[发明专利]磁共振成像的匀场控制方法、装置和系统

说明书

本申请涉及一种磁共振成像的匀场控制方法、装置和系统。该方法包括：获取磁共振成像区域的实际磁场分布；确定实际磁场分布的球谐函数表达；根据实际磁场分布的球谐函数表达以及线圈阵列的核函数，确定线圈阵列中与成像区域对应的各基本线圈的目标电流值；其中，线圈阵列设置于磁共振设备中用于对磁共振进行匀场；线圈阵列的核函数根据线圈阵列中各基本线圈的磁场矢量分布确定；基于目标电流值对成像区域对应的各基本线圈进行电流控制实现匀场。该方法对线圈阵列中成像区域对应的基本线圈施加根据实际磁场分布的球谐函数表达与线圈阵列的核函数确定的目标电流值实现匀场，从而无需在空间上叠加线圈数量即可满足高阶匀场要求。

技术领域

本申请涉及磁共振技术领域，特别是涉及一种磁共振成像的匀场控制方法、装置和系统。

背景技术

现代磁共振成像(MRI)中最大的工程挑战之一是在成像区提供一个超强的、高度均匀的磁场。为了避免在信号采集过程中由于自旋相位变化而造成信号的损失或丢失，MRI序列可能需要整个成像区的谱线宽度低至40hz左右。这相当于对1.0TMRI的ΔB≈1ppm场变化，3.0TMRI的ΔB≈1/3ppm场变化，7.0TMRI的ΔB≈1/7ppm场变化。由于结构公差，这种均匀性几乎不可能在超导磁体制造时实现。超导磁体本身产生的原磁场的非均匀度一般在几百个ppm(化学位移)，通常这部分可通过被动匀场技术，采用铁磁性材料进行匀场。由于病人身体磁化率变化引起的扰动磁场，将不可避免地导致病人身体产生非均匀场从而造成图像失真，而此类非均匀场的变化不但与病人个体相关，而且与人体的不同部位和器官组织也息息相关，所以非均匀场的变化是动态的。

一阶匀场通常利用梯度线圈来完成。一般MRI提供6个二阶匀场线圈，工程上称它们为X2、Y2、Z2、X-Y、Y-Z、Z-X。然而，在实践中，由于空间的限制、可加入球谐函数线圈的数量是有限的。但在高场，特别是超高场MRI成像中，高阶球谐函数项的匀场变得越来越重要，而传统的动态匀场技术难以满足此种高阶匀场要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足高阶匀场要求的磁共振成像的匀场控制方法、装置和系统。

一种磁共振成像的匀场控制方法，所述方法包括：

获取磁共振成像区域的实际磁场分布；

确定所述实际磁场分布的球谐函数表达；

根据所述实际磁场分布的球谐函数表达以及线圈阵列的核函数，确定线圈阵列中与所述成像区域对应的各基本线圈的目标电流值；其中，所述线圈阵列设置于磁共振设备中用于对磁共振进行匀场；所述线圈阵列的核函数根据所述线圈阵列中各基本线圈的磁场矢量分布确定

基于所述目标电流值对所述成像区域对应的各基本线圈进行电流控制实现匀场。

一种磁共振成像的匀场控制装置，包括：

测量模块，用于获取磁共振成像区域的实际磁场分布；

分解模块，用于确定所述实际磁场分布的球谐函数表达；

目标电流确定模块，用于根据所述实际磁场分布的球谐函数表达以及线圈阵列的核函数，确定线圈阵列中与所述成像区域对应的各基本线圈的目标电流值；其中，所述线圈阵列设置于磁共振设备中用于对磁共振进行匀场；所述线圈阵列的核函数根据所述线圈阵列中各基本线圈的磁场矢量分布确定；

控制模块，用于基于所述目标电流值对所述成像区域对应的各基本线圈进行电流控制实现匀场。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。