本發(fā)明涉及磁共振成像，尤其涉及一種平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列的回波校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

1、平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(balanced?steady-state?free?precession，bssfp)序列是磁共振成像(mri)領(lǐng)域中常用的一種快速成像技術(shù)。bssfp序列通過(guò)在每個(gè)重復(fù)時(shí)間(tr)內(nèi)應(yīng)用一系列射頻(rf)脈沖和梯度脈沖，使得橫向磁化能夠在穩(wěn)態(tài)下保持平衡，從而生成高質(zhì)量的圖像。由于其高信噪比(snr)和良好的對(duì)比度，bssfp序列廣泛應(yīng)用于心臟、神經(jīng)和腹部等關(guān)鍵部位的醫(yī)學(xué)成像診斷領(lǐng)域。

2、目前，bssfp序列的回波校準(zhǔn)方法主要依賴(lài)于手動(dòng)調(diào)整梯度值，即在實(shí)際操作中，通過(guò)反復(fù)觀(guān)察圖像質(zhì)量和信號(hào)強(qiáng)度變化，來(lái)逐步微調(diào)梯度值參數(shù)，以達(dá)到最佳成像效果。這種人工手動(dòng)校準(zhǔn)的方式耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，校準(zhǔn)效率低，影響成像速度；并且要求操作人員具備深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，校準(zhǔn)結(jié)果易受人為因素影響，導(dǎo)致校準(zhǔn)穩(wěn)定性和精確性低。

3、為了克服手動(dòng)校準(zhǔn)方法的局限性，自動(dòng)校準(zhǔn)方法應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)校準(zhǔn)方法通過(guò)引入復(fù)雜的算法和模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)梯度值的自動(dòng)計(jì)算和調(diào)整，從而減少了人為干預(yù)，提高了校準(zhǔn)效率和精度。然而，自動(dòng)校準(zhǔn)方法依賴(lài)于復(fù)雜的算法和模型，增加了實(shí)現(xiàn)難度和計(jì)算成本，且其校準(zhǔn)精度也會(huì)受到算法和模型的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列的回波校準(zhǔn)方法。

2、本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列的回波校準(zhǔn)方法，包括：

4、步驟s1，相位編碼不工作狀態(tài)下，設(shè)置層選梯度的反向梯度為系統(tǒng)允許的梯度極大值，并調(diào)整頻率編碼梯度的采樣梯度左側(cè)的第一反向梯度和右側(cè)的第二反向梯度至第一預(yù)設(shè)梯度；

5、步驟s2，在預(yù)設(shè)梯度范圍內(nèi)改變層選梯度的正向梯度，并采集每個(gè)預(yù)設(shè)梯度下的回波信號(hào)，記錄各回波信號(hào)的最大值；

6、步驟s3，將所述步驟s2中得到的每個(gè)預(yù)設(shè)梯度以及對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)最大值代入信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型中進(jìn)行擬合，以確定所述信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型的偏移因子，記為第一偏移因子，并將所述第一偏移因子作為所述正向梯度；

7、步驟s4，將所述層選梯度的正向梯度設(shè)為所述第一偏移因子，并將所述第一反向梯度的梯度依次設(shè)置為第二預(yù)設(shè)梯度、第三預(yù)設(shè)梯度，獲取得到所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度下的回波信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果；根據(jù)所述回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果計(jì)算得到相位差的第一斜率，并獲取中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率；基于所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度、所述第一斜率和所述第二斜率計(jì)算得到梯度，記為第一梯度，并將所述第一梯度作為所述第一反向梯度；

8、步驟s5，再次在相位編碼不工作狀態(tài)下，將所述層選梯度的正向梯度設(shè)為系統(tǒng)允許的梯度極大值，并將所述第一反向梯度和所述第二反向梯度調(diào)整為所述第一梯度；

9、步驟s6，在所述預(yù)設(shè)梯度范圍內(nèi)改變所述反向梯度，并采集每個(gè)預(yù)設(shè)梯度下的回波信號(hào)，記錄各回波信號(hào)的最大值；

10、步驟s7，將所述步驟s6中得到的每個(gè)預(yù)設(shè)梯度以及對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)最大值代入所述信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型中進(jìn)行擬合，以確定所述信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型的偏移因子，記為第二偏移因子，并將所述第二偏移因子作為所述反向梯度；

11、步驟s8，將所述層選梯度的反向梯度設(shè)為所述第二偏移因子，并將第二反向梯度的梯度依次設(shè)置為第二預(yù)設(shè)梯度、第三預(yù)設(shè)梯度，獲取得到所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度下的回波信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果；根據(jù)所述回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果計(jì)算得到相位差的第一斜率，并獲取中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率；基于所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度、所述第一斜率和所述第二斜率計(jì)算得到梯度，記為第二梯度，并將所述第二梯度作為所述第二反向梯度。

12、優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)梯度為讀出梯度面積的一半。

13、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)梯度范圍為讀出梯度面積的20％～80％。

14、優(yōu)選地，所述第二預(yù)設(shè)梯度為所述預(yù)設(shè)梯度范圍的起始梯度；

15、所述第三預(yù)設(shè)梯度為起始梯度的下一個(gè)步進(jìn)梯度。

16、優(yōu)選地，所述信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型為：

17、s＝a*cos(b*(g+c))

18、其中，a表示振幅因子；b表示頻率因子；c表示偏移因子；g表示梯度；s表示所述回波信號(hào)的最大值。

19、優(yōu)選地，所述相位差的計(jì)算方法為：

20、pn＝angle(fn/fn+1)

21、其中，fn表示第n個(gè)采樣點(diǎn)的預(yù)設(shè)梯度下回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果；fn+1表示第n+1個(gè)采樣點(diǎn)的預(yù)設(shè)梯度下回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果；pn表示相位差。

22、優(yōu)選地，所述相位差的第一斜率的計(jì)算方法為：

23、

24、其中，m表示最大采樣點(diǎn)數(shù)；n表示采樣點(diǎn)序號(hào)；pn表示第n個(gè)采樣點(diǎn)的相位差；k1表示所述相位差的第一斜率。

25、優(yōu)選地，所述獲取中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率包括：

26、對(duì)所述第二預(yù)設(shè)梯度下的回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的傅里葉變換結(jié)果施加預(yù)設(shè)范圍的斜率后進(jìn)行逆傅里葉變換，得到各個(gè)預(yù)設(shè)斜率下的逆傅里葉變換結(jié)果；

27、基于所述各個(gè)預(yù)設(shè)斜率下的逆傅里葉變換結(jié)果的相位差，獲取得到中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率。

28、優(yōu)選地，所述基于所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度、所述第一斜率和所述第二斜率計(jì)算得到梯度，計(jì)算公式為：

29、g＝g1+k1/k2*(g2-g1)

30、其中，g1表示所述第二預(yù)設(shè)梯度；g2表示所述第三預(yù)設(shè)梯度；k1表示所述相位差的第一斜率；k2表示所述中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率；g表示所述梯度。

31、本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或有益效果在于：

32、本發(fā)明提供的bssfp回波校準(zhǔn)方法，通過(guò)精確調(diào)整梯度和回波信號(hào)的采集與處理，減少了圖像偽影和信號(hào)丟失現(xiàn)象，顯著提升了bssfp序列的成像質(zhì)量，進(jìn)而提高了醫(yī)學(xué)成像診斷的精度與可靠性，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列的回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)梯度為讀出梯度面積的一半。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)梯度范圍為讀出梯度面積的20％～80％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)梯度為所述預(yù)設(shè)梯度范圍的起始梯度；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述信號(hào)強(qiáng)度-梯度模型為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述相位差的計(jì)算方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述相位差的第一斜率的計(jì)算方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述獲取中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)回波校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述基于所述第二預(yù)設(shè)梯度、所述第三預(yù)設(shè)梯度、所述第一斜率和所述第二斜率計(jì)算得到梯度，計(jì)算公式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列的回波校準(zhǔn)方法，屬于磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，包括：設(shè)層選梯度的反向梯度為系統(tǒng)允許極大值；改變正向梯度，采集每個(gè)預(yù)設(shè)梯度下回波信號(hào)最大值；代入模型擬合確定第一偏移因子；將第一反向梯度依次設(shè)置為第二和第三預(yù)設(shè)梯度，計(jì)算回波信號(hào)的傅里葉變換結(jié)果的相位差的第一斜率、中心采樣點(diǎn)最大值對(duì)應(yīng)的第二斜率；基于第二預(yù)設(shè)梯度、第三預(yù)設(shè)梯度、第一斜率和第二斜率計(jì)算梯度，作為第一反向梯度；按照上述過(guò)程，用于反向梯度調(diào)整，確定模型第二偏移因子作為反向梯度，計(jì)算梯度作為第二反向梯度。有益效果：通過(guò)精確調(diào)整梯度和回波信號(hào)的采集與處理，減少偽影與信號(hào)丟失，提升成像質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：王彥杰,朱瑞星,請(qǐng)求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州微影醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23