边带抑制方法和边带抑制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种边带抑制方法，该方法包括：Ａ、确定正向涡流校正因子和负向涡流校正因子；采用正极性梯度进行Ｎ／２次扫描，并分别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号；采用负极性梯度进行Ｎ／２次扫描，并分别在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号，其中，Ｎ为偶数；根据所述正向涡流校正因子对所采集的Ｎ／２个正极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据所述负向涡流校正因子对所采集的Ｎ／２个负极性梯度扫描信号进行涡流校正；Ｂ、根据涡流校正后的Ｎ／２个正极性梯度扫描信号和涡流校正后的Ｎ／２个负极性梯度扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。同时，本发明专利技术还公开了一种边带抑制装置。采用本发明专利技术所述方法和装置，能够对边带进行有效地抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁共振波谱成像技术，特别涉及一种边带抑制方法和一种边带抑制装置。
技术介绍
随着医学影像学的发展，磁共振波谱成像技术开创了一种新的无创检查方法。在 正常组织中，代谢物以正常的浓度存在，而当组织发生病变时，代谢物的浓度会发生改变， 磁共振波谱成像技术可通过对代谢物的波谱进行观测而获得代谢物的浓度，进而对代谢物 的浓度进行分析，以达到疾病诊断的目的。然而，如果梯度系统设计得不完美，梯度的切换会导致磁体的机械震动，从而使主 磁场(B0场)随时间震荡，导致波谱信号被频率调制，在谱图中表现为正常的信号峰两边出 现小信号峰，即边带。由于边带的强度和被调制的信号强度成正比，当被调制的信号强度很 高时，边带的强度也很高，高强度的边带与代谢物的波谱信号混叠在一起，会对代谢物波谱 信号的观测造成困难。现有技术中，为了抑制边带，通常采用正负极性梯度扫描方法假设扫描次数为 N，其中，N为偶数，前N/2次扫描所用的梯度极性和后N/2次扫描所用的梯度极性相反，例 如，前N/2次扫描采用正极性梯度，后N/2次扫描采用负极性梯度，然后将每次扫描所得的 信号累加求平均，通过这种扫描方法获得的信号被认为是没有边带的信号。这个方法的理 论基础是，边带信号的相位和梯度的极性相关，改变梯度的极性能使边带信号的相位改变 180度，而代谢物信号的相位不受影响，相位相差180度的边带信号相加会相互抵消，因此 上述方法理论上可以消除边带。但是，在实际应用中，由于涡流的存在，正负极性梯度扫描情况下的边带信号的相 位不是完全相差180度，因此边带信号并不能完全被抵消，更糟糕的是，涡流还会使正负极 性梯度扫描信号的初始相位不一致，从而导致累加后的波谱信号的信噪比下降。基于上述 原因，现有技术中所提供的方法还不能对边带进行有效的抑制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种边带抑制方法，能够对边带进行有效地抑 制。本专利技术的另一目的在于提供一种边带抑制装置，能够对边带进行有效地抑制。因此，本专利技术提供了一种边带抑制方法，该方法包括确定正向涡流校正因子和负向涡流校正因子；采用正极性梯度进行N/2次扫描， 并分别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号；采用负极性梯度进行N/2次扫描，并分别 在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号，其中，N为偶数；根据所述正向涡流校正因子对所 采集的N/2个正极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据所述负向涡流校正因子对所采集的 N/2个负极性梯度扫描信号进行涡流校正；5根据涡流校正后的N/2个正极性梯度扫描信号和涡流校正后的N/2个负极性梯度 扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。优选地，所述确定正向涡流校正因子包括采用正极性梯度进行P次正向参考扫 描，并在第P次正向参考扫描时采集正向参考信号，其中，P为大于1的正整数；对所述正向 参考信号进行滤波，将滤波后的信号相位作为正向涡流校正因子。根据一种实施方式，所述滤波包括获取正向参考扫描的采样间隔，获取磁体的机 械振动频率；计算所述正向参考扫描的采样间隔与所述磁体的机械振动频率的乘积，然后 对乘积取倒数，将结果作为滑动窗口的长度；根据所述滑动窗口的长度设计均值滑动滤波 器；采用所述均值滑动滤波器对所述正向参考信号进行均值滑动滤波。优选地，所述获取磁体的机械振动频率包括采用点分辨波谱技术PRESS序列对 水模进行波谱测量，获得水模信号的谱图；计算所述谱图中水峰与任一距离最近的边带之 间的频率差的绝对值，将此绝对值作为磁体的机械振动频率。根据另一种实施方式，所述滤波包括计算正向滤波带宽；根据所述正向滤波带 宽设计高斯型带通滤波器；采用所述高斯型带通滤波器对所述正向参考信号进行带通滤 波。优选地，所述计算正向滤波带宽包括获取正向参考扫描的谱图；若正向参考扫 描谱图中的水信号与代谢物信号没有重合的部分，则获取水信号的频带，将水信号的频带 作为正向滤波带宽；若正向参考扫描谱图中的水信号与代谢物信号有重合的部分，则首先 将水信号与代谢物信号的重合频带除以2，获得一个商值，然后计算水信号的频带与所述商 值的差值，将结果作为正向滤波带宽。优选地，所述确定负向涡流校正因子包括采用负极性梯度进行P次负向参考扫 描，并在第P次负向参考扫描时采集负向参考信号，其中，P为大于1的正整数；对所述负向 参考信号进行滤波，将滤波后的信号相位作为负向涡流校正因子。在一种实施方式中，所述滤波包括获取负向参考扫描的采样间隔，获取磁体的机 械振动频率；计算所述负向参考扫描的采样间隔与所述磁体的机械振动频率的乘积，然后 对乘积取倒数，将结果作为滑动窗口的长度；根据所述滑动窗口的长度设计均值滑动滤波 器；采用所述均值滑动滤波器对所述负向参考信号进行均值滑动滤波。优选地，所述获取磁体的机械振动频率包括采用PRESS序列对水模进行波谱测 量，获得水模信号的谱图；计算所述谱图中水峰与任一距离最近的边带之间的频率差的绝 对值，将此绝对值作为磁体的机械振动频率。在另一种实施方式中，所述滤波包括计算负向滤波带宽；根据所述负向滤波带 宽设计高斯型带通滤波器；采用所述高斯型带通滤波器对所述负向参考信号进行带通滤 波。优选地，所述计算负向滤波带宽包括获取负向参考扫描的谱图；若负向参考扫 描谱图中的水信号与代谢物信号没有重合的部分，则获取水信号的频带，将水信号的频带 作为负向滤波带宽；若负向参考扫描谱图中的水信号与代谢物信号有重合的部分，则首先 将水信号与代谢物信号的重合频带除以2，获得一个商值，然后计算水信号的频带与所述商 值的差值，将结果作为负向滤波带宽。优选地，所述对正极性梯度扫描信号进行涡流校正包括计算所述正极性梯度扫描信号的相位与所述正向涡流校正因子的差值。所述对负极性梯度扫描信号进行涡流校正 包括计算所述负极性梯度扫描信号的相位与所述负向涡流校正因子的差值。优选地，所述计算经边带抑制的波谱信号包括将所述涡流校正后的N/2个正极 性梯度扫描信号和所述涡流校正后的N/2个负极性梯度扫描信号进行累加，并求平均值， 将结果作为经边带抑制的波谱信号。本专利技术还提供了一种边带抑制装置，该装置包括一个正向涡流校正因子确定模 块、一个负向涡流校正因子确定模块、一个正极性梯度扫描信号采集模块、一个负极性梯度 扫描信号采集模块、一个正向涡流校正模块、一个负向涡流校正模块和一个边带抑制模块； 其中，所述正向涡流校正因子确定模块，用于确定正向涡流校正因子；所述负向涡流校正因子确定模块，用于确定负向涡流校正因子；所述正极性梯度扫描信号采集模块，用于采用正极性梯度进行N/2次扫描，并分 别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号，其中，N为偶数；所述负极性梯度扫描信号采集模块，用于采用负极性梯度进行N/2次扫描，并分 别在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号；所述正向涡流校正模块，用于根据所述正向涡流校正因子对所采集的N/2个正极 性梯度扫描信号进行涡流校正；所述负向涡流校正模块，用于根据所述负向涡流校正因子对所采集的N/2个负极 性梯度扫描信号进行涡流校正；所述边带抑制模块，用于根据涡流校正后的N/2个正极性梯度扫描信号和涡流校 正后的N/2个负极性梯度扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。所述正向涡流校正因子确定模块包括一个正向参考扫描子模块和一个正向滤波 子模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边带抑制方法，该方法包括：确定正向涡流校正因子和负向涡流校正因子；采用正极性梯度进行Ｎ／２次扫描，并分别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号；采用负极性梯度进行Ｎ／２次扫描，并分别在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号，其中，Ｎ为偶数；根据所述正向涡流校正因子对所采集的Ｎ／２个正极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据所述负向涡流校正因子对所采集的Ｎ／２个负极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据涡流校正后的Ｎ／２个正极性梯度扫描信号和涡流校正后的Ｎ／２个负极性梯度扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。

【技术特征摘要】
一种边带抑制方法，该方法包括确定正向涡流校正因子和负向涡流校正因子；采用正极性梯度进行N/2次扫描，并分别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号；采用负极性梯度进行N/2次扫描，并分别在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号，其中，N为偶数；根据所述正向涡流校正因子对所采集的N/2个正极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据所述负向涡流校正因子对所采集的N/2个负极性梯度扫描信号进行涡流校正；根据涡流校正后的N/2个正极性梯度扫描信号和涡流校正后的N/2个负极性梯度扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定正向涡流校正因子包括采用正 极性梯度进行P次正向参考扫描，并在第P次正向参考扫描时采集正向参考信号，对所述正 向参考信号进行滤波，将滤波后的信号相位作为正向涡流校正因子；所述确定负向涡流校正因子包括采用负极性梯度进行P次负向参考扫描，并在第P次 负向参考扫描时采集负向参考信号，对所述负向参考信号进行滤波，将滤波后的信号相位 作为负向涡流校正因子；其中，P为大于1的正整数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滤波包括获取正向/负向参考扫描的采样间隔，获取磁体的机械振动频率； 计算所述正向/负向参考扫描的采样间隔与所述磁体的机械振动频率的乘积，然后对 乘积取倒数，将结果作为滑动窗口的长度；根据所述滑动窗口的长度设计均值滑动滤波器；采用所述均值滑动滤波器对所述正向/负向参考信号进行均值滑动滤波。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取磁体的机械振动频率包括 采用点分辨波谱技术PRESS序列对水模进行波谱测量，获得水模信号的谱图；计算所述谱图中水峰与任一距离最近的边带之间的频率差的绝对值，将此绝对值作为 磁体的机械振动频率。5.根据权利要求2所述的方法，所述滤波包括 计算正向/负向滤波带宽；根据所述正向/负向滤波带宽设计高斯型带通滤波器；采用所述高斯型带通滤波器对所述正向/负向参考信号进行带通滤波。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算正向/负向滤波带宽包括 获取正向/负向参考扫描的谱图；若正向/负向参考扫描谱图中的水信号与代谢物信号没有重合的部分，则获取水信号 的频带，将水信号的频带作为正向/负向滤波带宽；若正向/负向参考扫描谱图中的水信号 与代谢物信号有重合的部分，则首先将水信号与代谢物信号的重合频带除以2，获得一个商 值，然后计算水信号的频带与所述商值的差值，将结果作为正向/负向滤波带宽。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述对正极性梯度扫描信 号进行涡流校正包括计算所述正极性梯度扫描信号的相位与所述正向涡流校正因子的差 值；所述对负极性梯度扫描信号进行涡流校正包括计算所述负极性梯度扫描信号的相位 与所述负向涡流校正因子的差值。8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算经边带抑制的波谱 信号包括将所述涡流校正后的N/2个正极性梯度扫描信号和所述涡流校正后的N/2个负 极性梯度扫描信号进行累加，并求平均值，将结果作为经边带抑制的波谱信号。9.一种边带抑制装置，该装置包括一个正向涡流校正因子确定模块(11)，用于确定正向涡流校正因子；一个负向涡流校正因子确定模块(21)，用于确定负向涡流校正因子；一个正极性梯度扫描信号采集模块(12)，用于采用正极性梯度进行N/2次扫描，并分 别在每次扫描时采集正极性梯度扫描信号，其中，N为偶数；一个负极性梯度扫描信号采集模块(22)，用于采用负极性梯度进行N/2次扫描，并分 别在每次扫描时采集负极性梯度扫描信号；一个正向涡流校正模块(13)，用于根据所述正向涡流校正因子对所采集的N/2个正极 性梯度扫描信号进行涡流校正；一个负向涡流校正模块(23)，用于根据所述负向涡流校正因子对所采集的N/2个负极 性梯度扫描信号进行涡流校正；以及，一个边带抑制模块(30)，用于根据涡流校正后的N/2个正极性梯度扫描信号和涡流校 正后的N/2个负极性梯度扫描信号计算经边带抑制的波谱信号。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述正向涡流校正因子确定模块(11)包 括一个正向参考扫描子模块(111)，用于采用正极性梯度进行P次正向参考扫描，并在第 P次正向参考扫描时采集正向参考信号，其中，P为大于1的正整数；和，一个正向滤波子模 块(112)，用于对所述正向参考信号进行滤波，将滤波后的信号相位作为所述正向涡流校正 因子；所述负向涡流校正因子确定模块(21)包括一个负向参考扫描子模块(211)，用于采 用负极性梯度进行P次负向参考扫描，并在第P次负向...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅彩霞，李国斌，
申请(专利权)人：西门子迈迪特深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]