[发明专利]一种磁共振B0场图测量方法

说明书

本发明涉及一种磁共振B0场图测量方法，首先拟合出无相位卷褶的低阶场，接着从原始B0场图中减去拟合出的低阶场，从而分离出无相位卷褶的高阶场；最后将将拟合的低阶场和剩余的高阶场相加，得到无相位卷褶的相位图，由无相位卷褶的相位图计算得到B0场图。本发明能有效去除相位卷褶，利于正确的反映B0场信息；且运算量小，计算效率高。尤其适用于3维B0场图的处理。

技术领域

本发明涉及核磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振B0场图测量方法。

背景技术

磁共振成像技术是利用氢质子的核磁共振现象进行成像的一种技术。人体内包含单数质子的原子核，例如广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动。带电原子核的自旋运动，在物理上类似于单独的小磁体，而且在没有外部条件影响下这些小磁体的方向性分布是随机的。当人体置于外部磁场中时，这些小磁体将按照外部磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴，原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。

用特定频率的射频(RF，Radio Frequency)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，原子核具有了横向磁化分量。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。

在磁共振设备中，外在磁场由磁体产生，一般称之为静态场或简称B0场。B0场的均匀性对图像质量具有至关重要的影响。为了测量B0场，通常采用快速梯度回波序列，采集两幅不同回波时间的图像，这两幅图像的相位差包含了B0场的信息。具体的，可以用如下公式描述:

其中γ为拉莫尔频率，ΔTE为两幅图像回波时间之差，ΔB₀为需要测量的B0场偏差，即为测量到的B0场相位图，由此可以反推出B0场。

当ΔB₀或者ΔTE较大时，产生的相位会超出(-π，π)范围，从而在相位图上产生卷褶，如图3所示，使得B0场相位图出现多义性，不能正确的反映B0场信息。

为了解决B0场相位图卷褶问题，现有技术通常采用以下两种方法；1)缩短回波时间差ΔTE，通过减小相位差的范围来避免出现卷褶，这种方法会降低B0场测量的灵敏度；2)通过后处理方法对相位图进行去卷褶处理，常用的方法有区域增长法、基于梯度变化场的最小二范数法等，这一类方法具有以下缺点，其一，当物体出现不连通区域时或者出现信噪比很低的区域时，结果不可靠；其二，运算量相当大，尤其是3维B0场图的处理。

发明内容

本发明旨在提供一种磁共振B0场图测量方法，可有效去除相位卷褶，且运算量小。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：在磁共振的B0场中，低阶场占主导地位，低阶场包括0阶、1阶和2阶，如果将低阶场去除，剩下的高阶场发生卷褶的概率大大降低。基于此，本发明提供一种磁共振B0场图测量方法，首先拟合出无相位卷褶的低阶场，接着从原始B0场图中减去拟合出的低阶场，从而分离出无相位卷褶的高阶场；最后将将拟合的低阶场和剩余的高阶场相加，得到无相位卷褶的相位图，由无相位卷褶的相位图计算得到B0场图。具体包括以下步骤；

步骤1，拟合出无相位卷褶的低阶场；

步骤2，从原始B0场图中减去拟合出的低阶场，分离出无相位卷褶的高阶场；

步骤3，将拟合的低阶场和剩余的高阶场相加，得到无相位卷褶的相位图，由无相位卷褶的相位图计算得到B0场图。

进一步的，所述步骤1包括以下步骤，