【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁共振成像(magnetic resonance imaging,mri)方法领域，尤其涉及一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法。该方法基于时空编码原理，设计测量k空间轨迹的新型脉冲序列，可以实现k空间的快速高信噪比测量。本专利技术可以广泛应用于任意磁共振成像方法的k空间轨迹测量，提高磁共振图像重建的质量，有助于进一步推动磁共振快速成像方法、磁共振指纹成像方法的发展应用。
技术介绍
1、磁共振成像是目前临床最常用的影像学方法之一，提供高分辨率、高对比度的组织影像信息。在磁共振成像领域，将信号采集空间称为k空间。信号经梯度编码后进行采样，采样时编码梯度的k值是编码梯度随时间的积分与核自旋的旋磁比的乘积。
2、目前，临床常用的磁共振成像方法通常使用笛卡尔采样方法，采样信号逐行填充至k空间，再通过快速傅里叶变换(fft)进行图像重建。而磁共振快速成像方法、磁共振指纹成像方法等需要填充效率高、欠采样加速易于实现的k空间轨迹，往往采用螺旋(spiral)、放射状(radial)等非笛卡尔采样轨迹，使用非均匀快速傅里叶变换(nufft)进行图像重建。非笛卡尔采样的k空间轨迹会显著受到梯度延迟、涡流效应等的影响，从而导致严重的图像重建伪影。一种典型的解决方法，是对编码梯度的实际k空间轨迹进行测量，根据实际测量得到的k空间轨迹进行图像重建，从而消除梯度延迟、涡流效应的影响。
3、目前，对k空间轨迹进行测量的方法主要有duyn等人[simple correction methodfor k-space
4、本专利技术提出一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，通过线性扫频脉冲实现磁共振信号的时空编码。设计基于时空编码的k空间轨迹测量的脉冲序列方法，并设计该脉冲序列的采样与重建过程。该脉冲序列方法在大k值轨迹测量时能保持高信噪比，从而实现任意磁共振成像方法的k空间轨迹测量。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，实现任意磁共振成像方法的k空间轨迹测量。
2、本专利技术的上述目的通过以下技术手段来实现：
3、一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，包括如下步骤：
4、步骤1，设计基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量的脉冲序列，脉冲序列包括线性扫频脉冲、选层梯度、选层重聚梯度、编码梯度及采样模块；
5、步骤2，设置线性扫频脉冲、选层梯度、选层重聚梯度、和编码梯度的参数；
6、步骤3，选层梯度设置在梯度x轴方向，打开梯度x轴方向的编码梯度，扫描脉冲序列，采样得到第一采样信号；然后关闭梯度x轴方向的编码梯度，再次扫描脉冲序列采样得到第二采样信号；
7、步骤4，选层梯度设置在梯度y轴方向，打开梯度y轴方向的编码梯度，扫描脉冲序列，采样得到第三采样信号；然后关闭梯度y轴方向的编码梯度，再次扫描脉冲序列采样得到第四采样信号；
8、步骤5，第一采样信号的相位减去第二采样信号的相位，得到的第一采样信号与第二采样信号的相位差值进行相位去卷折，得到编码梯度在梯度x轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，利用编码梯度在梯度x轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，计算编码梯度的k值在梯度x轴的分量；
9、步骤6，第三采样信号的相位减去第四采样信号的相位，得到的第三采样信号与第四采样信号的相位差值进行相位去卷折，得到编码梯度在梯度y轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，利用编码梯度在梯度y轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，计算编码梯度的k值在梯度y轴的分量；
10、步骤7，编码梯度的k值测量值的实部为编码梯度的k值在梯度x轴的分量，编码梯度的k值测量值的虚部为编码梯度的k值在梯度y轴的分量，通过编码梯度的k值测量值随时间的变化得到测量的磁共振k空间轨迹。
11、如上所述步骤1中脉冲序列的时序为依次进行：
12、同步施加线性扫频脉冲与选层梯度；施加选层重聚梯度；同步施加编码梯度与采样模块。
13、如上所述线性扫频脉冲的中心时间与选层梯度的中心时间相一致，且线性扫频脉冲的持续时间与选层梯度的持续时间一致。
14、如上所述步骤2具体包括如下步骤：
15、线性扫频脉冲的频率调制为线性调制；根据线性扫频脉冲的扫频范围和选层层厚lw，确定选层梯度的强度和选层重聚梯度的强度；根据选层位置和选层梯度的强度，确定线性扫频脉冲的中心频率；设置选层梯度的k值ks，编码梯度的k值测量的有效范围设置为[-ks/2,ks/2]区间；选层重聚梯度的面积设为选层梯度的面积的一半；设置线性扫频脉冲的选层偏离梯度中心距离loff，且有abs(loff)>lw/2。
16、由如上所述脉冲序列获得的采样信号，对应在编码梯度作用下稳定相位点的相位变化为：
17、
18、表示在编码梯度作用下稳定相位点的相位变化，loff为线性扫频脉冲的选层偏离梯度中心距离，lw为选层层厚，ks为选层梯度的k值，ke(t)为编码梯度的k值。
19、如上所述步骤5中利用编码梯度在梯度x轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，计算编码梯度的k值在梯度x轴的分量，具体方法为：
20、编码梯度在梯度x轴方向引起的稳定相位点的相位变化值代入至公式中的左边，并结合步骤2设置的线性扫频脉冲的选层偏离梯度中心距离loff，选层层厚lw，选层梯度的k值ks，计算得到的ke(t)值为编码梯度的k值在梯度x轴的分量；
21、所述步骤6中利用编码梯度在梯度y轴方向引起的稳定相位点的相位变化值，计算编码梯度的k值在梯度y轴的分量，具体方法为：
22、编码梯度在梯度y轴方向引起的稳定相位点的相位变化值代入至公式中的左边，并结合步骤2设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述步骤1中脉冲序列的时序为依次进行：
3.根据权利要求2所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述线性扫频脉冲的中心时间与选层梯度的中心时间相一致，且线性扫频脉冲的持续时间与选层梯度的持续时间一致。
4.根据权利要求3所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，由所述脉冲序列获得的采样信号，对应在编码梯度作用下稳定相位点的相位变化为：
6.根据权利要求5所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，
7.一种终端，包括处理器及存储介质，所述存储介质用于存储指令，其特征在于，所述处理器用于根据所述指令进行操作，以执行权利要求1至6任意一项的步骤5-7。
8.一种计算机可读存储介质
...【技术特征摘要】
1.一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述步骤1中脉冲序列的时序为依次进行：
3.根据权利要求2所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述线性扫频脉冲的中心时间与选层梯度的中心时间相一致，且线性扫频脉冲的持续时间与选层梯度的持续时间一致。
4.根据权利要求3所述的一种基于时空编码的磁共振k空间轨迹测量方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，袁亚平，江谋，郭茜旎，孙献平，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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