[发明专利]测量梯度延时和一阶场不均匀度的装置、方法及存储介质

说明书

本发明提供测量梯度延时和一阶场不均匀度的装置、方法及计算机存储介质。方法包括：向MRI系统的脉冲序列发生器发送第一梯度模式触发指令，以使得：脉冲序列发生器控制梯度波形发生器输出+‑脉冲，控制射频发射机输出第一射频脉冲；向脉冲序列发生器发送第二梯度模式触发指令，以使得：脉冲序列发生器控制梯度波形发生器输出‑+脉冲，控制射频发射机输出第二射频脉冲；根据+‑脉冲对应的第一回波的产生时刻、‑+脉冲对应的第二回波的产生时刻，计算MRI系统的梯度延时和一阶场不均匀度。本发明能够同时测量MRI系统的梯度延时和一阶场不均匀度。

技术领域

本发明涉及MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)技术领域，特别涉及测量MRI系统的梯度延时和一阶场不均匀度的装置、方法及计算机存储介质。

背景技术

MRI技术已经成为医学诊断中非常有用的手段。MRI硬件系统主要包括：磁体子系统、磁场梯度(简称梯度)子系统、射频子系统、谱仪子系统、主计算机。其中，梯度子系统主要包括：梯度电流放大器和梯度线圈，射频子系统主要包括：发射线圈和接收线圈，谱仪子系统主要包括：脉冲序列发生器、梯度波形发生器、发射机和接收机等。

成像过程中，在脉冲序列发生器的控制下，发射机输出射频脉冲信号至射频发射线圈产生用以激发样品中氢原子核的射频场。在射频脉冲激发之后，样品中氢原子核将发出核磁共振信号，而这个核磁共振信号被置于样品附近的接收线圈所接收，并在接收机内被采集。在核磁共振信号数据采集过程中，梯度波形发生器产生成像所需的梯度波形信号，该信号经过梯度电流放大器放大之后，输出到梯度线圈，在成像空间区域内产生线性梯度磁场，从而实现核磁共振信号的空间编码。谱仪子系统中的梯度波形发生器、梯度子系统中的梯度电流放大器以及梯度线圈组成一个完整的梯度通道。

为了提高电气性能，梯度波形发生器、梯度电流放大器的设计中一般都采用了滤波器。滤波器的使用不可避免地导致梯度通道的波形信号产生延时。也就是说实际梯度波形与理想梯度波形之间存在延时。因为梯度波形数据的触发是由脉冲序列发生器产生的，所以梯度波形的延时是相对其触发信号而言的。此外，梯度线圈的电感也将导致延时的产生；每个梯度通道的总延时称为该梯度通道的梯度延时。

对于非网格点扫描成像而言，梯度延时对图像质量的负面影响是非常显著的。因此要解决这一问题，准确测量梯度延时是非常关键的。

磁共振成像系统由于受到磁场不均匀，线圈灵敏度等干扰，重建影像表现出一定的不均匀性，对医生诊断和计算机辅助分析如配准、分类等都会产生一定的影响。随着对更高分辨率扫描图像的需求，扫描仪的磁场强度越来越高、磁场梯度也越来越精细，随之而来的问题是磁共振图像所遭受的不均匀场的干扰也越来越严重。不均匀场是由发射的空间磁场不均匀或接收线圈的不均匀灵敏度所引起的偏差场，这种偏差场一般被假设为一种平滑的、缓慢变化的加性偏差场，会导致图像的灰度值与真实值之间存在一定的偏差。一些较强的不均匀场会降低图像的对比度，淹没病灶细节，从而导致错误的诊断结果或配准、分割误差。因此，不均匀场的校正对每一幅磁共振图像都是必不可少的。

由上，梯度延时和一阶场不均匀度是MRI系统良好性能的重要参数，因此准确、快速地测量这两个参数是非常重要的。

已有一些测量梯度延时和一阶场不均匀度的方法。通常需要两个独立步骤来测量这两个参数：

1、基于SE(自旋回波，Spin Echo)的梯度延时测量方法

2、基于GRE(梯度回波，Gradient Recalled Echo)的场均匀度测量方法

然而，没有一种方法能够同时测量这两个参数。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供测量梯度延时和一阶场不均匀度的装置，以实现同时测量MRI系统中的梯度延时和一阶场不均匀度；