[发明专利]一种射频脉冲强度与翻转角线性关系的确定方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明涉及核磁共振技术领域，公开了一种射频脉冲强度与翻转角线性关系的确定方法、装置、计算机设备及存储介质。通过本发明创造，可提供一种应用现有翻转角矫正序列确定射频脉冲强度与翻转角线性关系的新方案，即可应用最少两组具有除射频脉冲强度不同之外均相同的翻转角矫正序列采集获取对应的自旋回波信号和受激回波信号，然后根据回波信号强度之比与翻转角的已知公式关系，通过公式相除法消去被测物质自身属性中时间常数T1对翻转角的准确性影响，从而保障了确定精度，同时由于可通过最少两次的回波采集即可确定得出翻转角以及射频脉冲强度与翻转角的线性关系，使得整个精确确定过程还具有快速和实施所需时间短的优点，便于实际应用和推广。

技术领域

本发明属于核磁共振技术领域，具体地涉及一种射频脉冲强度与翻转角线性关系的确定方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

翻转角(flipangle)，有些书籍也把它叫做激发角，它是描述射频脉冲效果的一个指标，具体是指在射频脉冲作用后，能够把宏观纵向磁化矢量翻转到偏离原来纵向的角度。在翻转角范围为0～90度时，翻转角越大，宏观磁化矢量在水平方向上的分量越大，这样理论上产生的磁共振信号越强，信噪比越高；而在翻转角范围为90～180度时，翻转角越大，宏观磁化矢量在水平方向上的分量越小，这样理论上产生的磁共振信号越弱，信噪比越低。翻转角θ的大小是由射频脉冲强度S_RF决定的，并具有线性关系其中，k为一个常数，同时由于无射频脉冲作用时翻转角必然为0，因此有使得前述线性关系可简化为S_RF＝k*θ。

在核磁共振系统中，由于对翻转角的精确控制与磁共振序列的效果好坏息息相关，因此如何精准确定前述线性关系中的常数k，在任何核磁共振系统中都是不可或缺的重要环节。目前确定上述线性关系中的常数k的方案有如下两种：

(1)应用常用的翻转角矫正序列采集获取对应的自旋回波信号和激发回波信号：如图1 所示，从左至右的横轴表示时间轴，RF表示射频脉冲的时序，Gz表示主磁场方向梯度(其为前述翻转角矫正序列的常用方向梯度)的时序，Acq表示用于采集回波的采集窗的时序；所述自旋回波信号由图1中的射频脉冲1激发，并通过射频脉冲2回聚产生；所述激发回波信号由图1中的射频脉冲1、2和3组合产生。所述自旋回波信号的信号强度S_SPE和所述激发回波信号的信号强度S_SME具有如下的已知公式关系：

式中，θ表示翻转角，e表示自然对数函数的底数，t₁₂表示射频脉冲1与射频脉冲2在时间轴方向上的时间间隔，t₂₃表示射频脉冲2与射频脉冲3在时间轴方向上的时间间隔，T2表示横向磁化矢量衰减时间常数，T1表示反映被测物质自身属性的一个时间常数，可进一步得到如下关系：假设t₂₃远小于T1，可简化得到如下关系：即当发现S_SME＝S_SPE时，可锁定θ＝90°，并利用此时的已知射频脉冲强度，可根据线性关系S_RF＝k*θ确定出常数k，以便基于该常数k求得任意翻转角度的所需射频脉冲强度。这种确定方案虽然是当前应用最广和最普遍的方法，但是即使t₂₃远小于T1，也不能摆脱T1对翻转角的准确性影响，特别是在低场强时，T1会减小，不能保证t₂₃远小于T1，使得确定的常数k并不准确，此影响会随着场强降低而愈发明显。