梯度大小是平方关系，跟时间是三次方的关系，即b正比于梯度的平方，b正比于梯度时间的三次方，b与梯度以及梯度时间的关系可用如下公式(4)表示：b＝γ2G2t3，其中，γ为常量，可以在设置扫描序列时确定好，为已知量；G为梯度，t为时间。
通过对公式(3)和(4)进行转换，就可以获得公式(5)bn·Dy/D0＝γ2G2t3，其中bn、γ和t均为常量，可以化简掉，则可以获得公式(6)Dy/D0＝G2，对公式(6)开根号处理，即可获得公式(7)
将公式(7)中y轴转换为任意轴向，即将其中的Dy替换为Di，G替换为ki，即可获得上述公式(2)。
在获得上述公式(2)之后，就可以将梯度施加不正确的轴向上的弥散系数计算值以及参考弥散系数代入公式(2)中进行计算，就可以获得该轴向上的梯度校正补偿因子。
本实施例中，通过包括弥散系数计算值以及参考弥散系数的梯度校正补偿因子的计算公式，对梯度施加不正确的轴向上的补偿因子进行计算，可以快速准确地获得该轴向上的梯度校正补偿因子，提高获得梯度校正补偿因子的准确性和效率；进一步地，也可以通过该梯度校正补偿因子快速准确地对该轴向进行校正，进而可以提升梯度校正的准确性和效率。
在上述实施例中确定了磁共振梯度校正补偿因子之后，就可以进行磁共振梯度校正，以下实施例就在上述实施例的基础上，继续对磁共振梯度校正方法进行说明。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种磁共振梯度校正方法，以该方法应用于图2中的计算机设备为例进行说明，该方法在上述实施例的基础上，还可以包括以下步骤：
S302，采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
在本步骤中，可以分别对各梯度校正补偿因子以及对应轴向上的弥散梯度进行数学运算处理，获得梯度线圈对应轴向上校正后的弥散梯度。具体的，这里可以是将各梯度校正补偿因子分别乘以对应轴向上预设的弥散梯度，即可获得该轴向上校正后的弥散梯度；这里各轴向上可以预先设定好一定的弥散梯度，在设定扫描序列时即可确定好。
本实施例中，通过获得的各轴向上的梯度校正补偿因子，可以分别对相应轴向上的弥散梯度进行校正，这样可以快速准确地对各轴向上的梯度进行校正，提升梯度校正的准确性和效率。
为了便于对本申请实施例的技术方案进行更好的说明，以下结合一个具体实施例对本申请的技术方案进行说明，在上述实施例的基础上，该方法可以包括以下步骤：
S1，获取充满各向同性液体的球模在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号，以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号。
S2，获取设定的磁共振参数，并采用预设的数学函数Di＝(lnS0-lnSi)/b对该磁共振参数、各轴向磁共振信号以及参考磁共振信号进行数学运算处理，确定上述液体在各个轴向上的弥散系数计算值。
S3，将各轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行比对，获得比对结果；其中，参考弥散系数为各个轴向上的弥散系数计算值中的任意一个或上述液体的固有弥散系数。
S4，根据比对结果确定在梯度线圈各个轴向上施加的弥散梯度是否正确。
S5，在某一个轴向上施加的弥散梯度不正确时，采用公式
对该轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数进行计算，获得该轴向上的梯度校正补偿因子。
S6，采用该轴向上的梯度校正补偿因子乘以该轴向上的弥散梯度，获得该轴向上的校正弥散梯度。
具体可以参见图5所示，在梯度线圈不施加弥散梯度、以及弥散梯度分别作用于x、y、z三个轴的情况下采集磁共振信号。这里施加的弥散梯度的大小是可以改变的，但需要三个轴施加弥散梯度的大小和作用时间相同。通过上述计算方式可以计算出液体(例如水)在各个轴向上的弥散系数计算值、梯度施加不正确的轴向(例如图中的y轴)上的梯度校正补偿因子
之后就可以进行梯度校正。
需要说明的是，本申请各实施例中对于施加弥散梯度的方式不做限制，不一定采用双梯度的模式，也可以采用其他模式施加弥散梯度，图5中示出的仅作示例。
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梯度校正补偿因子的确定方法的磁共振梯度校正补偿因子的确定装置。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梯度校正补偿因子的确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于磁共振梯度校正补偿因子的确定方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种磁共振梯度校正补偿因子的确定装置，包括：信号获取模块10、系数确定模块11和补偿因子确定模块12，其中：
信号获取模块10，用于获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；
系数确定模块11，用于根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
补偿因子确定模块12，用于根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
可选的，上述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
在另一个实施例中，上述参考弥散系数为各个轴向上的弥散系数计算值中的任意一个；在上述实施例的基础上，上述补偿因子确定模块13可以包括补偿因子确定单元，该补偿因子确定单元，用于将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；上述其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
可选的，上述参考弥散系数为液体的固有弥散系数。
在另一个实施例中，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
在另一个实施例中，提供了另一种磁共振梯度校正补偿因子的确定装置，在上述实施例的基础上，上述补偿因子确定模块13可以包括补偿因子计算单元，该补偿因子计算单元，用于根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；
其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
在另一个实施例中，提供了一种磁共振梯度校正装置，参见图7所示，在上述实施例的基础上，该磁共振梯度校正装置可以包括：信号获取模块10、系数确定模块11、补偿因子确定模块12以及校正模块13，其中：
信号获取模块10，用于获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述液体各向同性；
系数确定模块11，用于根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
补偿因子确定模块12，用于根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；
校正模块13，用于采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
上述磁共振梯度校正补偿因子的确定装置以及磁共振梯度校正装置中的各个模块均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，提供了一种磁共振系统，包括相互连接的磁共振扫描设备和计算机设备，该磁共振扫描设备包括主磁体和梯度线圈，该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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
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：
将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；上述其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
在一个实施例中，上述参考弥散系数为液体的固有弥散系数。
在一个实施例中，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
在一个实施例中，上述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
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：
根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
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：
将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；上述其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
在一个实施例中，上述参考弥散系数为液体的固有弥散系数。
在一个实施例中，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
在一个实施例中，上述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
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：
根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
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：
将其他弥散系数计算值分别和参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；上述其他弥散系数计算值为各个轴向上的弥散系数计算值中除参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
在一个实施例中，上述参考弥散系数为液体的固有弥散系数。
在一个实施例中，上述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
在一个实施例中，上述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
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：
根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
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：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，上述模体为填充液体的模体，上述液体各向同性；根据各轴向磁共振信号和参考磁共振信号，确定液体在各个轴向上的弥散系数计算值；根据液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子；采用各梯度校正补偿因子分别对梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
需要说明的是，本申请所涉及的数据(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)
1.一种磁共振梯度校正补偿因子的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在所述梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，所述模体为填充液体的模体，所述液体各向同性；
根据各所述轴向磁共振信号和所述参考磁共振信号，确定所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
根据所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考弥散系数为各个轴向上的弥散系数计算值中的任意一个；所述根据所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子，包括：
将其他弥散系数计算值分别和所述参考弥散系数进行计算，获得相应轴的梯度校正补偿因子；所述其他弥散系数计算值为所述各个轴向上的弥散系数计算值中除所述参考弥散系数之外的弥散系数计算值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考弥散系数为所述液体的固有弥散系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述梯度线圈上所施加的弥散梯度分别作用于正交x、y、z三个轴向。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模体放置在磁体中线性工作区任意位置上。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子，包括：
根据公式
计算相应轴的梯度校正补偿因子；
其中，i指的是各个轴向；ki指的是对应轴向上的梯度校正补偿因子；Di指的是对应轴向上的弥散系数计算值；D0指的是参考弥散系数。
7.一种磁共振梯度校正方法，其特征在于，包括采用权利要求1-6任一项所述的梯度校正补偿因子分别对所述梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
8.一种磁共振梯度校正补偿因子的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取模块，用于获取模体在梯度线圈施加弥散梯度时的各轴向磁共振信号以及在所述梯度线圈未施加弥散梯度时的参考磁共振信号；其中，所述模体为填充液体的模体，所述液体各向同性；
系数确定模块，用于根据各所述轴向磁共振信号和所述参考磁共振信号，确定所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值；
补偿因子确定模块，用于根据所述液体在各个轴向上的弥散系数计算值和参考弥散系数，确定相应轴的梯度校正补偿因子。
9.一种磁共振梯度校正装置，其特征在于，所述装置包括：
校正模块，用于采用权利要求1-6任一项所述的梯度校正补偿因子分别对所述梯度线圈对应轴向上的梯度进行校正。
10.一种磁共振系统，包括相互连接的磁共振扫描设备和计算机设备，所述磁共振扫描设备包括主磁体和梯度线圈，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，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7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7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7中任一项所述的方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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