信号区域识别方法、MRI脉冲序列调整方法及MRI成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种信号区域识别方法、装置及磁共振脉冲序列调整方法、装置和磁共振成像系统，在进行脉冲序列调整之前，首先根据参考信号识别出信号区域，包括：根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域，采用最终的信号区域中数据进行相位拟合，得出脉冲序列调整参数。本发明专利技术从幅度特征和相位特征两方面排除孤立极值和噪声的影响，提高对信号区域识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁共振成像系统，尤其涉及该磁共振成像系统的磁共振信号区域 识别方法、装置以及脉冲序列调整方法、装置。
技术介绍
在MRI (磁共振)成像系统工作时，MRI成像系统向被扫描物体(例如病人)发射 射频，接收由被扫描物体返回的回波信号，将回波信号转换成数字信号后进行数据采集，然 后根据采集的数据进行图像重建。在进行数据采集时，MRI成像系统需要运行一个脉冲序 列进行数据的采集。在进行正式数据采集之前，需要对脉冲序列的零阶和一阶相位进行校 正调整，因此先采用默认的一个脉冲序列在返回的回波信号中采集一些数据，这时的回波 信号称为参考信号，采集的数据称为参考数据，然后对脉冲序列采集的参考数据进行预处 理或调整，得出脉冲序列的调整参数。通常，参考信号预处理的方法是在采集的信号区域内 取出一段连续数据的相位进行拟合，考虑信号的相位是连续且变化缓慢，通常相位的拟合 都采用线性拟合，将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列调整的零阶和一阶相位。上述调整的前提是被调整的数据必须是MRI信号数据，于是问题的关键转变为如 何准确界定采集数据中的信号区域。确定信号区域的传统方法是假定数据对称、数据中心 点具有最大幅值，通常以数据中心位置为中心点，或以数据最大值为中心点，按照经验选取 一个数据长度作为信号区域进行拟合，但在实践中发现这种方法会有以下问题1、当环境中存在干扰时，数据中可能出现孤立极值，这种孤立极值往往幅度很大， 如果采用传统方法，则会以该孤立极值为中心点确定信号区域，从而导致找错信号区域。2、某些情况下出现扫描物体不以数据中心为对称，此时如果采用传统方法确定信 号区域也将会找错区域。3、当仪器出现故障或某部分未启动时，MRI成像系统采集的数据都是噪声，这种情 况下并不存在信号区域，但如果采用传统方法确定信号区域，仍然进行中心点或数据最大 值的搜索，最终找到错误的信号区域。如果信号区域确定错误，那么在此错误的信号区域中进行相位拟合，必将得出错 误的调整参数，从而导致脉冲序列不能正确调整，最终将会影响图像的质量。
技术实现思路
本专利技术提供一种信号区域识别方法、装置及磁共振脉冲序列调整方法、装置和磁 共振成像系统，在对脉冲序列采集的参考信号进行调整前先在参考信号中进行信号区域的 识别，从而避免得出错误的调整参数。根据本专利技术的一方面，提供一种信号区域识别方法，包括获取作为信号识别基础的参考数据；根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征 搜索出初步的信号区域；根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据 信号的相位特征搜索出最终的信号区域。还提供一种信号区域识别装置，包括参考数据获取单元，用于获取作为信号识别基础的参考数据；阈值单元，用于存储预先设定的幅度阈值、有效数据长度和相位相关性阈值；初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所 述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长 度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。根据本专利技术的另一方面，提供一种磁共振脉冲序列调整方法，包括运行一脉冲序列，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据；根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征 搜索出初步的信号区域；根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据 信号的相位特征搜索出最终的信号区域；在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合；将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉冲 序列进行调整。在一种实施例中，还公开一种磁共振脉冲序列调整装置，包括数据采集单元，用于运行脉冲序列，从磁共振信号中采集数据；磁共振信号区域识别装置，所述磁共振信号区域识别装置包括参考数据获取单元，用于从采集的数据中获取作为调整基础的参考数据；初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所 述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；和最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长 度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域；拟合单元，用于在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相 位进行拟合；调整单元，用于将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述 调整参数对脉冲序列进行调整。根据本专利技术的又一方面，还提供一种磁共振成像系统，包括上述的磁共振脉冲序 列调整装置。附图说明图1为一种实施例中磁共振成像系统的结构方框图2为本专利技术一种实施例中脉冲序列调整装置的结构方框图3为本专利技术一种具体实施例中磁共振信号区域识别装置的结构方框图4为本专利技术一种实施例的流程图5为按照幅度特征搜索信号区域的一种实施例的流程图6为一种实施例中搜索最大值的流程图7为按照相位特征搜索信号区域的一种实施例的流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。请参考图1，在一种实施例中，磁共振成像系统100包括磁体系统110、梯度磁场 系统120、射频系统130、人机交互界面140和控制及处理系统150。控制及处理系统150 包括回波处理电路151、数据处理系统152、图像重建系统153、主计算机154等。磁体系统 110包括磁体111、梯度磁场线圈112、发射装置113和接收装置114，磁体111可以采用永 磁体、超导磁体或常导磁体，用于给待测物体(例如病人)提供一恒定的主磁场，梯度磁场 线圈112用于在三维空间产生一梯度磁场，发射装置113与射频系统130连接，用于提供射 频(RF)脉冲以激发待测物体内原子核的自旋，接收装置114用于检测由待测物发出的回波 信号，其与回波处理电路151连接。在有些实施例中，还包括无线的感应线圈，感应线圈接 收待测物产生的磁共振信号，并以感应信号的形式发送给接收装置114。接收装置114将接 收的信号传输给回波处理电路151进行放大、检波等处理，处理后的信号传输给数据处理 系统152，数据处理系统152运行脉冲序列，进行数据采集和处理，最后将数据输出到图像 重建系统153进行扫描图像的重建，并通过主计算机154在人机交互界面140进行显示。在磁共振成像系统100进行回波数据采集时，需要根据实时的情况调整脉冲序列 的参数，所以在磁共振成像系统100进行正式数据处理前，先采集参考数据进行预处理，以 获得调整脉冲序列的参数。在本申请实施例中，数据处理系统152用于生成序列、控制以及 数据处理，其中包括脉冲序列调整装置，脉冲序列调整装置用于从运行脉冲序列，从被扫描 物体返回的参考信号中采集数据，并从采集的数据中经过数据选择和相位拟合得到脉冲序 列的调整参数。在本申请实施例中，在选择相位拟合的数据之前首先从采集的参考数据中搜索出 信号区域，然后从经识别和判断的信号区域中选择出数据进行相位拟合并得到脉冲序列的 调整参数，从而使在非信号区域中选择数据进行相位拟合的几率被降低，由此得出错误的 脉冲序列调整参数的几率也被降低。在识别信号区域时，本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号区域识别方法，其特征在于包括：获取作为信号识别基础的参考数据；根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。

【技术特征摘要】
1.一种信号区域识别方法，其特征在于包括 获取作为信号识别基础的参考数据； 根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信号幅度特征确定出初步的信号区域包括 查找所述参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据信号的相位特征确定出最终的信号区域包括 计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理； 在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子； 在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度； 判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。4.一种信号区域识别装置，其特征在于包括 参考数据获取单元，用于获取作为信号识别基础的参考数据； 阈值单元，用于存储预先设定的幅度阈值、有效数据长度和相位相关性阈值； 初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初步的信号区域确定单元包括 第一初始种子筛选子单元，用于查找所述参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 第一判断子单元，用于判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 第一增长区域子单元，用于当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 第二判断子单元，用于判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述增长区域作为初步的信号区域。6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述最终的信号区域确定单元包括 相位计算子单元，用于计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理； 第一初始种子筛选子单元，用于在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子; 第二增长区域子单元，用于在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度； 第三判断子单元，用于判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。7.一种磁共振脉冲序列调整方法，其特征在于包括 运行一脉冲序列，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据； 根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域； 在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合； 将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉冲序列进行调整。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述参考数据为一行参考数据。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据包括 从被扫描物体返回的参考信号中采集若干行数据； 将若干行数据进行累加平均得到一行参考数据。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据信号幅度特征确定出初步的信号区域包括 查找所述一行参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述第一初始种子的信号幅度小于所述幅度阈值时，终止信号区域的搜索。12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长步骤包括 在所述第一初始种子的第一单侧进行区域增长；判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第一单侧进行区域增长； 当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第一单侧边界点位置后结束在第一单侧的区域增长； 在所述第一初始种子的第二单侧进行区域增长； 判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第二单侧进行区域增长； 当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第二单侧边界点位置后结束在第二单侧的区域增长； 计算位于第一单侧边界点位置和第二单侧边界点位置之间的第一增长区域的长度。13.如权利要求9-12中任一项所述的方法，其特征在于，当第一增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述第一增长区域内所有数据的信号幅度置零，重新执行查找所述一行参考数据中的最大值的步骤，并筛选出新的第一初始种子。14.如权利要求8-13中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓云，武文鹏，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：