梯度场控制方法、装置、磁共振成像设备及介质制造方法及图纸

本申请适用于磁共振技术领域，提供了一种梯度场控制方法、装置、磁共振成像设备及介质，其中，一种梯度场控制方法，通过获取预先设定的扫描序列参数与控制参数，根据扫描序列参数与控制参数，可以确定待调整信号梯度波形的目标面积值，其中，待调整信号梯度波形包括平台波段与渐变波段，按照预设幅度调整参数调整待调整信号梯度波形的平台波段的波形幅度，再基于目标面积值与新的平台波段的第一面积值，对渐变波段进行平滑调整得到新的渐变波段，降低了原有渐变波段所表征的信号拐点的落差，无需对梯度场切换过程中产生的噪音进行采集，再匹配相应的降噪信号进行降噪操作，简化了降噪方案且节约了降噪成本。

【技术实现步骤摘要】
梯度场控制方法、装置、磁共振成像设备及介质
本申请属于磁共振
，尤其涉及一种梯度场控制方法、装置、磁共振成像设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
磁共振成像技术(MagneticResonanceImaging，MRI)是通过对静磁场中的目标体施加特定频率的射频脉冲，使该目标体中的氢质子受到激励而发生磁共振现象。在停止施加射频脉冲后，目标体中的质子在弛豫过程中产生磁共振MR信号，通过对该MR信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程，即可获得可用的MR信号。由于磁共振过程中，每一个信号都含有全层的信息，因此需要对磁共振信号进行空间定位编码，即频率编码和相位编码。具体地，因为接收线圈采集到的MR信号实际是带有空间编码信息的无线电波，属于模拟信号，所以需要经过模数转换变成数字信息，再将数字信息填充到K空间，最后得到相应的数字点阵。其中，K空间与磁共振信号的空间定位息息相关，该K空间也叫傅里叶空间，是带有空间定位编码信息的MR信号原始数字信息的填充空间。每一幅MR图像都有其相应的K空间数据点阵，通过对K空间的数据进行傅里叶转换，就能对原始数字数据中的空间定位编码信息进行解码，分解出不同频率、相位和幅度的MR信号，不同的频率和相位代表不同的空间位置，而幅度则代表MR信号强度。把不同频率、相位及信号强度的MR数字信号分配到相应的像素中，就得到MR图像数据，也即重建出了MR图像。傅里叶变换就是把K空间的原始数据点阵转变成MR图像点阵的过程。在使用磁共振成像技术进行扫描成像的过程中，需要在静磁场环境中施加一个梯度场，该梯度场用于磁共振成像过程中配合射频脉冲的激励实现成像区域的选择，以及对成像的目标体上产生的MR信号进行空间位置的编码。现有的磁共振成像设备中，用于制造梯度场环境的梯度场组件中，通过三组梯度线圈不断地在接通、断开状态下切换，并在空间中，如坐标X、Y、Z三个方向上产生梯度磁场，从而构建出梯度场环境。由于磁共振成像设备在工作过程中，梯度场组件必须快速地到达最大功率，而且相位编码梯度与层面选择梯度必须在读出梯度接通前快速地断开。有时梯度场的极性还会快速地切换，而在快速切换过程中，梯度线圈中的金属丝之间会产生剧烈地震动，进而产生较大的噪声。虽然现有技术中在解决磁共振成像过程中的噪音问题时，可以通过使用带阻滤波器来抑制梯度波形声压级高的频带成分，但是该方案需要采集梯度线圈中的声压，然后计算频率响应函数进而滤除梯度线圈在切换梯度场时说产生的特定频段声音。由此可见，现有的磁共振成像技术中，在降低梯度场切换过程中的噪音时，存在降噪方案较复杂且成本较高的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种梯度场控制方法、装置、磁共振成像设备及计算机可读存储介质，以解决现有的磁共振成像技术中，在降低梯度场切换过程中的噪音时，存在降噪方案较复杂且成本较高的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种梯度场控制方法，包括：获取预先设定的扫描序列参数与控制参数；其中，所述控制参数用于描述待调整信号梯度波形；根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值；其中，所述待调整信号梯度波形包括平台波段与渐变波段；按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段；基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段；其中，所述新的渐变波段的第二面积值与所述第一面积值之和等于所述目标面积值；基于所述新的渐变波段与所述新的平台波段组成的目标信号梯度波形，控制所述梯度场。进一步的，所述控制参数包括用于描述所述待调整信号梯度波形的梯度函数；所述扫描序列参数包括：K空间尺寸、K空间单元尺寸、原子核的旋磁比、扫描视野、带宽、采样时间，以及与所述采样时间关联的采样点个数。进一步的，所述根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值，包括：通过以下公式测算出所述待调整信号梯度波形的目标面积值；k＝N·Δk；其中，k(t)为所述采样时间为t时刻的K空间位置；γ为所述原子核的旋磁比；G(t′)为所述梯度函数；k为所述K空间尺寸；N为所述采样点个数；Δk为所述K空间单元尺寸；FOV为所述扫描视野；A为所述目标面积值；BW为所述带宽。进一步的，所述按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段，包括：根据所述梯度函数确定所述平台波段的平台幅度值；按照预设幅度调整参数调整所述平台幅度值，得到新的平台幅度值；其中，所述新的平台波段的幅度值等于所述平台幅度值与所述调整参数之和；根据所述新的平台幅度值得到所述新的平台波段。进一步的，所述采样时间包括平台波段持续时间与渐变波段持续时间；所述采样点个数包括与所述平台波段持续时间对应的第一采样点个数，以及与所述渐变波段持续时间对应的第二采样点个数；所述基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段，包括：获取所述第一采样点个数；将所述第一采样点个数与所述新的平台幅度值的乘积，识别为所述第一面积值；测算所述目标面积值与所述第一面积值之差，得到调整面积值；基于所述调整面积值对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段。进一步的，所述渐变波段包括在所述渐变波段持续时间内连续的多个渐变点；所述基于所述调整面积值对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段，包括：获取所述渐变波段持续时间；基于所述渐变波段持续时间确定多个渐变点；通过以下公式调整每个所述渐变点的幅度值，得到多个新的渐变点；X(t)＝1-exp(-w*t)；G(t)＝G0*Xn(t)；其中，X(t)为所述新的渐变点；t为所述渐变波段持续时间中的时刻；w为调节因子，且0<|w|<1；Xn(t)表征X(t)的归一化结果；G0为所述渐变点的幅度值；G(t)为所述新的渐变点的幅度值；多个所述新的渐变点组成新的渐变波段，且多个所述新的渐变点的幅度值之和等于所述调整面积值。进一步的，所述方法还包括：确定与所述目标信号梯度波形对应的目标梯度函数；将所述目标梯度函数与所述控制参数关联存储至预设数据库中。本申请实施例的第二方面提供了一种梯度场控制装置，包括：第一获取单元，用于获取预先设定的扫描序列参数与控制参数；其中，所述控制参数用于描述待调整信号梯度波形；第一确定单元，用于根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值；其中，所述待调整信号梯度波形包括平台波段与渐变波段；第一调整单元，用于按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段；第二调整单元，用于基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度场控制方法，其特征在于，包括：/n获取预先设定的扫描序列参数与控制参数；其中，所述控制参数用于描述待调整信号梯度波形；/n根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值；其中，所述待调整信号梯度波形包括平台波段与渐变波段；/n按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段；/n基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段；其中，所述新的渐变波段的第二面积值与所述第一面积值之和等于所述目标面积值；/n基于所述新的渐变波段与所述新的平台波段组成的目标信号梯度波形，控制所述梯度场。/n

【技术特征摘要】
1.一种梯度场控制方法，其特征在于，包括：
获取预先设定的扫描序列参数与控制参数；其中，所述控制参数用于描述待调整信号梯度波形；
根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值；其中，所述待调整信号梯度波形包括平台波段与渐变波段；
按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段；
基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段；其中，所述新的渐变波段的第二面积值与所述第一面积值之和等于所述目标面积值；
基于所述新的渐变波段与所述新的平台波段组成的目标信号梯度波形，控制所述梯度场。


2.根据权利要求1所述的梯度场控制方法，其特征在于，所述控制参数包括用于描述所述待调整信号梯度波形的梯度函数；
所述扫描序列参数包括：K空间尺寸、K空间单元尺寸、原子核的旋磁比、扫描视野、带宽、采样时间，以及与所述采样时间关联的采样点个数。


3.根据权利要求2所述的梯度场控制方法，其特征在于，所述根据所述扫描序列参数与所述控制参数，确定所述待调整信号梯度波形的目标面积值，包括：
通过以下公式测算出所述待调整信号梯度波形的目标面积值；



k＝N·Δk；






其中，k(t)为所述采样时间为t时刻的K空间位置；γ为所述原子核的旋磁比；G(t′)为所述梯度函数；k为所述K空间尺寸；N为所述采样点个数；Δk为所述K空间单元尺寸；FOV为所述扫描视野；A为所述目标面积值；BW为所述带宽。


4.根据权利要求2所述的梯度场控制方法，其特征在于，所述按照预设幅度调整参数调整所述平台波段的波形幅度，得到新的平台波段，包括：
根据所述梯度函数确定所述平台波段的平台幅度值；
按照预设幅度调整参数调整所述平台幅度值，得到新的平台幅度值；其中，所述新的平台波段的幅度值等于所述平台幅度值与所述调整参数之和；
根据所述新的平台幅度值得到所述新的平台波段。


5.根据权利要求4所述的梯度场控制方法，其特征在于，所述采样时间包括平台波段持续时间与渐变波段持续时间；所述采样点个数包括与所述平台波段持续时间对应的第一采样点个数，以及与所述渐变波段持续时间对应的第二采样点个数；
所述基于所述目标面积值与所述新的平台波段的第一面积值，对所述渐变波段进行平滑调整，得到新的渐变波段，包括：
获取所述第一采样点个数；
将所述第一采样点个数与所述新的平台幅度值的乘积，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海峰，邹莉娴，梁栋，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44