[发明专利]磁共振梯度脉冲波设计方法及其装置

说明书

[技术领域]

本发明涉及磁共振成像(Magnetic resonance imaging，简称MRI)领域，特别是关于用于磁共振成像中的磁共振梯度脉冲波的设计方法及其装置。

[背景技术]

磁共振成像要求被成像物体放置在一个静态磁场中，激励中子在被成像物体中旋转并在旋转过程中发送检测信号，通过利用梯度磁场和被激励磁场的相位编码，使检测信号可以以空间、三维的方式存在。梯度磁场系统是磁共振成像系统核心之一，它利用梯度场线圈来产生相对主磁场来说较微弱的在空间上变化的磁场，这个随空间位置变化的磁场叠加在主磁场上。所形成的梯度场在成像范围内要求具有：良好的线形特征；切换时间即梯度场从零上升至预定的稳定值所需时间亦即响应时间要短，响应时间长短会限制成像系统最小可用的回波时间；功率损耗小，建立梯度场须驱动电源电路中所有高功率元件产生强大电流，必须给高功率元件散热，因此在达到预定梯度场强的条件下，电源功耗须尽量小；最低程度涡流效应，涡流效应可导致影像失真，因此必须尽量降低涡流效应的影响。

梯度线圈性能的提高对于磁共振超快速成像至关重要，可以说没有梯度线圈的进步就不可能有超快速序列。高梯度场及高切换率不仅可以缩短回波间隙加快信号采集速度，还有利于提高图像的信号噪声比，因而近几年快速或超快速成像技术的发展可以说是直接得益于梯度线圈和梯度系统性能的改进。目前配备单梯度放大器的超导1.5T磁共振设备的梯度磁场强度最高已达50mT/m，一般可在25mT/m以上；梯度切换率最高可达200mT/ms，一般可在120mT/ms以上。配备双梯度放大器的超导1.5T磁共振设备的梯度磁场强度最高可达66mT/m，梯度切换率达到200mT/ms。

当然，由于梯度磁场的剧烈变化会对人体造成一定的影响，特别是引起周围神经刺激(Peripheral nerve stimulation，简称PNS)，因此梯度场强和切换率不是越高越好，是有一定限制的。由于这种对人体安全的限制，改善硬件能力并不一定转化为最佳的脉冲序列性能，如获得更小的回波时间，回波间距和更小的重复时间。例如，极端共振模块(XRMB)子系统能够提供更快的切换率(200mT/m/s)和更高的幅度(5G/cm)。但是由于PNS的限制，在有些应用上，实际的切换率只有117T/m/s。于是，出现了各种优化梯度脉冲波设计的方法，如美国专利第7301341号专利，提供了一种磁共振波的设计方法。但是该专利所揭示的方法比较复杂。

[发明内容]

本发明的目的在于提出一种解决上述问题的、根据用户要求设计出符合要求的梯度脉冲波设计方法。

本发明的另一目的在于提出一种解决上述问题的、根据用户要求设计出符合要求的梯度脉冲波设计装置。

本发明的另一目的是提出一种解决上述问题的、充分利用系统最大切换率设计出符合要求的梯度脉冲波设计方法。

本发明的另一目的是提出一种解决上述问题的、充分利用系统最大切换率设计出符合要求的梯度脉冲波设计装置。

本发明提供的磁共振梯度脉冲波设计方法，首先通过定义目标周围神经刺激(PNS)曲线；其次根据目标PNS曲线利用梯度脉冲波与PNS值曲线的关系函数计算出梯度脉冲波；

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