一种磁共振成像系统及其预加重涡流校正方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114252828A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202111574784.5(22)申请日2021.12.21(71)申请人安徽福晴医疗科技有限公司地址230088安徽省合肥市高新区望江西路5089号中国科学技术大学先进技术研究院1#嵌入式研发楼204-B3(72)发明人蒋天昊王长亮罗鹏辉袁克诚张华彬周建太祁甫浪周玉福邱本胜(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人王娇娇(51)Int.Cl.G01R33/565(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图4页(54)发明名称一种磁共振成像系统及其预加重涡流校正方法和装置(57)摘要本申请提供了一种磁共振成像系统及其预加重涡流校正方法和装置。本申请在对涡流信号进行定量处理过程中使用了Nelder‑MeadSimplex非线性正则化最小化拟合，该方法原理较其它处理方法计算过程更加直观、可控，可以让操作人员看见拟合曲线逐步逼近目标曲线的全过程，同时使用多种判定方法确保拟合结果不陷入区域最小值中，最终结果准确且迭代计算过程直观，可以对磁共振成像系统中涡流衰减函数进行全自动地准确地判定，当涡流衰减形式得到正确的定义后，在迭代预加重校正过程中又将E指数的时间常数固定，有效地将非线性问题转化为线性模型定量，然后通过SVD线性最小化方法对涡流幅值进行迭代校正。并且校正的全过程可以完全自动化实现，不需要人工介入。CN114252828ACN114252828A权利要求书1/3页1.一种预加重涡流校正方法，应用于磁共振成像系统，其特征在于，所述预加重涡流方法包括步骤：针对所述磁共振成像系统的梯度线圈，在多个延迟时间点分别采集在梯度驱动信号和射频信号驱动下产生的梯度回波信号；计算每个所述梯度回波信号的相位斜率，得到每个所述延迟时间点的涡流值；基于所有所述延迟时间点的所述涡流值做多E指数衰减模型的非线性拟合，得到合理E指数拟合曲线，并得到所述E指数拟合曲线中每个E指数的衰减常数；对每个所述E指数的幅值做SVD线性拟合处理，得到对应每个所述延迟时间点的涡流幅值；对所述涡流幅值进行判断；如果所述涡流幅值大于预设涡流阈值，则对所述梯度驱动信号的预加重参数进行修正，并再次执行所述梯度驱动信号的施加和所述梯度回波信号的采集步骤；如果所述涡流幅值小于或等于所述预设涡流阈值，则结束校正过程。2.如权利要求1所述的预加重涡流校正方法，其特征在于，所述针对所述磁共振成像系统的梯度线圈，在多个延迟时间点分别采集在梯度驱动信号和射频信号驱动下产生的梯度回波信号，包括步骤：向所述梯度线圈施加所述梯度驱动信号，所述梯度驱动信号保持固定幅值；在所述梯度驱动信号施加过程中，每经一个所述延迟时间点控制射频系统发射射频信号；在所述射频信号发射过程中采集所述梯度回波信号。3.如权利要求1所述的预加重涡流校正方法，其特征在于，所述计算每个所述梯度回波信号的相位斜率，得到每个所述延迟时间点的涡流值，包括步骤：对每个所述梯度回波信号的相位做定量计算，得到各个所述延迟时间点Xi的涡流值ECi(单位：微特斯拉)，公式如下：其中，ki表示第i次采集的所述梯度回波信号经傅里叶变换后的斜率(单位：弧度/毫米)，λ表示物理常量旋磁比(λ＝0.267513弧度/毫秒/微特斯拉)，Techo表示回波时间(单位：微秒)。4.如权利要求1所述的预加重涡流校正方法，其特征在于，所述基于所有所述延迟时间点的所述涡流值做多E指数衰减模型的非线性拟合，得到合理E指数拟合曲线，并得到所述E指数拟合曲线中每个E指数的衰减常数，包括步骤：利用Nelder‑MeadSimplex算法对所述延迟时间点做多E指数衰减模型的非线性拟合，得到E指数拟合曲线，所述E指数拟合曲线包括多个E指数；利用正则化参数对所有所述E指数的幅值做权重正则化处理；判断所述E指数拟合曲线是否合理；如果所述E指数拟合曲线合理，则剔除掉多余的指数项后，将所有所述E指数的衰减常数进行固定；如果所述E指数拟合曲线不合理，则对所述正则化参数进行修正，并返回到所述利用正2CN114252828A权利要求书2/3页则化参数对所有所述E指数的幅值做权重正则化处理步骤。5.如权利要求4所述的预加重涡流校正方法，其特征在于，所述利用Nelder‑MeadSimplex算法对所述延迟时间点做多E指数衰减模型的非线性拟合，包括步骤：利用如下公式进行计算:其中，Aj表示涡流校正电流值常数，Bj表示涡流校正时间值常数，u表示正则化控制项的常数。6.如权利要求4所述的预加重涡流校正方法，其特征在于，所述判断所述E指数拟合曲线是否合理，包括步骤对Yi在x∈(X1,X40)范围内进行积分处理：对得到的积分面积与预