[发明专利]基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法

权利要求书

1.基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在磁共振成像仪操作台上，打开磁共振成像仪相应的操作软件，首先对成像物体进行感兴趣区域定位，然后进行调谐、自动匀场、功率和频率校正；

2)用测量线性扫频脉冲功率的脉冲序列依次测量90°和180°线性扫频脉冲的功率，记录所测90°和180°线性扫频脉冲的功率；

所述测量线性扫频脉冲功率的脉冲序列是一个一维的时空编码序列，由一个线性扫频脉冲与时空编码梯度的组合和采样梯度构成，其中采样梯度与编码梯度作用在同一维上，梯度面积相等，方向相反；

3)在核磁共振成像仪上，导入事先编译好的两维时空编码单扫描序列；打开序列的两维时空编码模块，调入所需的90°和180°线性扫频脉冲，将所测量的功率值赋值到所对应的功率变量中；

4)导入线性扫频脉冲以及成像视野的相关参数，并设置采样梯度最大的幅值以及切换率，通过事先编译好的螺旋梯度生成程序产生螺旋采样梯度文件，将螺旋采样梯度文件导入到序列中，并设置相应的采样梯度值；

5)执行步骤4)设置好的两维时空编码单扫描序列，进行数据采样，数据采样完成后，执行下一步骤；

6)数据采集完成后，首先根据序列参数计算出采样时刻对应的稳定相位点，其次根据稳定相位点对采样信号的相位进行平滑处理，使数据的相位变化缓慢；

7)对步骤6)得到的信号进行信号网格化处理，将螺旋轨迹的信号转化为笛卡尔坐标下的信号；

8)对步骤7)得到的信号进行两维时空编码的超分辨率重建，得到高品质的磁共振图像。

2.如权利要求1所述基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法，其特征在于在步骤3)中，所述两维时空编码模块的结构依次为：90°线性扫频脉冲、180°线性扫频脉冲、180°sinc脉冲、PE方向偏置梯度；

所述90°线性扫频脉冲结合空间编码梯度G_pe对低带宽维即PE方向进行空间编码；

所述180°线性扫频脉冲结合空间编码梯度G_re对高带宽维即RO方向进行空间编码；

所述180°sinc脉冲结合层选梯度G_ss进行层选；

所述在PE方向偏置梯度的面积为空间编码梯度G_pe面积的一半，正负与空间编码梯度G_pe相反。

3.如权利要求1所述基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法，其特征在于在步骤4)中，所述螺旋采样梯度文件由分别作用在RO、PE方向的梯度链组成，RO和PE方向上的梯度文件通过预先编写好的最优化程序进行计算并生成，由一系列缓慢变化的正负切换梯度构成，两个方向上的梯度幅值不超过仪器规定的最大梯度幅值，切换率不超过仪器规定的最大切换率；为保证能够对整个视野进行解码，PE方向采样梯度累加面积的最大绝对值等于G_pe面积的一半，RO方向采样梯度累加面积的最大绝对值等于G_re的面积。

4.如权利要求1所述基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法，其特征在于在步骤6)中，所述稳定相位点的计算公式为：

其中，N是采样点数，τ是采样间隔时间，G_ra和G_pa分别是频率编码梯度和相位编码梯度，G_re和G_pe分别是频率解码梯度和相位解码梯度，T_re和T_re分别是频率解码梯度持续时间和相位解码梯度持续时间，L_x和L_y分别是频率编码方向的成像视野和相位编码方向的成像视野。

5.如权利要求1所述基于时空编码单扫描磁共振成像的螺旋采样及重建方法，其特征在于在步骤6)中，所述平滑处理的公式为：

其中，S是采样得到的信号，γ是磁旋比，S′是平滑处理之后的数据。