[发明专利]阵列线圈的激发参数确定及激发方法、装置

说明书

本发明公开了阵列线圈的激发参数确定及激发方法、装置，其中激发参数确定方法包括：获取待激发阵列线圈的模型；模型包括多个元线圈，每个元线圈包括至少一个独立驱动的线圈；确定待产生预期磁场矢量的目标区域与模型的相对位置关系；计算通以预定驱动电流时各个元线圈分别在目标区域产生的磁场矢量；采用预定向量基对将各个元线圈产生的磁场矢量进行分解；筛选出在预定向量基的每个基向量方向上，磁场强度的幅值较大的预定个数个元线圈；利用优化算法求解出当需要在目标区域产生预期磁场矢量时，所筛选出的各个元线圈中需要通以的驱动电流最优值。本发明能够减少待求解的变量的个数，使得求解结果的冗余较少，且极大地减少所耗费的时间。

技术领域

本发明涉及磁共振成像设备技术领域，具体涉及阵列线圈的激发参数确定 及激发方法、装置。

背景技术

阵列线圈匀场技术利用一组分布在预定表面上的线圈，能够直接在目标区 域产生预期磁场分布，不会产生额外的污染场，具有电感小、涡流效应小等优 势。该预期磁场分布可以是用于抵消其他磁场的不均匀性，也可以用于产生梯 度磁场，或者产生射频信号，这使得阵列线圈匀场技术在磁共振匀场、梯度、 射频等应用中具有重大的发展潜力。阵列线圈匀场技术在超导磁体中已有诸多 实现，其解决了传统的基于球谐函数分析的多组匀场线圈交互干扰的问题，能 够大大简化匀场过程，提高匀场效率，具有重要研究价值。

阵列线圈匀场技术的关键是确定用于匀场的阵列线圈中各元线圈的驱动电 流。现有技术往往是将阵列线圈中所有线圈的驱动电流值作为变量建立目标函 数，进而求解得到所有元线圈的驱动电流最优值。求解多个元线圈的驱动电流 最优值是一个解欠定方程的问题，理论上来说有无数组解，这里只取最优解。

发明人发现，上述确定元线圈驱动电流的方法所用时间较长，尤其是在动 态匀场应用中，匀场周期过长难以满足动态场景要求；且对目标函数求解得到 的驱动电流最优值经常存在冗余。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了阵列线圈的激发参数确定及激发方法、装 置，以解决现有方法用时较长，且对目标函数求解得到的结果存在冗余的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种阵列线圈的激发参数确定方法， 包括：获取待激发阵列线圈的模型；所述模型包括多个元线圈，每个所述元线 圈包括至少一个独立驱动的线圈；确定待产生预期磁场矢量的目标区域与所述 模型的相对位置关系；计算通以预定驱动电流时各个元线圈分别在所述目标区 域产生的磁场矢量；采用预定向量基对将各个元线圈产生的磁场矢量进行分解； 筛选出在所述预定向量基的每个基向量方向上，磁场强度的幅值较大的预定个 数个元线圈；利用优化算法求解出当需要在所述目标区域产生所述预期磁场矢 量时，所筛选出的各个元线圈中需要通以的驱动电流最优值。

可选地，所述优化算法的待优化目标函数包括：所筛选出的各个元线圈所 产生的磁场矢量与所述预期磁场矢量之间的差值。

可选地，所述优化算法的待优化目标函数还包括：所筛选出的各个元线圈 中通以的电流幅值的总和。

可选地，所述优化算法的待优化目标函数为：

B_y(x,y,z,I_i,j)为所筛选出的各个元线圈通以电流I_i,j时所产生的磁场矢量；B_unshim(x,y,z)为所述预期磁场矢量；x,y,z分别为磁场矢量所在坐标系的坐标轴方 向；w₁、w₂分别为加权值；sgn为符号函数，sgnx用于获取x的正、负性的符号； I_max为预定电流阈值。

可选地，所述预定向量基包括以下至少一者：球谐函数正交基、傅立叶函 数正交基。