电压校准方法、磁共振成像方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种电压校准方法、磁共振成像方法及系统。一方面，本发明专利技术实施例通过根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值激励射频脉冲，采集扫描序列每次获得的FID信号和STE信号；基于采集的信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的翻转角均值；利用各初始电压值及对应的翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值，减小了射频场分布不均匀和整个扫描图像翻转角的局部差异对感兴趣区域电压校准的影响，提高了感兴趣区域的电压校准精度，减小了对MRI图像中感兴趣区域的均匀性和对比度的影响，从而提高了MRI图像中感兴趣区域的图像质量。

Voltage calibration method, magnetic resonance imaging method and system

The embodiment of the invention provides a voltage calibration method, a magnetic resonance imaging method and a system thereof. On the one hand, the embodiment of the invention according to the scanning sequence, in the field of view of the region of interest selected scans; in selected scan level, divided into at least two times with different initial voltage excitation RF pulse acquisition, scanning sequence each was FID signal and STE signal acquisition; signal based on the initial the voltage value of region of interest within the flip angle corresponding to the mean; the initial voltage reversal value and corresponding angle average reference voltage by linear fitting target flip angle value corresponding to reduce the influence of local differences in RF field distribution is not uniform and the whole image flip angle on the voltage calibration of the region of interest, improve the voltage calibration accuracy of the region of interest, reduce the area of interest in the MRI image uniformity and contrast effect, so as to improve the MRI image Image quality of region of interest.

【技术实现步骤摘要】

本方案涉及磁共振成像
，尤其涉及一种电压校准方法、磁共振成像方法及系统。
技术介绍
当前，MRI(MagneticResonanceImaging，磁共振成像)系统在医学领域应用广泛。利用MRI系统获得的人体组织的图像信息，可以辅助医生进行病情诊断，也可以供医学研究使用。MRI系统中的射频系统会在射频发射电压的激励下发出射频脉冲，在射频脉冲的作用下，人体组织的宏观磁化矢量将偏离平衡状态，其偏离的角度即为翻转角。为了使射频系统发射的射频脉冲达到需要的翻转角，需要在扫描前对射频发射的幅值进行校准。由于射频发射的幅值与射频发射电压具有线性关系，因此，对射频发射的幅值的校准可以通过对射频发射电压的校准来实现。现有技术中，对射频发射电压的校准方案是：给定初始电压值，以该初始电压值作为射频发射电压发射射频，测量该初始电压值对应的翻转角，然后基于射频发射电压值与翻转角之间的线性关系，推算目标翻转角对应的参考电压值。上述电压校准方案适用于射频场(即B1场)分布均匀的应用场景中。而且，与射频发射电压值满足线性关系的翻转角具有一定的角度范围，如果初始电压值对应的翻转角超出该角度范围，测量就会出现错误，从而导致校准失败。在分布均匀的射频场中，扫描的整个横断面(对应整个扫描图像)中翻转角是相同的，因此测量到的单个翻转角代表整个横断面中翻转角的平均值。而高场的射频场分布不均匀，导致高场中射频发射电压值与翻转角之间不满足线性关系，因此上述电压校准方案不适用于高场MRI的射频功率校准。除此之外，高场MRI的射频功率校准还存在以下问题：由于射频场分布不均匀，并且测量的目标组织分布也不均匀，扫描的整个横断面中翻转角是不同的，导致测量到的单个翻转角不能代表整个横断面中翻转角的平均值；整个横断面中翻转角的平均值与横断面中待测量的具体目标组织所处区域(对应整个扫描图像中的感兴趣区域)的翻转角平均值不同，如果根据整个横断面中翻转角的平均值对射频发射电压进行校准，则不能满足感兴趣区域的局部校准需求。综上所述，现有技术中对射频发射电压的校准方案不适用于高场MRI中射频发射电压的校准，当利用现有技术中对射频发射电压的校准方案对高场MRI中射频发射电压进行校准时，校准精度很低，对MRI图像的均匀性和对比度影响较大，从而导致MRI图像的质量较差。
技术实现思路
有鉴于此，本方案实施例提供了一种电压校准方法、磁共振成像方法及系统，用以解决当利用现有技术中对射频发射电压的校准方案对高场MRI中射频发射电压进行校准时，校准精度低，对MRI图像的均匀性和对比度影响大，导致MRI图像的质量较差的问题。第一方面，本方案实施例提供一种电压校准方法，应用于磁共振成像系统中的射频系统的射频发射电压的校准，所述方法包括：根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值作为射频发射电压值激励射频脉冲，采集所述扫描序列每次获得的自由感应衰减FID信号和受激回波STE信号；基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值；利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值，包括：根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断本次能否收敛；在本次校准能够收敛时，根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值确定目标翻转角对应的参考电压值。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断校准能否收敛，包括：在所述FID信号和/或STE信号的信噪比满足设定信噪比条件下下，计算射频脉冲翻转角的分布图；根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断当前射频脉冲翻转角是否在指定范围内，或者判断射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值是否小于指定阈值；在当前射频脉冲翻转角在指定范围内或者射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值小于所述指定阈值时确定校准能收敛，或者，在当前射频脉冲翻转角不在所述指定范围内或者射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值大于所述指定阈值时确定校准不能收敛。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，包括：对于每个初始电压值，根据采集的该初始电压值对应的FID信号和STE信号，计算整个扫描图像中各点的射频脉冲翻转角值；从射频脉冲翻转角值计算结果中选取所述感兴趣区域内的射频脉冲翻转角值；对选取的射频脉冲翻转角值进行平均值计算，获得初始电压值对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：在本次校准不能收敛时，根据各初始电压值确定迭代电压值，以便根据所述迭代电压值确定下一次校准时的射频发射电压值进行下一次校准。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在多层扫描层面范围内，对每一扫描层面执行电压校准。第二方面，本方案实施例提供一种磁共振成像方法，包括：在感兴趣区域的磁共振信号采集前，获取射频脉冲目标翻转角对应的参考电压值；采用所述参考电压值作为射频发射电压在所述感兴趣区域激发扫描序列；采集所述感兴趣区域的成像信号，并对所述成像信号进行傅里叶变换，获取待扫描部位的磁共振图像；所述获取射频脉冲目标翻转角对应的参考电压值包括：根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值作为射频发射电压值激励射频脉冲，采集所述扫描序列每次获得的自由感应衰减FID信号和受激回波STE信号；基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值；利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在多层扫描范围内，对每一层获取射频脉冲目标翻转角对应的参考电压值。第三方面，本方案实施例提供一种磁共振成像系统，包括：电压校准模块，用于对磁共振成像系统中的射频系统的射频发射电压进行校准，所述电压校准模块包括：第一获取单元，用于根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；采集单元，用于在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值作为射频发射电压值激励射频脉冲，采集所述扫描序列每次获得的自由感应衰减FID信号和受激回波STE信号；确定单元，用于基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值；第二获取单元，用于利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值；成像信号获取模块，用于在所述感兴趣区域采用所述参考电压值作为射频发射电压激发扫描序列，并采集感兴趣区域的成像信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压校准方法，应用于磁共振成像系统中的射频系统的射频发射电压的校准，其特征在于，所述方法包括：根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值作为射频发射电压值激励射频脉冲，采集所述扫描序列每次获得的自由感应衰减FID信号和受激回波STE信号；基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值；利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值。

【技术特征摘要】
1.一种电压校准方法，应用于磁共振成像系统中的射频系统的射频发射电压的校准，其特征在于，所述方法包括：根据扫描序列，在感兴趣区域的视场范围选定扫描层面；在选定扫描层面上，分至少两次分别以不同初始电压值作为射频发射电压值激励射频脉冲，采集所述扫描序列每次获得的自由感应衰减FID信号和受激回波STE信号；基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值；利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用各初始电压值及对应的感兴趣区域内的射频脉冲翻转角均值，通过线性拟合获取目标翻转角对应的参考电压值，包括：根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断本次能否收敛；在本次校准能够收敛时，根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值确定目标翻转角对应的参考电压值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断校准能否收敛，包括：在所述FID信号和/或STE信号的信噪比满足设定信噪比条件下下，计算射频脉冲翻转角的分布图；根据各初始电压值及对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，判断当前射频脉冲翻转角是否在指定范围内，或者判断射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值是否小于指定阈值；在当前射频脉冲翻转角在指定范围内或者射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值小于所述指定阈值时确定校准能收敛，或者，在当前射频脉冲翻转角不在所述指定范围内或者射频脉冲翻转角之间的比值与对应初始电压的比值的差值大于所述指定阈值时确定校准不能收敛。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于采集的FID信号和STE信号，确定各初始电压值对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值，包括：对于每个初始电压值，根据采集的该初始电压值对应的FID信号和STE信号，计算整个扫描图像中各点的射频脉冲翻转角值；从射频脉冲翻转角值计算结果中选取所述感兴趣区域内的射频脉冲翻转角值；对选取的射频脉冲翻转角值进行平均值计算，获得初始电压值对应的感兴趣区域内射频脉冲翻转角均值。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在本次校准不能收敛时，根据各初始电压值确定迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋瑞瑞，
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