[發明專利]一種優化平衡穩態自由進動序列的方法與裝置

有效

• 申請號: 201710755374.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107728090B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 朱燕杰;梁棟;劉新;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R33/565
• 分類號: G01R33/565;A61B5/055
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種優化平衡穩態自由進動序列bSSFP的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：對平衡穩態自由進動序列進行序列梯度設計，使得整個頻率編碼梯度時間內不和其他兩軸的梯度即層選梯度及相位編碼梯度發生重疊；

步驟b：在頻率編碼梯度的讀出梯度中使用系統允許的最大梯度幅值和爬升率；

步驟c：在保持圖像分辨率不變的情況下，在頻率編碼梯度的整個讀出梯度時間內進行數據采樣，即數據采集覆蓋讀出梯度的上升沿、平臺期和下降沿；以及

步驟d：重新分配頻率編碼梯度、層選梯度及相位編碼梯度這三個梯度軸的最大幅值和最大爬升率，使得矩最大的梯度軸具有最高的梯度最大幅值和最大爬升率；這樣使三個梯度需要的時間降到最短，從而獲得最短的重復時間TR。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c中，采集數據時保持采樣點時間間隔不變。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟c還包括以下步驟：

步驟c1：根據平衡穩態自由進動序列中設定的讀出方向的視野和讀出矩陣大小計算讀出矩其中，FOV為讀出方向的視野，單位為毫米，Readout data points為讀出矩陣大小，kHz/mT為千赫茲(kHz)/毫特斯拉(mT)，是磁旋比的單位；

步驟c2：為保證讀出時間為最短，將讀出梯度幅值和爬升率設置為系統允許的最大梯度幅值G_max和最大爬升率，令R_max＝1/最大爬升率，則獲得

讀出梯度爬升時間Ramp Time(us)＝G_max(mT/m)*R_max((m*us)/mT)，其中mT/m為毫特斯拉(mT)/米(m)，是梯度幅值的單位，mT/(m*us)為毫特斯拉(mT)/米(m)/微秒(us)，是梯度爬升的單位；

讀出梯度的平臺期時間Flattop Time＝RO moment/G_max-Ramp Time；

步驟c3：根據步驟c2的計算結果，獲得讀出時間：2*Ramp Time+Flattop time；

步驟c4：調整讀出的帶寬，使得采集點數不小于原始矩陣大小。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d中，采用窮舉法獲得三個軸梯度性能的最優分配方案，包括如下步驟：

步驟d1：設置輸入參數Mro，Mpe，G_max，R_max，Grf和Drf，其中，Mro表示頻率編碼方向散相矩，Mpe表示相位編碼方向最大的相位矩，G_max表示系統允許的最大梯度幅值，R_max表示1/系統允許的最大爬升率，Grf表示層選梯度幅值，Drf表示層選梯度的平臺期時間；

步驟d2：設置中間參數，包括：Gro，Gpe，Gss分別為頻率編碼梯度、相位編碼梯度和層選梯度所允許的最大梯度幅值；Rro，Rpe，Rss分別為頻率編碼梯度、相位編碼梯度和層選梯度所允許的最大梯度爬升率的倒數；Dro為頻率編碼散相時間；Dpe為相位編碼所需時間；Dss為層選梯度下降沿和層選梯度回聚所需時間的和；

步驟d3：設置Gro，Rro的搜索范圍，對于處于搜索范圍內的每個點，分別計算所需的散相時間Ddephase，計算方式如下：

Gpe＝Gro×Mpe/Mro；Rpe＝Rro×Mro/Mpe；

Dro＝Mro/Gro+Gro×Rro；

Dpe＝Mpe/Gpe+Gpe×Rpe；

Mss＝Grf×(Drf+Grf×Rss)/2；

Dss＝Mss/Gss+(Gss+Grf)×Rss；

Ddephase＝max(Dro,Dpe,Dss)；

步驟d4：通過步驟d3得到一系列散相時間，選出其中最小的散相時間，所述最小的散相時間對應的Gro，Gpe，Gss，Rro，Rpe，Rss即為三個梯度軸最大梯度幅值和最大爬升率的倒數。