[發明專利]測量梯度延時和一階場不均勻度的裝置、方法及存儲介質

有效

• 申請號: 201810270790.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110320485B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 史中強
• 申請（專利權）人: 西門子（深圳）磁共振有限公司
• 主分類號: G01R33/54
• 分類號: G01R33/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供測量梯度延時和一階場不均勻度的裝置、方法及計算機存儲介質。方法包括：向MRI系統的脈沖序列發生器發送第一梯度模式觸發指令，以使得：脈沖序列發生器控制梯度波形發生器輸出+?脈沖，控制射頻發射機輸出第一射頻脈沖；向脈沖序列發生器發送第二梯度模式觸發指令，以使得：脈沖序列發生器控制梯度波形發生器輸出?+脈沖，控制射頻發射機輸出第二射頻脈沖；根據+?脈沖對應的第一回波的產生時刻、?+脈沖對應的第二回波的產生時刻，計算MRI系統的梯度延時和一階場不均勻度。本發明能夠同時測量MRI系統的梯度延時和一階場不均勻度。

技術領域

本發明涉及MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)技術領域，特別涉及測量MRI系統的梯度延時和一階場不均勻度的裝置、方法及計算機存儲介質。

背景技術

MRI技術已經成為醫學診斷中非常有用的手段。MRI硬件系統主要包括：磁體子系統、磁場梯度(簡稱梯度)子系統、射頻子系統、譜儀子系統、主計算機。其中，梯度子系統主要包括：梯度電流放大器和梯度線圈，射頻子系統主要包括：發射線圈和接收線圈，譜儀子系統主要包括：脈沖序列發生器、梯度波形發生器、發射機和接收機等。

成像過程中，在脈沖序列發生器的控制下，發射機輸出射頻脈沖信號至射頻發射線圈產生用以激發樣品中氫原子核的射頻場。在射頻脈沖激發之后，樣品中氫原子核將發出核磁共振信號，而這個核磁共振信號被置于樣品附近的接收線圈所接收，并在接收機內被采集。在核磁共振信號數據采集過程中，梯度波形發生器產生成像所需的梯度波形信號，該信號經過梯度電流放大器放大之后，輸出到梯度線圈，在成像空間區域內產生線性梯度磁場，從而實現核磁共振信號的空間編碼。譜儀子系統中的梯度波形發生器、梯度子系統中的梯度電流放大器以及梯度線圈組成一個完整的梯度通道。

為了提高電氣性能，梯度波形發生器、梯度電流放大器的設計中一般都采用了濾波器。濾波器的使用不可避免地導致梯度通道的波形信號產生延時。也就是說實際梯度波形與理想梯度波形之間存在延時。因為梯度波形數據的觸發是由脈沖序列發生器產生的，所以梯度波形的延時是相對其觸發信號而言的。此外，梯度線圈的電感也將導致延時的產生；每個梯度通道的總延時稱為該梯度通道的梯度延時。

對于非網格點掃描成像而言，梯度延時對圖像質量的負面影響是非常顯著的。因此要解決這一問題，準確測量梯度延時是非常關鍵的。

磁共振成像系統由于受到磁場不均勻，線圈靈敏度等干擾，重建影像表現出一定的不均勻性，對醫生診斷和計算機輔助分析如配準、分類等都會產生一定的影響。隨著對更高分辨率掃描圖像的需求，掃描儀的磁場強度越來越高、磁場梯度也越來越精細，隨之而來的問題是磁共振圖像所遭受的不均勻場的干擾也越來越嚴重。不均勻場是由發射的空間磁場不均勻或接收線圈的不均勻靈敏度所引起的偏差場，這種偏差場一般被假設為一種平滑的、緩慢變化的加性偏差場，會導致圖像的灰度值與真實值之間存在一定的偏差。一些較強的不均勻場會降低圖像的對比度，淹沒病灶細節，從而導致錯誤的診斷結果或配準、分割誤差。因此，不均勻場的校正對每一幅磁共振圖像都是必不可少的。

由上，梯度延時和一階場不均勻度是MRI系統良好性能的重要參數，因此準確、快速地測量這兩個參數是非常重要的。

已有一些測量梯度延時和一階場不均勻度的方法。通常需要兩個獨立步驟來測量這兩個參數：

1、基于SE(自旋回波，Spin Echo)的梯度延時測量方法

2、基于GRE(梯度回波，Gradient Recalled Echo)的場均勻度測量方法

然而，沒有一種方法能夠同時測量這兩個參數。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供測量梯度延時和一階場不均勻度的裝置，以實現同時測量MRI系統中的梯度延時和一階場不均勻度；