用于磁共振成像系统的涡流补偿方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于磁共振成像系统的涡流补偿方法，包括以下步骤：建立涡流一阶残留场及高阶场模型；利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型；在实际测试时，利用标定的涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正。该方法利用涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正，提高了图像质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括以下步骤：建立涡流一阶残留场及高阶场模型；利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型；在实际测试时，利用标定的涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正。该方法利用涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正，提高了图像质量。【专利说明】
本专利技术涉及磁共振成像
，尤其涉及一种。
技术介绍
在磁共振成像过程中，梯度磁场与主磁场及射频磁场共同组成磁共振成像的三大要素。梯度磁场由梯度线圈产生，梯度线圈中的电流随时间快速切换，会在周围导体结构中产生涡流，涡流会产生一个空间和时间上都不断变化的磁场，使成像区域内的梯度场发生畸变，进而影响成像质量。因此需要对脉冲序列发出的梯度波形进行校正，使得实际产生的梯度场接近于理想的波形，该过程称为“涡流补偿”。 在实际设计中，采用增加产生反向梯度场的附加线圈的设计的自屏蔽线圈，能够减少线圈与磁体之间的相互作用，以抑制涡流的产生。但是这种方法不能完全消除在梯度线圈周围金属中产生的涡电流，因而需要进一步对涡电流进行处理。一种通常采用的方法是，对梯度电流进行预加重补偿。如图1所示，通过调整梯度电流的形状使梯度磁场达到预期的输出效果。还有一种方式是通过建立涡流的数学物理模型对涡流一阶场进行补偿。该方法的一般步骤为首先测量并采集涡流的相位信息，然后建立涡流的数学物理模型，最后依据该数学物理模型对梯度波形进行预加重校正。测量涡流的序列及方法各不相同，多指数函数的具体形式也各异。在申请号为201110141783.1、专利技术名称为一种用于磁共振成像系统的涡流测量及补偿方法的中国专利申请文件中，通过建立涡流的多指数模型对涡流一阶项进行补偿。设计涡流测量序列为:在X轴方向上，对测试样品先后发出两个方向相反、幅度相同的梯度脉冲。梯度脉冲结束后，利用90°脉冲激发样品，产生自由衰减信号，分别采集两个正负梯度之后的自由衰减信号。然后分别在X轴正负对称的两个位置运行上述测量序列，得到两组归一化相位差。最后根据涡流多指数模型和上述归一化相位差拟合出校正参数，将所述校正参数输出到谱仪中实现涡流补偿。 综上所述，目前的涡流补偿方法只能对涡流一阶项进行补偿。但是，涡流高阶场也会影响EPI等序列，Spiral、Raidal等Non-Cartesian采集的图像质量。现有的测量以及补偿方法对涡流一阶残留场及高阶场的补偿效果不明显(现有补偿方法不考虑涡流高阶场的补偿)。如何对涡流高阶项进行补偿以进一步提高图像质量成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种，以解决在磁共振成像过程中，由于涡流残留一阶场及高阶场的存在引起重建的图像模糊、变形的问题。 为解决上述问题，本专利技术的技术方案提供了一种，包括以下步骤:a.建立涡流一阶残留场及高阶场模型；b.利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型；C.在实际测试时，利用上述标定的涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正。 进一步地，步骤a中所述涡流一阶残留场及高阶场模型为:设梯度磁场为GJt)，该梯度磁场产生的涡流场为: 【权利要求】1.一种，其特征在于，包括以下步骤: a.建立涡流一阶残留场及高阶场模型； b.利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型； c.在实际测试时，利用上述标定的涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正。2.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤a中所述涡流一阶残留场及高阶场模型为: 设梯度磁场为GJt)，该梯度磁场产生的涡流场为:r可以表示二维空间的坐标(X，y)，也可以表示三维空间的坐标(x，y，z)，ail为幅度常数，τ α为时间常数。3.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤b中所述利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，包括以下步骤: bl.对所述样品施加第一涡流测量序列，所述第一涡流测量序列在相位编码方向先后施加第一梯度脉冲和第二梯度脉冲，米集所述样品产生的第一 K空间数据,将所述第一 K空间数据变换至图像域，以获得第一梯度脉冲和第二梯度脉冲产生的编码相位； b2.对所述样品施加第二涡流测量序列，所述第二涡流测量序列在相位编码方向施加第一梯度脉冲，采集所述样品产生的第二 K空间数据，将所述第二 K空间数据变换至图像域，以获得第一梯度脉冲产生的编码相位； b3.由所述第一梯度脉冲和第二梯度脉冲产生的编码相位与所述第一梯度脉冲产生的编码相位通过相位相减以获得所述第二梯度脉冲产生的编码相位； b4.将所述第二梯度脉冲产生的编码相位分解为第二梯度脉冲产生的理想编码相位和涡流场产生的编码相位，根据所述涡流场产生的编码相位获得所述第一涡流场。4.如权利要求3所述的，其特征在于，步骤bl中所述第一梯度脉冲对应的K空间填充方式为Cartesian填充方式,所述第二梯度脉冲对应的K空间填充方式为Cartesian填充方式或Non-Cartesian填充方式。5.如权利要求3所述的，其特征在于，步骤bl中，采集得到的所述第一K空间数据为经过涡流一阶项和交叉项补偿后的数据；步骤b2中采集得到的所述第二 K空间数据为经过涡流一阶项和交叉项补偿后的数据。6.如权利要求3所述的，其特征在于，步骤bl和步骤b2中所述变换为傅里叶变换。7.如权利要求3所述的，其特征在于，步骤b4中所述第二梯度脉冲产生的理想编码相位根据第二梯度脉冲计算得到。8.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤b中，利用最小二乘法由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型。9.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤b中所述校正参数为幅度常数和时间常数。10.如权利要求1或3所述的，其特征在于，所述步骤c包括以下步骤: Cl在实际测试时，根据测试序列及步骤b中标定的涡流一阶残留场及高阶场模型计算梯度磁场产生的第二涡流场； c2将所述第二涡流场换算至逻辑坐标下，计算所述第二涡流场产生的编码相位； c3根据所述第二涡流场产生的编码相位，计算涡流一阶残留场及高阶场的卷积核函数； c4利用所述涡流一阶残留场及高阶场的卷积核函数和重建的图像，通过反卷积运算获得真实图像。11.如权利要求10所述的，其特征在于，所述重建的图像在进行涡流一阶残留场及高阶场补偿前，已经过涡流一阶项和交叉项补偿。12.如权利要求10所述的，其特征在于，步骤c4中利用正则化方法进行所述反卷积运算。13.如权利要求12所述的，其特征在于，所述正则化方法是基于图像在小波变换算子或梯度算子作用下是稀疏的假设。【文档编号】G01R33/387GK104181479SQ201本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振成像系统的涡流补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：a.建立涡流一阶残留场及高阶场模型；b.利用磁共振成像系统，对样品施加涡流测量序列以获得梯度磁场产生的第一涡流场，由所述第一涡流场对所述涡流一阶残留场及高阶场模型中的校正参数进行拟合，从而得到标定的涡流一阶残留场及高阶场模型；c.在实际测试时，利用上述标定的涡流一阶残留场及高阶场模型对重建的图像进行校正。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昆玉，林时顷，张强，黄文慧，贾二维，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31