CN116930840A - 磁共振b0涡流补偿方法、装置和存储介质 - Google Patents

磁共振b0涡流补偿方法、装置和存储介质 Download PDF

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CN116930840A CN202310884671.8A CN202310884671A CN116930840A CN 116930840 A CN116930840 A CN 116930840A CN 202310884671 A CN202310884671 A CN 202310884671A CN 116930840 A CN116930840 A CN 116930840A
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Abstract

本申请涉及磁共振领域，包括磁共振B0涡流补偿方法、装置和存储介质，包括获取待扫描序列的参数；将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得总共p+1个时间点；用所述梯度波形、多组B0涡流幅度常数和多组B0涡流时间常数，计算获得p套B0涡流补偿值；利用所述梯度波形、多组B0涡流幅度常数、多组B0涡流时间常数和第一指定时间点的B0涡流补偿值，响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。本申请通过模块化部分预处理方式加速B0涡流补偿，兼顾了实时快速、低消耗和高精度的需求。

Description

磁共振B0涡流补偿方法、装置和存储介质
技术领域
本申请涉及磁共振的领域，尤其是涉及一种磁共振B0涡流补偿方法、装置和存储介质。
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。
只要存在变化的磁场，就会在附近的导体中产生电流。因为它们像河流中的涡流一样旋转，所以被称为“涡流”。涡流会降低梯度切换的速度和效率，变化的梯度会产生涡流，会造成X、Y、Z三个轴梯度本身的失真，同时也会造成B0主磁场出现偏移，B0主磁场发生偏移会导致图像出现伪影等问题。
发明内容
为了解决B0主磁场发生偏移会导致图像出现伪影的问题，本申请提供了一种磁共振B0涡流补偿方法、装置和存储介质。
本申请提供的一种磁共振B0涡流补偿方法，采用如下的技术方案：
第一方面，提供一种磁共振B0涡流补偿方法，包括：
获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；
利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值/>对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。
第二方面，还提供一种磁共振B0涡流补偿方法，包括：
获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；
利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤p,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；
响应于第二指定时间点为第一射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述第一射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述第一射频信号进行频率校正；获得补偿和校正后的第二射频信号；
发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
优选的，还包括：
将所述每个重复时间TR内的第p+1个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值作为下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>
利用所述下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值以及所述p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)作为基础，计算获得所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的B0涡流相位补偿值/>和/或B0涡流频率校正值Δω(tn)，用于补偿或校正所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的射频信号或回波信号。
优选的，所述将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得总共p+1个时间点，之后，还包括：
将所述p+1个时间点应包括：s次射频发射时间和r次回波接收时间；并且，p+1≥s+r；优选的，利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；
利用所述固定波形部分Ge，计算获得所述每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Dij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组B0涡流幅度常数Aij或多组B0涡流时间常数Tij的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Eij(n),计算公式如下：
对所述幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Fij(n)，计算公式如下：
上述公式中，Ga1为Ga归一化后的波形；
计算获得tn时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，包括：
B0ij(tn)＝Dij(n)+Eij(n)·B0ij(tn-1)+Fij(n)·|Ga|j
其中t0时刻的B0涡流补偿值B0ij(t0)默认为零。
优选的，利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；对所述固定波形部分Ge，计算获得每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Kij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组涡流补偿参数的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；γ为旋磁比；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Mij(n),计算公式如下：
对梯度信号中的幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Nij(n)，计算公式如下：/>
计算得到第一指定时间点或第二指定时间点的B0涡流相位补偿值计算公式如下，
其中t0时刻的B0涡流相位补偿值默认为零；m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
优选的，所述利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)，包括：计算公式如下，
m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
第三方面，还提供一种磁共振B0涡流补偿装置，包括：
获取模块：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第二计算模块：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>第一补偿模块：用于响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值/>对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。
第四方面，一种磁共振B0涡流补偿装置，包括：
获取模块：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第三计算模块：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>
第四计算模块：用于利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；
第二补偿模块：用于响应于第二指定时间点为第一射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述第一射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述第一射频信号进行频率校正；获得补偿和校正后的第二射频信号；
第一接收模块：用于发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
第五方面，还提供一种计算机可读存储介质，包括：存储有可被处理器加载，并执行如上述技术方案中任一所述方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请通过模块化部分预处理方式加速B0涡流补偿，兼顾了实时快速、低消耗和高精度的需求。
附图说明
图1是一种磁共振B0涡流补偿方法的第一实施例步骤图；
图2是一种磁共振B0涡流补偿方法的第二实施例步骤图；
图3是一种磁共振B0涡流补偿方法的第三实施例步骤图；
图4是一种磁共振B0涡流补偿方法的第四实施例步骤图；
图5是一种磁共振B0涡流补偿装置的逻辑构成图；
图6是另一种磁共振B0涡流补偿装置的逻辑构成图。
附图标记说明：1、一种磁共振B0涡流补偿装置；2、另一种磁共振B0涡流补偿装置；11、获取模块；12、切分模块；13、第一计算模块；14、第二计算模块；15、第一补偿模块；21、获取模块；22、切分模块；23、第一计算模块；24、第三计算模块；25、第四计算模块；26、第二补偿模块；27、第一接收模块。
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至附图6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。
现有B0涡流补偿技术主要为硬件方式，谱仪输出B0信号给匀场电源用来驱动B0线圈产生B0补偿磁场，在物理上进行补偿。优点是真实还原物理过程，补偿准确全面；缺点是对硬件要求高，成本高。
现有技术中，通过在主磁场上增加一个B0涡流补偿线圈，会增加额外硬件的成本。另外由于B0涡流补偿线圈通过接收模拟的B0涡流补偿信号产生B0涡流补偿磁场，该模拟信号通常会受到温度的影响，当温度发生变化时，B0涡流补偿信号的大小就会发生漂移或波动，使得B0涡流补偿磁场的场强发生改变，从而影响了对磁共振中心频率进行补偿的准确率。
本申请提供的技术方案是通过给软件方式对梯度信号进行补偿，从而达到B0涡流补偿的技术效果。不受环境温度的影响，也降低了硬件成本。
第一方面，如图1所示，提供一种磁共振B0涡流补偿方法，包括：
S11：获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；待扫描序列的参数，包括待发送的X，Y，Z轴的梯度信号，以及射频信号。本实施例中，主要利用的是序列中的X，Y，Z轴的梯度信号，以及重复时间TR、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；进行计算，获得补偿相位。
S12：将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；所述重复时间TR就是待扫描序列中从第一个射频信号出现到下一周期同一射频信号出现时所经历的时间。通常，在利用磁信号和射频信号的一个阶段时间，就可以定义为所述重复时间TR。将所述重复时间TR进行切分，可以获得p+1个时间点，这p+1个时间点，可以为射频信号发射时间点，也可以为磁共振信号回波接受时间点。
S14：利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；由于，在磁共振系统工作时间范围内，总会有涡流产生，因此，针对每个时间点，都需要对涡流进行补偿。
S15：利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>为了对第一指定时间的B0涡流补偿，首先，要获得第一指定时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，并且，0≤n≤z；对于n＝0的时间点，该处的B0涡流补偿值B0ij(tn)为零。如果，p＝100，那么计算n＝50这个时间点的B0涡流补偿值，则需要总共计算n＝1至n＝50这50个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)。然后，利用所述n＝50处的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得n＝50这点处的B0涡流相位补偿值/>虽然，最后仅仅是利用了n＝50处的B0涡流补偿值B0ij(tn)，用于计算该点处的B0涡流补偿值B0ij(tn)；但是，之前的n＝1至n＝49的B0涡流补偿值B0ij(tn)，是逐个利用前一个的B0涡流补偿值B0ij(tn)获取当下的B0涡流补偿值B0ij(tn)。依次类推，获得的n＝50的B0涡流补偿值B0ij(tn)是该时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)。
S16：响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。补偿后的第一磁共振信号，则抵消掉了B0涡流的影响，能够准确的反应该时间点的回波信号。
第二方面，如图2所示，还提供一种磁共振B0涡流补偿方法，包括：
S21：获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
S22：将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
S23：利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；
S24：利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>
S25：利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；在本实施例中，如果要获取n＝50处的B0涡流频率校正值Δω(tn)，依然要依次获取n＝0至n＝50的B0涡流补偿值B0ij(tn)，然后，再计算获得n＝50处的B0涡流频率校正值Δω(tn)。
S26：响应于第二指定时间点为射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述射频信号进行频率校正；获得补偿后的第二射频信号。在本实施例中，将第二指定时间点设定为射频信号发射时间；当射频信号发射后，与磁信号发生共振，激发氢质子产生了磁共振信号；那么，射频信号激发共振过程也会对B0涡流的产生造成影响。如果对射频信号进行相位补偿或者频率校正，可以避免这种影响。
S27：发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
优选的，如图3所示，还包括：
S31：将所述每个重复时间TR内的第p+1个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值作为下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>在本实施例中，例如，将第一个重复时间TR的最后一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>作为第二个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>也即延续了第一个重复时间TR的各个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>
S32：利用所述下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值以及所述p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)作为基础，计算获得所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的B0涡流相位补偿值/>和/或B0涡流频率校正值Δω(tn)，用于补偿或校正所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的射频信号或回波信号。在本实施例中，计算的步骤和在第一个重复时间TR的计算步骤一样，同样也是利用B0涡流相位补偿值/>对回波或者射频信号进行补偿，或者对射频信号的频率校正。
优选的，如图4所示，所述将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得总共p+1个时间点，之后，还包括：
S13：将所述p+1个时间点应包括：s次射频发射时间和r次回波接收时间；并且，p+1≥s+r；将重复时间TR切分后，获取到p+1个时间点；每个时间点都是分离的；可以设置为射频发射时间或回波接收时间；根据具体的序列波形进行划分。s次射频发射时间和r次回波接收时间可以穿插在彼此之间，便于回波相位的补偿、射频相位的补偿和射频频率的校正。
优选的，所述利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；利用所述固定波形部分Ge，计算获得所述每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Dij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组B0涡流幅度常数Aij或多组B0涡流时间常数Tij的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Eij(n),计算公式如下：
对所述幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Fij(n)，计算公式如下：
上述公式中，Ga1为Ga归一化后的波形；
计算获得tn时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，包括：
B0ij(tn)＝Dij(n)+Eij(n)·B0ij(tn-1)+Fij(n)·|Ga|j
其中t0时刻的B0涡流补偿值B0ij(t0)默认为零。
通过以上公式就能算出各个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中的各个时间点的系数Dij(1)、Eij(1)、Fij(1)，系数Dij(2)、Eij(2)、Fij(2)，……，系数Dij(s+r)、Eij(s+r)、Fij(s+r)。
优选的，所述利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；
对所述固定波形部分Ge，计算获得每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Kij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组涡流补偿参数的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；γ为旋磁比；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Mij(n),计算公式如下：
对梯度信号中的幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Nij(n)，计算公式如下：/>
通过以上公式就能算出各个时间点B0涡流相位补偿值公式中的各个时间段的系数Kij(1)、Mij(1),、Nij(1)，系数Kij(2)、Mij(2),、Nij(2)，……，系数Kij(s+r)、Mij(s+r),、Nij(s+r)。
计算机将待扫描序列的参数和各个时间点的系数Dij(1)、Eij(1)、Fij(1)、Kij(1)、Mij(1),、Nij(1)，系数Dij(2)、Eij(2)、Fij(2)、Kij(2)、Mij(2),、Nij(2)，……，系数Dij(s+r)、Eij(s+r)、Fij(s+r)、Kij(s+r)、Mij(s+r),、Nij(s+r)，发送给谱仪。
通过上述公式，随着序列的扫描，谱仪实时计算分别可以得到t1，t2，……，ts+r时刻的B0涡流补偿值B0ij(t1)，B0ij(t2)，……，B0ij(ts+r)。
B0ij(t1)＝Dij(1)+Eij(1)·B0ij(t0)+Fij(1)·|Ga|j
B0ij(t2)＝Dij(2)+Eij(2)·B0ij(t1)+Fij(2)·|Ga|j
……
B0ij(ts+r)＝Dij(s+r)+Eij(s+r)·B0ij(ts+r-1)+Fij(s+r)·|Ga|j
计算得到第一指定时间点或第二指定时间点的B0涡流相位补偿值计算公式如下，
其中t0时刻的B0涡流相位补偿值默认为零；m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
通过上述公式，谱仪实时计算分别可以得到t1，t2，……，ts+r时刻的B0涡流相位补偿值
……
其中Kij(1)、Mij(1)、Nij(1)为t0-t1时间段的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数，Kij(2)、Mij(2)、Nij(2)为t1-t2时间段的B0涡流相位补偿值/>公式中所需的系数，Kij(s+r)、Mij(s+r)、Nij(s+r)为ts+r-1-ts+r时间段的B0涡流相位补偿值/>公式中所需的系数。
优选的，所述利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)，包括：计算公式如下，
m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
第三方面，如图5所示，还提供一种磁共振B0涡流补偿装置1，包括：
获取模块11：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块12：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块13：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第二计算模块14：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>第一补偿模块15：用于响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。
第四方面，如图6所示，还提供另一种磁共振B0涡流补偿装置2，包括：
获取模块21：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块22：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块23：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第三计算模块24：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>
第四计算模块25：用于利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；
第二补偿模块26：用于响应于第二指定时间点为第一射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述第一射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述第一射频信号进行频率校正；获得补偿和校正后的第二射频信号；
第一接收模块27：用于发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
第五方面，还提供一种计算机可读存储介质，包括：存储有可被处理器加载，并执行上述技术方案中任一所述方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请通过模块化部分预处理方式加速B0涡流补偿，兼顾了实时快速、低消耗和高精度的需求。
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 (10)

1.一种磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，包括：
获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；
利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值/>对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。
2.一种磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，包括：
获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；
利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤p,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；
响应于第二指定时间点为第一射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述第一射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述第一射频信号进行频率校正；获得补偿和校正后的第二射频信号；
发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，还包括：
将所述每个重复时间TR内的第p+1个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值作为下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值/>
利用所述下一个重复时间TR的第一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)和B0涡流相位补偿值以及所述p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)作为基础，计算获得所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的B0涡流相位补偿值/>和/或B0涡流频率校正值Δω(tn)，用于补偿或校正所述下一个重复时间TR内第三指定时间点的射频信号或回波信号。
4.根据权利要求1或2所述的磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，所述将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得总共p+1个时间点，之后，还包括：
将所述p+1个时间点应包括：s次射频发射时间和r次回波接收时间；并且，p+1≥s+r。
5.根据权利要求1或2所述的磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；
利用所述固定波形部分Ge，计算获得所述每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Dij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组B0涡流幅度常数Aij或多组B0涡流时间常数Tij的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Eij(n),计算公式如下：
对所述幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流补偿值B0ij(tn)公式中所需的系数Fij(n)，计算公式如下：
上述公式中，Ga1为Ga归一化后的波形；
计算获得tn时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，包括：
B0ij(tn)＝Dij(n)+Eij(n)·B0ij(tn-1)+Fij(n)·|Ga|j
其中t0时刻的B0涡流补偿值B0ij(t0)默认为零。
6.根据权利要求5所述的磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，包括：
将所述梯度波形G拆分为固定波形Ge和幅度随周期变化波形Ga；并且，G＝Ge+Ga；
对所述固定波形部分Ge，计算获得每个时间片段内由固定波形Ge的变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Kij(n)，计算公式如下：
上述公式中，i为多组涡流补偿参数的个数，j为X、Y、Z三个梯度轴；tn-1至tn，表示所述n个时间片段内的任一个时间片段；γ为旋磁比；
对初始tn-1时刻已产生的涡流随时间衰减所剩余的涡流部分计算，获得从tn-1到tn时刻梯度波形G消失后随时间衰减变化的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Mij(n),计算公式如下：
对梯度信号中的幅度随周期变化波形部分Ga计算，获得从tn-1到tn时刻由幅度随周期变化波形部分变化产生的B0涡流相位补偿值公式中所需的系数Nij(n)，计算公式如下：/>
计算得到第一指定时间点或第二指定时间点的B0涡流相位补偿值计算公式如下，
其中t0时刻的B0涡流相位补偿值默认为零；m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
7.根据权利要求2所述的磁共振B0涡流补偿方法，其特征在于，所述利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)，包括：计算公式如下，
m表示m组B0涡流幅度常数Aij或m组B0涡流时间常数Tij。
8.一种磁共振B0涡流补偿装置，其特征在于，包括：
获取模块：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第二计算模块：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>第一补偿模块：用于响应于第一指定时间点为回波信号接收时间点，利用所述第一指定时间点的B0涡流相位补偿值/>对第一指定时间点的回波信号进行相位补偿，获得补偿后的第一磁共振信号。
9.一种磁共振B0涡流补偿装置，其特征在于，包括：
获取模块：用于获取待扫描序列的参数；所述参数包括：重复时间TR、梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij；
切分模块：用于将每个所述重复时间TR切分为p个时间片段，获得每个所述重复时间TR内的总共p+1个时间点；
第一计算模块：用于利用所述梯度波形G、多组B0涡流幅度常数Aij和多组B0涡流时间常数Tij，计算获得p套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)，以及B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)和Nij(n)；此处，1≤n≤p；利用第n套B0涡流补偿系数Dij(n)、Eij(n)和Fij(n)计算获得对应时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)；此处，1≤n≤p；当n＝0时，B0ij(t0)＝0；
第三计算模块：用于利用第n套的B0涡流相位补偿系数Kij(n)、Mij(n)、Nij(n)和第一指定时间点的前一个时间点的B0涡流补偿值B0ij(tn)，计算获得第一指定时间点的B0涡流相位补偿值此处，1≤n≤p；当n＝0时，/>
第四计算模块：用于利用B0涡流补偿值B0ij(tn)，0≤n≤z,以及旋磁比γ，计算获得第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)；
第二补偿模块：用于响应于第二指定时间点为第一射频信号发射时间，利用所述第二指定时间点的B0涡流相位补偿值对第二指定时间点的所述第一射频信号进行相位补偿；利用所述第二指定时间点的B0涡流频率校正值Δω(tn)对所述第一射频信号进行频率校正；获得补偿和校正后的第二射频信号；
第一接收模块：用于发射所述第二射频信号，并接收由所述第二射频信号和梯度波形G产生的补偿了B0涡流的第二磁共振信号。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：存储有可被处理器加载，并执行如权利要求1至7中任一所述方法的计算机程序。
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