[发明专利]磁共振系统的梯度强度和梯度切换率的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学领域，尤其涉及一种磁共振系统的梯度强度的测试方法。另外，还涉及一种磁共振系统的梯度切换率的测试方法。

背景技术

磁共振系统的研发和使用中，需要对梯度磁场的强度(即梯度强度)和梯度磁场的切换速度(即梯度切换率)进行测试和标定。

梯度磁场是由磁共振系统中的梯度放大器将输入信号进行放大，将放大的输出通过梯度线圈后在扫描区域形成的时变的具有空间强度成梯度线性分布的磁场，用于对实现磁共振成像的空间编码。

目前，为了测试梯度强度，通常对梯度线圈加载一定的电流，或对梯度功放加入一定的输入信号，在扫描区域产生一个不随时间变化的梯度磁场。然后，使用专用的高精度磁场测试仪器(例如高斯计)，对扫描区域内的磁场进行逐点测试记录。最后，将测试得到的磁场分布与未施加梯度电流时的固有磁场分布求差，从而得到梯度强度。

然后，上述已有的测试方法存在以下缺陷：

首先，测试过程较为繁琐，测试周期较长。除已有的磁共振系统外，还需要相对较多的辅助测试仪器和工具，如高精度磁场测试仪器、磁场测试探头、探头定位工装以及稳定精度较高的梯度信号源等。

其次，由于测试过程中需长时间施加恒定电流，与磁共振系统扫描过程中的脉冲式电流不同。为防止线圈及功放过载，施加的测试电流相对较小，与磁共振系统实际使用的梯度电流相差数十倍，与磁共振系统可输出的最大电流相差百倍左右，甚至更大。依据测试得到的数据，通过线性模型核算磁共振系统实际和最大的梯度强度。但由于测试电流与梯度电流和最大电流相差倍数较为悬殊，线性模型拟合会存在相对较大偏差，使上述方法的测试误差较大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，根据本发明的一个方面，提供一种磁共振系统的梯度强度的测试方法，包括：将频率编码方向、相位方向和选层方向中的至少一个方向设置为待测方向；利用扫描序列对扫描物体进行扫描，所述扫描序列包含所述频率编码方向、所述相位方向和所述选层方向中的所述至少一个方向上的梯度，以获取成像视野在所述至少一个方向上的成像视野尺寸；利用所述成像视野尺寸获得所述待测方向上的梯度强度。

优选地，所述扫描序列至少包括频率编码梯度，其为所述频率编码方向上的梯度。

优选地，将所述频率编码方向设置为待测方向，并获得所述成像视野在所述频率编码方向上的成像视野尺寸，根据以下公式对所述频率编码梯度进行计算，以得到所述待测方向上的梯度强度：

g_read＝f_bw/L_FOV/γ

其中g_read为所述频率编码方向上的梯度强度；f_bw＝1/Δt，Δt为采样间隔；L_FOV为所述成像视野在所述频率编码方向上的成像视野尺寸；且γ为磁共振拉莫系数。

优选地，所述L_FOV的获取方法包括：对扫描信号进行傅里叶变换，以得到所述扫描物体在所述频率编码方向上的像；测量所述扫描物体在所述像中沿预定方向的成像尺寸W_obj；测量所述成像视野在所述像中沿所述预定方向的成像视野尺寸W_FOV；通过以下公式对所述L_FOV进行计算：

L_FOV＝L_obj×W_FOV/W_obj，

其中L_obj为所述扫描物体在所述预定方向上的实际尺寸。

优选地，所述扫描序列为一维成像序列，所述预定方向为任意方向。

优选地，所述扫描序列为二维或三维成像序列，所述预定方向为所述频率编码方向。

优选地，所述扫描序列至少包括相位编码梯度，其为所述相位方向上的梯度。

优选地，将所述相位方向设置为待测方向，并获得所述成像视野在所述相位方向上的成像视野尺寸，根据以下公式对所述相位编码梯度进行计算，以得到所述待测方向上的梯度强度：

Δg_p＝1/[(τ_p+t_p)×L_FOVP×γ]