磁共振成像系統(tǒng)掃描方法、射頻功率校準(zhǔn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及磁共振成像系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁共振成像系統(tǒng)掃描方法、射 頻功率校準(zhǔn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像系統(tǒng)（MRI)利用結(jié)合的脈沖梯度磁場和脈沖射頻（RF)磁場，獲得置于 靜磁場的成像樣本在指定成像區(qū)域自旋質(zhì)子的磁共振成像信息。置于靜磁場中被極化的自 旋質(zhì)子存在一個凈磁矩，磁矩的方向就是質(zhì)子自旋軸的方向。質(zhì)子自旋軸的方向始終傾向 于沿外部靜磁場i的方向，個體自旋質(zhì)子始終以磁旋比乘以靜磁場磁感應(yīng)強度的拉莫頻率 圍繞靜磁場軸向進動。
[0003] 為了獲得可檢測的磁共振信號，必須施加一個具有拉莫頻率的射頻激發(fā)場，使得 自旋質(zhì)子的凈磁矩偏離靜磁場的軸向，偏離的角度亦即翻轉(zhuǎn)角與施加射頻脈沖的幅度和射 頻脈沖持續(xù)的時間成正比。當(dāng)停止施加射頻激發(fā)脈沖后，自旋質(zhì)子要恢復(fù)到正常的自旋狀 態(tài)，在此期間，自旋質(zhì)子會產(chǎn)生與射頻激發(fā)脈沖同頻率的自由感應(yīng)衰減信號，該信號被射頻 接收線圈接收，經(jīng)放大和處理后，重建出磁共振醫(yī)學(xué)影像。
[0004] 可以看到，磁共振成像系統(tǒng)工作時要求自旋質(zhì)子所形成的凈磁矩以特定的翻轉(zhuǎn)角 進動，因而需要決定使凈磁矩翻轉(zhuǎn)一定角度的RF脈沖所需的能量。如果射頻場強度和射頻 施加脈沖持續(xù)時間出現(xiàn)異常，導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)角出現(xiàn)偏差，進而導(dǎo)致接收到的磁共振信號強度降 低，信噪比降低，重建圖像會出現(xiàn)鬼影等成像質(zhì)量問題。
[0005] 為了獲得精確的翻轉(zhuǎn)角度，通常會對射頻系統(tǒng)進行射頻發(fā)射功率的校準(zhǔn)，該校準(zhǔn) 會在整個系統(tǒng)的校準(zhǔn)期間進行，具體的校準(zhǔn)方法是選定特定的射頻脈沖波形，施加特定頻 率、一定幅值的射頻脈沖，射頻脈沖的幅值不斷的遞增，并接收在對應(yīng)的射頻接收期間所產(chǎn) 生的自由感應(yīng)衰減信號，直至遍歷整個脈沖幅值的區(qū)間或者直至所接收到的自由感應(yīng)衰減 信號為零位置，并記錄在此期間FID信號最大值和最小值處的射頻脈沖的幅值，其中，90° 翻轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的射頻脈沖幅值為在獲取最大自由感應(yīng)衰減信號時的射頻脈沖幅值，180° 翻轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的射頻脈沖幅值就是在獲取自由感應(yīng)衰減FID信號為零時的射頻脈沖幅值， 其他翻轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的射頻脈沖幅值通過曲線擬合獲得。這樣，在校準(zhǔn)之后，就獲得了翻轉(zhuǎn) 角與射頻脈沖幅值的對應(yīng)關(guān)系，通過該對應(yīng)關(guān)系可以確定特定翻轉(zhuǎn)角所需要的射頻脈沖幅 值。
[0006] 這種校準(zhǔn)方法過程中需要遍歷一個區(qū)間的脈沖幅值，掃描時間較長，通常在30s 或以上，通常只能在整個系統(tǒng)校準(zhǔn)的期間進行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)后，通過校準(zhǔn)期間獲得翻轉(zhuǎn)角與 射頻脈沖幅值的對應(yīng)關(guān)系為不同的掃描受試者確定射頻脈沖幅值，然而，不同的受試者存 在個體差異，僅通過一次校準(zhǔn)為所有受試者確定的射頻脈沖幅值并不夠準(zhǔn)確，進而會降低 圖像的信噪比，無法獲得較佳的成像質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一，提供了一種磁共振成像系統(tǒng)射頻功率校 準(zhǔn)方法及裝置，實現(xiàn)快速校準(zhǔn)。
[0008] 本發(fā)明實施例公開了如下技術(shù)方案：
[0009] -種磁共振成像系統(tǒng)射頻功率校準(zhǔn)方法，包括：
[0010] 步驟S01，確定第1次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的第1起始值、第1終點 值以及第1步長，射頻脈沖時域長度固定，進行第1次遍歷掃描，并獲取不同的射頻脈沖幅 值下相應(yīng)的FID信號值，所有的FID信號值構(gòu)成上升趨勢段和下降趨勢段的第1FID信號集 合；
[0011] 步驟S02,確定第η次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的第η起始值、第η終點 值以及第η步長，第η起始值為第n-lFID信號集合中上升趨勢段中的FID信號值所對應(yīng)的 射頻脈沖幅值，第η終點值為第n-lFID信號集合中下降趨勢段中的FID信號值所對應(yīng)的射 頻脈沖幅值，且第η起始值大于第n-1起始值，第η終點值小于第n-1終點值，第η步長小 于第η-1步長，射頻脈沖時域長度固定，進行第η次遍歷掃描，并獲取不同的射頻脈沖幅值 下相應(yīng)的FID信號值，所有的FID信號值構(gòu)成具有上升趨勢段和下降趨勢段的第nFID信號 集合，其中，η從2至N，N為大于2的正整數(shù)；
[0012] 步驟S03,由90°翻轉(zhuǎn)角及其對應(yīng)的射頻脈沖幅值獲得翻轉(zhuǎn)角與射頻脈沖幅值的 線性關(guān)系曲線，第N次遍歷掃描中FID信號值的最大值所對應(yīng)的射頻脈沖幅值為90°翻轉(zhuǎn) 角所對應(yīng)的射頻脈沖幅值。
[0013] 可選的，第η步長等于第n-Ι步長減去預(yù)定步長值。
[0014] 可選的，第η步長較第n-Ι步長按比例縮小。
[0015] 可選的，在步驟S02中，在進行第η次遍歷掃描之后，還包括：
[0016] 判斷第η步長是否小于或等于預(yù)定的最小步長，若是，此次遍歷掃描為第Ν次掃描 遍歷。
[0017] 可選的，第η起始值、第η終點值分別為第n-lFID信號集合中FID信號值的最大 值的前一個掃描點、后一個掃描點所對應(yīng)的射頻脈沖幅值。
[0018] 可選的，在第i次遍歷掃描之后，i為1至N中的任一值，還包括：
[0019] 判斷第iFID信號集合中拐點的數(shù)量是否大于1，若是，則退出校準(zhǔn)。
[0020] 此外，本發(fā)明還提供磁共振成像系統(tǒng)的掃描方法，包括：
[0021] 受試者處于磁共振成像系統(tǒng)中，采用上述任一校準(zhǔn)方法獲得翻轉(zhuǎn)角與射頻脈沖幅 值的線性關(guān)系曲線；
[0022] 對受試者進行掃描，掃描中的射頻脈沖幅值由線性關(guān)系曲線確定。
[0023] 此外，本發(fā)明又提供一種磁共振成像系統(tǒng)射頻功率校準(zhǔn)裝置，，包括：
[0024] 第1次遍歷參數(shù)設(shè)置單元，用于確定第1次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的 第1起始值、第1終點值以及第1步長；
[0025] 第η次遍歷參數(shù)設(shè)置單元，用于確定第η次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的 第η起始值、第η終點值以及第η步長，第η起始值為第n-lFID信號集合中上升趨勢段中 的FID信號值所對應(yīng)的射頻脈沖幅值；
[0026] 射頻單元，用于按照遍歷參數(shù)進行遍歷掃描，遍歷時射頻脈沖時域長度固定，并獲 取不同的射頻脈沖幅值下相應(yīng)的FID信號值，每次遍歷掃描中的FID信號值構(gòu)成具有上升 趨勢段和下降趨勢段的FID信號集合；
[0027] 其中，在第η次遍歷參數(shù)設(shè)置單元中，第η終點值為第n-lFID信號集合中下降趨 勢段中的FID信號值所對應(yīng)的射頻脈沖幅值，且第η起始值大于第n-1起始值，第η終點值 小于第η-1終點值，第η步長小于第η-1步長，η從2至Ν，Ν為大于2的正整數(shù)，η從2至 Ν，Ν為大于2的正整數(shù)；
[0028] 翻轉(zhuǎn)角與射頻脈沖幅值關(guān)系確定單元，用于由90°翻轉(zhuǎn)角及其對應(yīng)的射頻脈沖幅 值獲得翻轉(zhuǎn)角與射頻脈沖幅值的線性關(guān)系曲線，第Ν次遍歷掃描中FID信號值的最大值所 對應(yīng)的射頻脈沖幅值為90 °翻轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的射頻脈沖幅值。
[0029] 可選的，在第η次遍歷參數(shù)設(shè)置單元中，第η步長等于第η-1步長減去預(yù)定步長 值。
[0030] 可選的，在第η次遍歷參數(shù)設(shè)置單元中，第η步長較第η-1步長按比例縮小。
[0031] 可選的，還包括：
[0032] 步長判斷單元，用于判斷第η步長是否小于或等于預(yù)定的最小步長，若是，此次遍 歷掃描為第Ν次掃描遍歷。
[0033] 可選的，在第η次遍歷參數(shù)設(shè)置