[發(fā)明專利]一種MRI系統(tǒng)的快速主動勻場方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410674865.6
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104502873A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 張喬夫;王雷;朱劍鋒;李璟
• 申請（專利權）人: 鑫高益醫(yī)療設備股份有限公司
• 主分類號: G01R33/3875
• 分類號: G01R33/3875
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;鄧青玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種MRI系統(tǒng)的快速主動勻場方法。

背景技術

磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging，MRI)是醫(yī)學影像領域中的一種高新技術，它利用特定的射頻脈沖和經(jīng)過空間編碼的磁場，使生物體內的氫核共振產(chǎn)生信號，經(jīng)計算機處理而成像。自20世紀70年代問世以來，MRI技術發(fā)展迅速，由于其具有對比度高、成像參數(shù)多、可任意層面斷層成像、無骨偽影干擾、無電離輻射等特點，目前已經(jīng)成為影像學檢查中最先進的工具之一，廣泛應用于人體各部位的臨床檢查。

使用MRI系統(tǒng)進行人體掃描時，人需要進入MRI系統(tǒng)提供的特定磁場當中。然后，受磁體設計、制造工藝以及原材料物理性質之間差異等多方面因素的影響和限制，任何磁體出廠后都不可能使整個有效孔徑內的磁場完全均勻。因此，磁體安裝就位后，還要在現(xiàn)場對磁場均勻度進行優(yōu)化，這個過程稱為勻場(shimming)。常用的勻場方法有被動勻場和主動勻場。另外，當不同的人進入磁場后也會對磁場的均勻性產(chǎn)生一定的影響，使得成像的效果不理想，因此需要借助主動勻場來實現(xiàn)針對個體的勻場。

主動勻場(active?shimming)又稱為有源勻場，是指在勻場線圈(shimming?coils，一階勻場線圈常用梯度線圈代替)中通以電流，產(chǎn)生附加磁場，并通過適當調整勻場線圈陣列中各線圈的電流強度，使其周圍的局部磁場發(fā)生變化來調節(jié)改善靜磁場的不均勻性，以提高靜磁場整體均勻性的過程。

然而，現(xiàn)有的對MRI系統(tǒng)進行主動勻場的技術，普遍勻場效果不佳，頻率壓脂效果不好，勻場過程不夠快速穩(wěn)定，有待于進一步改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種MRI系統(tǒng)的快速勻場方法，該方法能夠獲得很好的勻場效果，改善頻率壓脂序列的臨床表現(xiàn)，同時勻場過程快速穩(wěn)定。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種MRI系統(tǒng)的快速主動勻場方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、設置MRI系統(tǒng)的掃描參數(shù)，具體設置過程如下：

步驟(1-1)、在常溫條件下，將預先制作好的水模放入MRI掃描儀中掃描，前述水模的縱向馳豫時間T1值為570ms～580ms；

步驟(1-2)、采用雙回波序列進行掃描，即采用普通GRE序列，使用兩個不同的回波時間進行掃描，就構成了雙回波序列掃描，使用雙回波序列進行掃描可以采集得到雙回波數(shù)據(jù)；設置掃描參數(shù)：重復時間TR選擇15ms～25ms；兩個回波時間TE的值滿足水脂同相；

步驟(1-3)、采集數(shù)據(jù)，觀察采集到的兩個回波數(shù)據(jù)的中心是否對齊，以及采集到的兩個回波數(shù)據(jù)是否是最大值，如不是，重復步驟(1-2)，調整掃描參數(shù)，直至采集到的兩個回波數(shù)據(jù)的中心對齊，且兩個回波數(shù)據(jù)達到最大值；

步驟2、采集數(shù)據(jù)，具體過程如下：

步驟(2-1)、對已經(jīng)進行過被動勻場的MRI設備，記錄下當前勻場線圈中電流值，或將當前勻場線圈中電流值清零。

步驟(2-2)、將預先制作好的水模設置在MRI設備的主磁場中央，發(fā)射射頻脈沖，根據(jù)接收到的FID信號的譜峰位置，得到FID信號的中心頻率和水脂共振頻率差異；

步驟(2-3)、使用步驟1中提及的雙回波序列進行掃描，采集雙回波數(shù)據(jù)，根據(jù)水脂共振頻率差異，設置兩個回波中心的時間之差，使得在這兩組回波中心水脂相位差保持一致；

步驟3、計算MRI系統(tǒng)磁場的不均勻性分布場，具體過程如下：

步驟(3-1)、同樣采用雙回波掃描序列，設置的MRI系統(tǒng)掃描參數(shù)與步驟1相同；對預先制作好的水模進行掃描，將x、y、z三個方向的勻場電流均設置為0，然后采集一組數(shù)據(jù)S0，該數(shù)據(jù)S0的第一個回波數(shù)據(jù)記為S01，第二個回波數(shù)據(jù)記為S02；

步驟(3-2)、將步驟(3-1)中采集的數(shù)據(jù)的兩個回波數(shù)據(jù)通過復數(shù)共軛相乘得到兩個回波數(shù)據(jù)的相位差ΔΦ0，ΔΦ0＝S01×S^*02，S^*02是S02的復共軛；

步驟(3-3)、步驟(3-2)得到的相位差ΔΦ0是由MRI系統(tǒng)磁場的不均勻性引起的，因此將步驟(3-2)得到的相位差ΔΦ0作為MRI系統(tǒng)磁場的不均勻性分布場；

步驟4、復值迭代逼近方法獲得磁化矢量相位信息：

步驟(4-1)、采用逼近函數(shù)和迭代算法，對步驟3得到的相位差ΔΦ0進行局部或者全局逼近，得到相位差ΔΦ0的變化率；

步驟(4-2)、將步驟(4-1)得到的相位差ΔΦ0變化率作為該MRI系統(tǒng)的勻場系數(shù)；