磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115474921A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211146402.3(22)申请日2022.09.20(71)申请人合肥菲特微电子技术有限公司地址230088安徽省合肥市高新区天元路2号(72)发明人赵科李加升吴端(74)专利代理机构合肥汇融专利代理有限公司34141专利代理师杨家坤(51)Int.Cl.A61B5/055(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法及装置(57)摘要本申请公开了一种磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法及装置。本申请减少了B0模拟补偿方式需要的B0线圈等硬件成本，能做到更快的B0涡流补偿响应速度，降低了B0涡流补偿误差残留，提高图像质量；B0涡流补偿计算实时化处理，从而支持扫描过程中诸如梯度选层、相位编码、读出等影响B0涡流的参数动态变化，避免了扫描前计算相关值然后锁定相关参数的要求；减少了在图像重建阶段进行B0涡流补偿的后处理工作，降低了后期图像处理的复杂度。CN115474921ACN115474921A权利要求书1/2页1.磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法，其中，包括计算X轴到B0的涡流值计算Y轴到B0的涡流值计算Z轴到B0的涡流值其中，bx(n)表示当前时刻X轴到B0的第n个涡流值，m表示涡流补偿幅度常数和时间常数的项数，k为项索引号，Ax为X轴到B0的幅度常数，Tx为X轴到B0的时间常数；X、Y、Z梯度到B0总的涡流值设置为B0(n)＝bx(n)+by(n)+bz(n)，其中，B0(n)表示当前时刻X、Y、Z梯度到B0总的第n个涡流值。2.根据权利要求1所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法，其中，B0涡流值转换为频率值的过程设置为fB0(n)＝(B0(n)/2^N)*Vdac*Gamp*AL/Ae*γ，其中，fB0(n)为B0涡流值转换成B0涡流所引发的主磁场频率变化值，N为输出到梯度DAC的位宽，Vdac为DAC满幅输出时的电压值，Gamp为梯度功放电压到电流放大倍数，AL为核磁共振系统的电感系数，Ae为有效横截面积，γ为原子核的磁旋比。3.根据权利要求1所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法，其中，线性内插的过程设置为fintp(n*I+m)＝fB0(n‑1)+(fB0(n)‑fB0(n‑1))/I*m，其中，fintp(n*I+m)为n‑1与n两点之间B0主磁场频率变化值内插出来的频率偏移值，I为内插倍数，m为内插偏移序号。4.根据权利要求1所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法，其中，相位累积的过程设置为其中，为累积的相位误差值，为了描述简洁，内插后的新序号用i表示，Δt为内插后两个点之间的时间间隔，亦即射频发射和接收NCO的工作时钟周期，mod为取余符号。5.根据权利要求1所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的方法，其中，相位校正处理过程设置为，将累积的相位误差值同时与发射NCO相位和接收NCO相位相加，得到校正后的发射NCO相位和接收NCO相位；比较当前值与360绝对值大小，当相位校正值的绝对值超过360时，取余到±360内，否则不变；将发射和接收的相位校正值分别转换成各自相位控制字，发送到发射NCO相位控制接口和接收NCO相位控制接口。6.磁共振B0涡流数字化实时补偿的装置，其中，包括B0涡流动态计算模块，接收X、Y、Z梯度数字波形信息，实时计算梯度施加到B0的涡流值；B0涡流值转换为频率值模块，接收来自B0涡流动态计算模块的B0涡流值信息，将B0涡流值转换成B0涡流所引发的主磁场频率变化值；频率值内插模块，接收来自B0涡流值转换为频率值模块的主磁场频率变化值信息，将2CN115474921A权利要求书2/2页主磁场频率变化值速率内插到射频发射和接收NCO的工作时钟频率，然后计算随时间变化的主磁场频率在当前时刻的相位累积值；相位校正模块，接收来自频率值内插模块的相位累积值信息，用该值对射频发射信号和核磁共振信号的相位进行校正，从而抵消X、Y、Z梯度施加到B0的涡流引发的相位误差。7.根据权利要求6所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的装置，其中，所述B0涡流动态计算模块包含浮点乘法器、加法器以及寄存器，B0涡流动态计算模块接收X、Y、Z梯度的数字波形值，锁存到寄存器中，然后与预设的B0涡流补偿时间常数和幅度常数参数值进行计算，得到扫描开始到当前时刻X、Y、Z梯度施加到B0的涡流值。8.根据权利要求6所述的磁共振B0涡流数字化实时补偿的装置，其中，所述B0涡流值转换为频率值模块包含浮点乘法器、加法器、浮点到定点转换器以及寄存器，B0涡流值转换为频率值模块首先将B0涡流值缓存到寄存器，然后根据电磁感应计算公式计算出电流变化