CN117547246A - 空间信号饱和方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间信号饱和方法、装置、设备及计算机可读存储介质，属于医疗影像技术领域。本发明通过获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数；获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；基于激发层厚参数、激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及目标抑制空间对应的目标时域波形；根据预设时序，对目标抑制空间施加目标梯度场强对应的梯度场，以及目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。本发明通过对感兴趣区域周围的目标抑制空间施加双通带饱和脉冲，大幅缩短空间信号达到饱和状态的时长，进而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗影像技术领域，尤其涉及一种空间信号饱和方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
为了能够更好地对病人进行诊疗，在对病人的盆腔、脊椎等部位进行大范围磁共振扫描成像时，需要抑制脂肪、肌肉等组织的高亮信号以提高病灶组织的对比度。此时需要通过空间信号饱和技术，人为选取感兴趣区域以外的，使内的信号达到饱和状态，以抑制这些组织的信号，提高感兴趣区域的成像对比度。
目前的空间信号饱和技术是基于单通带饱和脉冲的空间信号饱和技术，通过激发单通带射频脉冲，使感兴趣区域周围特定区域的空间信号处于饱和状态，以抑制影响感兴趣区域成像质量的干扰信号，提高感兴趣区域的成像对比度。
然而，这种方法需要占用较长的时间来使感兴趣区域周围特定区域的空间信号达到饱和状态，严重增加了磁共振扫描成像的扫描总时长。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空间信号饱和方法、装置、设备及计算机可读存储介质，旨在实现磁共振扫描成像过程中，缩短空间信号达到饱和状态的时长，提高扫描成像效率。
为实现上述目的，本发明提供一种空间信号饱和方法，所述方法应用于磁共振扫描成像，所述方法包括：
获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；
获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
可选地，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形。
可选地，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强的步骤，包括：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第一预设计算公式，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
其中，所述第一预设计算公式为：
；
其中，G为所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
可选地，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第二预设计算公式，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
其中，所述第二预设计算公式为：
；
其中，为所述目标抑制空间对应的目标时域波形，/>为所述单通带饱和脉冲的时域波形，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，t为时域波形的时间序号，e为自然常数，i为虚数单位，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
可选地，所述目标抑制空间包括第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间，其中，所述第一抑制空间、所述第二抑制空间和所述第三抑制空间对所述感兴趣区域形成包覆；
所述获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数的步骤，包括：
获取所述第一抑制空间的第一激发层厚参数，以及所述第一抑制空间的第一激发层面间隔参数；
获取所述第二抑制空间的第二激发层厚参数，以及所述第二抑制空间的第二激发层面间隔参数；
获取所述第三抑制空间的第三激发层厚参数，以及所述第三抑制空间的第三激发层面间隔参数。
可选地，所述目标抑制空间对应的目标梯度场强包括所述第一抑制空间对应的第一梯度场强、所述第二抑制空间对应的第二梯度场强，以及所述第三抑制空间对应的第三梯度场强，所述目标抑制空间对应的目标时域波形包括所述第一抑制空间对应的第一时域波形、所述第二抑制空间对应的第二时域波形，以及所述第三抑制空间对应的第三时域波形，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
基于所述第一激发层厚参数、所述第一激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第一梯度场强，以及所述第一时域波形；
基于所述第二激发层厚参数、所述第二激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第二梯度场强，以及所述第二时域波形；
基于所述第三激发层厚参数、所述第三激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第三梯度场强，以及所述第三时域波形。
可选地，所述根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲的步骤，包括：
对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场；
在对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场第一预设时长后，对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲第二预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场；
在对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲所述第二预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场；
在对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三时域波形对应的双通带饱和脉冲。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种空间信号饱和装置，所述装置包括：
数据处理模块，用于获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
信号饱和模块，用于对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种空间信号饱和设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序配置为实现如上所述的空间信号饱和方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序被处理器执行时实现如上所述的空间信号饱和方法的步骤。
本发明通过获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。本发明通过对感兴趣区域周围的目标抑制空间施加双通带饱和脉冲，使目标抑制空间的空间信号更快地达到饱和状态，大幅缩短空间信号达到饱和状态的时长，从而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的空间信号饱和设备的结构示意图；
图2为本发明空间信号饱和方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明空间信号饱和方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明空间信号饱和方法施加梯度场和双通带饱和脉冲的时序图；
图5为本发明实施例方案涉及的空间信号饱和装置的模块示意图；
图6为本发明实施例中感兴趣区域与目标抑制空间的位置关系示意图；
图7为本发明空间信号饱和方法一实施例的时域波形图；
图8为本发明空间信号饱和方法一实施例的频域响应图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的空间信号饱和设备的结构示意图。
如图1所示，该空间信号饱和设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对空间信号饱和设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及空间信号饱和程序。
在图1所示的空间信号饱和设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明空间信号饱和设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在空间信号饱和设备中，所述空间信号饱和设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的空间信号饱和程序，并执行本发明实施例提供的空间信号饱和方法。
本发明实施例提供了一种空间信号饱和方法，参照图2，图2为本发明空间信号饱和方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述空间信号饱和方法包括：
步骤S100：获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；
本领域技术人员可以理解的是，感兴趣区域是指在磁共振图像中，医生、研究者或患者关心的身体部位、器官或者某个病灶区域。该感兴趣区域一般对病灶的诊断起着决定性的作用，比其他区域更加重要。因而在磁共振扫描成像过程中，需要优先保证感兴趣区域的成像质量，也即使感兴趣区域周围的其他区域的空间信号达到饱和状态，以抑制影响感兴趣区域成像质量的干扰信号。
在本实施例中，激发层厚参数和激发层面间隔参数是用户输入的参数，用于确定目标抑制空间与感兴趣区域之间的位置关系。
本实施例中，目标抑制空间包括第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间。其中，第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间对感兴趣区域形成包覆。
为了进一步说明第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间如何对感兴趣区域形成包覆，可以参照图6，图6为本发明实施例中感兴趣区域与目标抑制空间的位置关系示意图。
如图6所示，第一抑制空间包括位于该感兴趣区域7第一侧的第一激发层1，以及位于该感兴趣区域第二侧的第二激发层2，第一侧与第二侧相对设置。第二抑制空间包括位于该感兴趣区域第三侧的第三激发层3，以及位于该感兴趣区域第四侧的第四激发层4，第三侧与第四侧相对设置。第三抑制空间包括位于该感兴趣区域第五侧的第五激发层5，以及位于该感兴趣区域第六侧的第六激发层6，第五侧与第六侧相对设置。激发层是指影响感兴趣区域成像质量的干扰信号所处的空间。
不难理解的是，可以将上侧设为第一侧，与上侧相对的下侧设为第二侧，左侧设为第三侧，与左侧相对的右侧设为第四侧，前侧设为第五侧，与前侧相对的后侧设为第六侧。还可以将前侧设为第一侧，与前侧相对的后侧设为第二侧，将上侧设为第三侧，与上侧相对的下侧设为第四侧，左侧设为第五侧，与左侧相对的右侧设为第六侧。本实施例对此不做具体限制，用户可根据实际情况和自身需求进行相应的修改和设置。
在本实施例中，步骤S100，获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，具体包括：
步骤A10，获取所述第一抑制空间的第一激发层厚参数，以及所述第一抑制空间的第一激发层面间隔参数；
步骤A20，获取所述第二抑制空间的第二激发层厚参数，以及所述第二抑制空间的第二激发层面间隔参数；
步骤A30，获取所述第三抑制空间的第三激发层厚参数，以及所述第三抑制空间的第三激发层面间隔参数。
本实施例中，第一激发层的层厚和第二激发层的层厚相同，第一激发层厚参数既指第一激发层的层厚，也指第二激发层的层厚，第一激发层面间隔参数指第一激发层和第二激发层之间的间隔距离。
相应的，第三激发层的层厚和第四激发层的层厚相同，第二激发层厚参数既指第三激发层的层厚，也指第四激发层的层厚，第二激发层面间隔参数指第三激发层和第四激发层之间的间隔距离。
相应的，第五激发层的层厚和第六激发层的层厚相同，第三激发层厚参数既指第五激发层的层厚，也指第六激发层的层厚，第三激发层面间隔参数指第一激发层和第二激发层之间的间隔距离。
本实施例通过获取第一激发层厚参数、第一激发层面间隔参数确定第一抑制空间的位置，通过获取第二激发层厚参数、第二激发层面间隔参数确定第二抑制空间的位置，通过获取第三激发层厚参数、第三激发层面间隔参数确定第三抑制空间的位置，进而抑制第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间的空间信号，提高感兴趣区域的成像对比度。
步骤S100之后，执行步骤S200：获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；
在本实施例中，脉冲持续时间是指单次施加脉冲的持续时间，固定为1ms。
步骤S300：基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
本领域技术人员可以理解的是，梯度场强是指沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，时域波形用于表征信号与时间之间的关系。
在本实施例中，目标抑制空间对应的目标梯度场强包括第一抑制空间对应的第一梯度场强、第二抑制空间对应的第二梯度场强，以及第三抑制空间对应的第三梯度场强。目标抑制空间对应的目标时域波形包括第一抑制空间对应的第一时域波形、第二抑制空间对应的第二时域波形，以及第三抑制空间对应的第三时域波形。
在本实施例中，步骤S300，基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形，具体包括：
步骤B10，基于所述第一激发层厚参数、所述第一激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第一梯度场强，以及所述第一时域波形；
本实施例通过第一激发层厚参数、第一激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到第一梯度场强，以及第一时域波形，从而便于后续按预设时序对第一抑制空间施加第一梯度场强对应的梯度场和第一时域波形对应的双通带饱和脉冲，使第一抑制空间的空间信号更快达到饱和状态，进而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
步骤B20，基于所述第二激发层厚参数、所述第二激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第二梯度场强，以及所述第二时域波形；
本实施例通过第二激发层厚参数、第二激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到第二梯度场强，以及第二时域波形，从而便于后续按预设时序对第二抑制空间施加第二梯度场强对应的梯度场和第二时域波形对应的双通带饱和脉冲，使第二抑制空间的空间信号更快达到饱和状态，进而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
步骤B30，基于所述第三激发层厚参数、所述第三激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第三梯度场强，以及所述第三时域波形。
本实施例通过第三激发层厚参数、第三激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到第三梯度场强，以及第三时域波形，从而便于后续按预设时序对第三抑制空间施加第三梯度场强对应的梯度场和第三时域波形对应的双通带饱和脉冲，使第三抑制空间的空间信号更快达到饱和状态，进而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
本实施例通过各激发层厚参数、各激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到第一梯度场强、第一时域波形、第一梯度场强、第一时域波形、第一梯度场强和第一时域波形，从而安装预设时序对第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间施加各自对应的梯度场和双通带饱和脉冲，使各目标抑制空间的空间信号更快达到饱和状态，以迅速抑制影响感兴趣区域磁共振成像对比度的干扰信号，进而抑提高感兴趣区域磁共振扫描成像的质量和效率。
步骤S300之后，执行步骤S400：根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
本领域技术人员可以理解的是，梯度场也叫梯度磁场。该梯度场由位于磁体腔内的几组线圈通过电流而产生，其附加在主磁场上，可以增加或减弱主磁场的磁场强度，使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，进而使沿梯度方向的自旋质子具有不同类型的共振频率。
通带是指有效带宽，即两个截止频率之间的频率范围。单通带射频脉冲是指频域中只有一个通带的射频脉冲，双通带射频脉冲是指频域中有两个通带的射频脉冲。双通带饱和脉冲是用于使目标抑制空间的空间信号达到饱和状态的双通带射频脉冲。预设时序是指对目标抑制空间施加目标梯度场强对应的梯度场，以及目标时域波形对应的双通带饱和脉冲的时序。
在本实施例中，步骤S400，根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲，具体包括：
步骤C10，对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场；
步骤C20，在对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场第一预设时长后，对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲；
步骤C30，在对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲第二预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场；
步骤C40，在对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲；
步骤C50，在对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲所述第二预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场；
步骤C60，在对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三时域波形对应的双通带饱和脉冲。
本领域技术人员可以理解的是，施加梯度场的目的是使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，进而使沿梯度方向的自旋质子具有不同类型的共振频率。施加饱和脉冲的目的是使共振频率处于饱和脉冲通带范围内的自旋质子处于稳定状态，也即使该通带范围对应的空间信号处于饱和状态。
为了更好的理解本实施例，请参照图4，图4为本发明空间信号饱和方法施加梯度场和双通带饱和脉冲的时序图。
本实施例以感兴趣区域中心为原点建立空间坐标系，其中，Gx表示设置在x轴方向上的第一抑制空间，Gy表示设置在y轴方向上的第二抑制空间，Gz表示设置在z轴方向上的第三抑制空间，RF为本实施例中的双通带饱和脉冲，信号饱和模块用于施加梯度场和双通带饱和脉冲，成像模块用于施加成像脉冲。
不难理解的是，施加梯度场后，需要经过一个爬坡时间才能使沿梯度方向的自旋质子具有不同类型的共振频率，该爬坡时间即本申请实施例中的第一预设时长。
沿梯度方向的自旋质子具有不同类型的共振频率后，需要持续施加一段时间的饱和脉冲才能使共振频率处于饱和脉冲通带范围内的自旋质子处于稳定状态，以抑制该通带范围对应的空间信号。该饱和脉冲持续施加的时间即本申请实施例中的脉冲持续时间。
施加完一次饱和脉冲后，停止施加梯度场，此时又需要经过一个爬坡时间，才能使空间中的自旋质子恢复到施加梯度场之前的状态。该脉冲持续施加和该爬坡时间的和即为本申请实施例中的第二预设时长。
本实施例根据该预设时序，依次对第一抑制空间施加第一梯度场强对应的梯度场和第一时域波形对应的双通带饱和脉冲、对第二抑制空间施加第二梯度场强对应的梯度场和第二时域波形对应的双通带饱和脉冲，以及对第三抑制空间施加第三梯度场强对应的梯度场和第三时域波形对应的双通带饱和脉冲，在保证各目标抑制空间的空间信号快速达到饱和状态的同时，不互相产生干扰，充分抑制影响感兴趣区域磁共振扫描成像质量的干扰信号，从而实现较高的磁共振扫描成像效率和磁共振扫描成像质量。
本实施例通过获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，以及预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽，计算目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及目标抑制空间对应的目标时域波形，然后根据预设时序，对目标抑制空间施加目标梯度场强对应的梯度场，以及目标时域波形对应的双通带饱和脉冲，使感兴趣区域周围的目标抑制空间的空间信号更快地达到饱和状态，大幅缩短空间信号达到饱和状态的时长，从而提高对感兴趣区域的磁共振扫描成像效率。
在一种可能的实施方式中，请参照图3，图3为本发明空间信号饱和方法第二实施例的流程示意图，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
步骤S310：基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
在本实施例中，根据激发层厚参数、激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，计算得到目标抑制空间对应的目标梯度场强，便于后续根据预设时序，在对目标抑制空间施加双通带饱和脉冲前，施加目标梯度场强对应的梯度场，从而使目标抑制空间的信号达到饱和状态。
步骤S320：基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形。
在本实施例中，单通带饱和脉冲是用于使目标抑制空间的空间信号达到饱和状态的单通带脉冲。
本领域技术人员可以理解的是，对单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形，是根据傅里叶的平移定理（频域的平移等价为时域的线性相位调制）和傅里叶的线性叠加原理实现的。
本实施例通过计算得到目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及目标抑制空间对应的目标时域波形，便于后续根据预设时序，在对目标抑制空间依次施加目标梯度场强对应的梯度场，以及目标抑制空间对应的双通带饱和脉冲，从而使目标抑制空间的信号快速达到饱和状态，提高磁共振扫描成像的效率。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强的步骤，包括：
步骤S311：根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第一预设计算公式，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
其中，所述第一预设计算公式为：
；
其中，G为所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
在本实施例中，通过第一预设计算公式，对激发层厚参数、激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽进行数据处理，可以计算得到目标抑制空间对应的目标梯度场强，从而在对目标抑制空间施加双通带饱和脉冲前，对目标抑制空间施加目标梯度场强对应的梯度场，以使目标抑制空间的空间信号达到饱和状态。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
步骤S321：根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第二预设计算公式，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
其中，所述第二预设计算公式为：
；
其中，为所述目标抑制空间对应的目标时域波形，/>为所述单通带饱和脉冲的时域波形，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，t为时域波形的时间序号，e为自然常数，i为虚数单位，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
为了助于理解本申请实施例的核心构思，在一示例中，脉冲持续时间T为1ms，脉冲带宽B为4kHz，时间带宽积TB=4，此时设计得到的一个频域中两个通带之间间隔为24kHz的双通带饱和脉冲，其时域波形如图7所示，图7为本发明空间信号饱和方法一实施例的时域波形图，其两个通带之间的间隔如图8所示，图8为本发明空间信号饱和方法一实施例的频域响应图。
在本实施例中，根据激发层厚参数、激发层面间隔参数、脉冲持续时间和脉冲带宽，结合第一预设计算公式，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，可以得到目标抑制空间对应的目标时域波形，进而对目标抑制空间施加该目标时域波形对应的双通带饱和脉冲，使目标抑制空间的空间信号更快达到饱和状态，以提高磁共振扫描成像的效率。
此外，本发明还提供一种空间信号饱和装置，请参照图5，图5为本发明实施例方案涉及的空间信号饱和装置的模块示意图，所述装置包括：
数据处理模块10，用于获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
信号饱和模块20，用于对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
在一实施例中，数据处理模块10，还用于：
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形。
在一实施例中，数据处理模块10，还用于：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第一预设计算公式，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
其中，所述第一预设计算公式为：
；
其中，G为所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
在一实施例中，数据处理模块10，还用于：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第二预设计算公式，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
其中，所述第二预设计算公式为：
；
其中，为所述目标抑制空间对应的目标时域波形，/>为所述单通带饱和脉冲的时域波形，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，t为时域波形的时间序号，e为自然常数，i为虚数单位，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
在一实施例中，所述目标抑制空间包括第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间，其中，所述第一抑制空间、所述第二抑制空间和所述第三抑制空间对所述感兴趣区域形成包覆，数据处理模块10，还用于：
获取所述第一抑制空间的激发层厚，以及所述第一抑制空间的激发层面间隔；
获取所述第二抑制空间的激发层厚，以及所述第二抑制空间的激发层面间隔；
获取所述第三抑制空间的激发层厚，以及所述第三抑制空间的激发层面间隔。
在一实施例中，所述目标抑制空间对应的目标梯度场强包括所述第一抑制空间对应的第一梯度场强、所述第二抑制空间对应的第二梯度场强，以及所述第三抑制空间对应的第三梯度场强，所述目标抑制空间对应的目标时域波形包括所述第一抑制空间对应的第一时域波形、所述第二抑制空间对应的第二时域波形，以及所述第三抑制空间对应的第三时域波形，数据处理模块10，还用于：
基于所述第一激发层厚参数、所述第一激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第一抑制空间对应的第一梯度场强，以及所述第一抑制空间对应的第一时域波形；
基于所述第二激发层厚参数、所述第二激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第二梯度场强，以及所述第二时域波形；
基于所述第三激发层厚参数、所述第三激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第三梯度场强，以及所述第三时域波形。
在一实施例中，信号饱和模块20，还用于：
对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场；
在对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场第一预设时长后，对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲第二预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场；
在对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲所述第二预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场；
在对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三时域波形对应的双通带饱和脉冲。
本发明实施例提供的空间信号饱和装置，采用上述实施例中的空间信号饱和方法，能实现磁共振扫描成像过程中，缩短空间信号达到饱和状态的时长，提高扫描成像效率。与现有技术相比，本发明实施例提供的空间信号饱和装置的有益效果与上述实施例提供的空间信号饱和方法的有益效果相同，且所述空间信号饱和装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。
此外，本发明还提供一种空间信号饱和设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序被所述处理器执行时实现如上述的空间信号饱和方法的步骤。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序被处理器执行时实现如上述的空间信号饱和方法的步骤。
本发明计算机可读存储介质具体实施方式与上述空间信号饱和方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还 包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、 方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光 盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种空间信号饱和方法，其特征在于，所述空间信号饱和方法应用于磁共振扫描成像，所述空间信号饱和方法包括以下步骤：
获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；
获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
2.如权利要求1所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形。
3.如权利要求2所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强的步骤，包括：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第一预设计算公式，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强；
其中，所述第一预设计算公式为：
；
其中，G为所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
4.如权利要求2所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
根据所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，结合第二预设计算公式，对预设的单通带饱和脉冲的时域波形进行线性相位调制，计算得到所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
其中，所述第二预设计算公式为：
；
其中，为所述目标抑制空间对应的目标时域波形，/>为所述单通带饱和脉冲的时域波形，T为所述脉冲持续时间，B为所述脉冲带宽，TB为所述单通带饱和脉冲的时间带宽积，t为时域波形的时间序号，e为自然常数，i为虚数单位，gap为所述激发层面间隔参数，th为所述激发层厚参数。
5.如权利要求1所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述目标抑制空间包括第一抑制空间、第二抑制空间和第三抑制空间，其中，所述第一抑制空间、所述第二抑制空间和所述第三抑制空间对所述感兴趣区域形成包覆；
所述获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数的步骤，包括：
获取所述第一抑制空间的第一激发层厚参数，以及所述第一抑制空间的第一激发层面间隔参数；
获取所述第二抑制空间的第二激发层厚参数，以及所述第二抑制空间的第二激发层面间隔参数；
获取所述第三抑制空间的第三激发层厚参数，以及所述第三抑制空间的第三激发层面间隔参数。
6.如权利要求5所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述目标抑制空间对应的目标梯度场强包括所述第一抑制空间对应的第一梯度场强、所述第二抑制空间对应的第二梯度场强，以及所述第三抑制空间对应的第三梯度场强，所述目标抑制空间对应的目标时域波形包括所述第一抑制空间对应的第一时域波形、所述第二抑制空间对应的第二时域波形，以及所述第三抑制空间对应的第三时域波形，所述基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形的步骤，包括：
基于所述第一激发层厚参数、所述第一激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第一梯度场强，以及所述第一时域波形；
基于所述第二激发层厚参数、所述第二激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第二梯度场强，以及所述第二时域波形；
基于所述第三激发层厚参数、所述第三激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述第三梯度场强，以及所述第三时域波形。
7.如权利要求6所述的空间信号饱和方法，其特征在于，所述根据预设时序，对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲的步骤，包括：
对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场；
在对所述第一抑制空间施加所述第一梯度场强对应的梯度场第一预设时长后，对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第一抑制空间施加所述第一时域波形对应的双通带饱和脉冲第二预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场；
在对所述第二抑制空间施加所述第二梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲；
在对所述第二抑制空间施加所述第二时域波形对应的双通带饱和脉冲所述第二预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场；
在对所述第三抑制空间施加所述第三梯度场强对应的梯度场所述第一预设时长后，对所述第三抑制空间施加所述第三时域波形对应的双通带饱和脉冲。
8.一种空间信号饱和装置，其特征在于，所述装置包括：
数据处理模块，用于获取目标抑制空间的激发层厚参数和激发层面间隔参数，其中，所述目标抑制空间为所述磁共振扫描成像中除感兴趣区域之外的预设空间；获取预设的脉冲持续时间和预设的脉冲带宽；基于所述激发层厚参数、所述激发层面间隔参数、所述脉冲持续时间和所述脉冲带宽，计算得到所述目标抑制空间对应的目标梯度场强，以及所述目标抑制空间对应的目标时域波形；
信号饱和模块，用于对所述目标抑制空间施加所述目标梯度场强对应的梯度场，以及所述目标时域波形对应的双通带饱和脉冲。
9.一种空间信号饱和设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的空间信号饱和方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有空间信号饱和程序，所述空间信号饱和程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的空间信号饱和方法的步骤。
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