[发明专利]一种确定磁共振被动匀场的方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种确定磁共振被动匀场的方法，包括获取未设置匀场片前的腔体内的磁场数据作为初始场数据，并获取目标场数据；通过所述初始场数据确定损失函数的最小值，所述损失函数为确定目标场与设置所述匀场片之后的调整场之间的差值的函数；所述损失函数满足基于谐波分析约束条件及基于目标场分析的约束条件；通过损失函数最小时的调整场数据，确定所述匀场片的厚度及所述匀场片的空间排布。本发明整合了谐波分量的限制条件与基于目标场的限制条件，混合了谐波分量与目标场两种方法，使它们的优劣互补，得到与目标场更相近的调整场。本发明还提示提供了一种具有上述有益效果的确定磁共振被动匀场的装置、设备及计算机存储介质。

技术领域

本发明涉及电磁扫描领域，特别是涉及一种确定磁共振被动匀场的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

磁共振成像技术以其优越的软组织区分能力，以及对人体危害小等特性逐渐的成为医院影像科不可缺少的一部分。而医用超导磁共振(1.5或3T)在信噪比、分辨率以及成像速度上较传统的永磁型磁共振具有明显的优势。超导磁共振的设计难点之一在于要求很高的磁场均匀性，峰峰值要低于10ppm(百万分之一)。但是由于一些不确定的因素或者误差，初始场的均匀度在400-600ppm左右，所以需要对此初始场进行进一步的优化，即匀场过程。

本发明着眼于通过被动匀场方法实现匀场过程，现有的被动匀场方法，要么是基于谐波分析的，其缺点在于对于高阶谐波分量仍无法消除，而且有时候消除的谐波并不一定能得到一个很好的总体均匀性；要么是基于目标场分析的，其缺点在于不能选择性的控制某些谐波分量，从而导致某些不必要的迭代次数，使磁场整体的均匀性下降的问题，因此，如何降低磁场的均匀度(均匀度越低，磁场越均匀)，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定磁共振被动匀场的方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中磁场总体的均匀度偏高的问题。

为解决所述技术问题，本发明提供一种确定磁共振被动匀场的方法，包括：

获取未设置匀场片前的腔体内的磁场数据作为初始场数据，并获取目标场数据；

通过所述初始场数据确定损失函数的最小值，所述损失函数为确定目标场与设置所述匀场片之后的调整场之间的差值的函数；所述损失函数满足基于谐波分析约束条件及基于目标场分析的约束条件；

通过损失函数最小时的调整场数据，确定所述匀场片的厚度及所述匀场片的空间排布。

可选地，在所述确定磁共振被动匀场的方法中，所述通过所述初始场数据确定损失函数的最小值，具体为通过所述初始场数据确定以下损失函数

的最小值；

其中J为所述匀场片的方位角位置,I为所述匀场片的轴向位置，ε_f为松弛系数，ε_h为可允许的谐波均匀度，x(i,j)为调整场数据，t_max为每一个空间位置能装的最大匀场厚度，B_z为轴向的磁场强度，a_nm，b_nm为所述轴向磁场强度B_z在球坐标下的采样点组成的连带勒让德方程的系数分量，上标s表示此数据为所述初始场的数据，上标r表示此数据为所述调整场的数据。

可选地，在所述确定磁共振被动匀场的方法中，所述损失函数还包括权重系数，所述权重系数为所述调整场的系数矩阵，用于确定成像区域大小、初始磁场场强分布及磁体内径大小对所述调整场的影响大小。

可选地，在所述确定磁共振被动匀场的方法中，所述权重系数的确定方法为：

获取目标场数据；

确定所述目标场数据与所述初始场数据各点的差值；