专利名称：一种动态频率漂移校正方法
技术领域：
本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是一种用于二项式水激励方法的动态频率漂移校正方法。
背景技术：
在磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)中，由于人体内脂肪组织中的氢质子和其它组织中的氢质子所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其它组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的弛豫时间也不一样。在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和非脂肪组织表现出不同的相位以及信号强度。在磁共振成像领域中，通常可以采用脂肪饱和、翻转恢复、水脂分离等方法来抑制脂肪信号。在脂肪饱和方法中，磁共振成像设备选择一定频率的射频(RF)脉冲，使用该RF 脉冲将脂肪信号翻转到横向平面，然后施加破坏梯度，从而在成像RF脉冲之前消除脂肪信号。在翻转恢复方法中，磁共振成像设备使用一个180度脉冲将所有信号翻转到负极轴上， 在弛豫时间(Tl)之后当脂肪信号恢复到纵轴上零点时，施加成像RF脉冲，获取没有脂肪信号的图像。在例如狄克逊(Dixon)法等的水脂分离方法中，磁共振成像设备使用具有不同回波时间(TE)的多幅图像来进行水脂分离计算。脂肪饱和方法可以用于自旋回波序列和梯度回波序列，但是不能用于低磁场MRI 系统，这是因为在低磁场MRI系统中存在由化学位移引起的少量频率偏置。翻转恢复广泛应用于各种序列，该方法产生的图像的信噪比(SNR)较低，但是扫描时间较长。二项式水激励方法是一种折中的脂肪抑制方法，能够用于各种序列，并且能够用于低场MRI系统和高场MRI系统。二项式水激励方法与脂肪饱和方法相比，具有大致相同的SNR，但是大幅降低了扫描时间。二项式水激励方法主要的问题是，对主磁场(BO)的稳定性较为敏感，这限制了二项式水激励方法在永磁体MRI系统中的应用。对于二项式水激励方法，可以用频率定位(frequency scout)技术来寻找最佳的静态频率偏置，补偿主磁场的不均勻性，以求更好地抑制脂肪。但是，频率定位不能解决主要由于磁体材料温度上升弓I起的主磁场频率漂移问题。在申请人为西门子公司(Siemens Aktiengesellschaft)的中国专利申请 200510068442. 0 “在磁共振光谱学试验中动态检测磁共振频率的方法”中，提出了一种用于在磁共振光谱学试验中对磁共振频率进行动态频率检测的方法，该方法包括通过在多个依次进行的序列流程的每一个序列流程中在分别相同的时刻测量导航信号，并且通过对这些导航信号的比较确定磁共振频率的频率漂移，在此基础上针对所测量的频率漂移校正从每个序列流程中得到的相应各个频谱。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够用于二项式水激励方法的动态频率漂移校正方法，用以校正由于磁体材料温度上升引起的主磁场频率漂移。
因此，本发明提供了一种动态频率漂移校正方法，该方法包括磁共振成像设备采集参考一维导航信号；在扫描了 N幅图像之后，采集一个当前的一维导航信号，其中N为正整数；根据所述参考一维导航信号和所述当前的一维导航信号，计算频率漂移；磁共振成像设备根据所述频率漂移，计算并设置下一个射频信号的初始相位。优选地，该方法进一步包括磁共振成像设备发射具有所述初始相位的下一个射
频信号。优选地，根据以下公式计算所述频率漂移，
( \anSle Yj(s^kx)' conAs(^kx)))
Δ/(η) = ^-J-
v ‘2π·ΤΕ其中，Af (η)为频率漂移，S(n, kx)为所述当前的一维导航信号，S(0，kx)为所述参考一位导航信号，angle ()为相位算子，conjO为共轭算子，kx为频率编码，TE为回波时间。优选地，根据以下公式计算所述初始相位，θ (η) = Af (η) · τ其中，θ (η)为初始相位，Af (η)为频率漂移，τ为一组射频脉冲中第一个射频脉冲与所述下一个射频脉冲之间的时间间隔。在上述技术方案中，该方法进一步包括判断是否要采集当前的一维导航信号的步
马聚ο优选地，该方法进一步包括对于一组射频脉冲，利用所述参考一维导航信号和前一个一维导航信号计算频率漂移，并计算和设置下一个射频信号的初始相位。从上述方案中可以看出，由于本发明在扫描期间通过一维导航信号实时计算主磁场频率漂移，并校正射频信号的相位，从而消除了由于主磁场频率漂移所引起的问题(梯度场的方向没有始终与脂肪质子自旋形成的平面相互垂直)。根据本发明的技术方案，能够动态实时地修改多项式水激励方法中第二个射频脉冲、以及(如果存在的话)以后的射频脉冲的初始相位，从而确保梯度场(Bi)的方向始终与脂肪质子自旋形成的平面相互垂直， 在激励之后只留有水的信号，以得到水的图像。
图IA和图IB为二项式水激励的梯度回波(GRE)序列的示意图。图2为根据本发明一个实施例的动态频率漂移校正方法的流程示意图。图3为根据本发明另一个实施例的动态频率漂移校正方法的流程示意图。图4Α为根据常规方法得到的图像，图4Β为根据本发明方法得到的图像。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。首先简单描述一下二项式水激励方法的序列。在二项式水激励方法的每组RF脉冲中，各个RF脉冲的幅值比为二项式系数，例如1-1、1-2-1、1-3-3-1、1-4-6-4-1、……。图IA和图IB中，RF表示射频脉冲，RO表示读出梯度。出于简明的目的，图IA和图IB中未示出选层梯度和相位编码梯度。图IA示出的是1-1 二项式水激励方法的GRE序列的示意图。如图IA所示，每组脉冲中的第一个射频脉冲RF_1与第二个射频脉冲RF_2的幅值比为1 1。图IB示出的是 1-2-1 二项式水激励方法的GRE序列的示意图。如图IB所示，每组脉冲中的第一个射频脉冲RF_1、第二个射频脉冲RF_2以及第三个射频脉冲R_3的幅值比为1 2 1。图IA和图IB中还示出了回波时间TE和重复时间TR，进一步还示出了每组射频脉冲中第一个射频脉冲之后的射频脉冲与第一个射频脉冲的时间间隔τ、T1以及τ 2等。本发明在扫描期间利用一维(ID)导航信号(navigator)实时测量频率漂移，在导航信号扫描之后，向激励射频脉冲施加频率漂移的校正。图2为根据本发明一个实施例的流程示意图。如图2所示，根据该实施例的方法包括如下步骤步骤101，磁共振成像设备在开始扫描时，采集一个参考一维导航信号S(0，kx)所述s(0，kx)可以用公式⑴来表示
权利要求
1.一种动态频率漂移校正方法，该方法包括 磁共振成像设备采集参考一维导航信号；在扫描了 N幅图像之后，采集一个当前的一维导航信号，其中N为正整数； 根据所述参考一维导航信号和所述当前的一维导航信号，计算频率漂移； 磁共振成像设备根据所述频率漂移，计算并设置下一个射频信号的初始相位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括磁共振成像设备发射具有所述初始相位的下一个射频信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述频率漂移，
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述初始相位，θ (η) = Af (η) ‘ τ其中，θ (η)为初始相位，Af (η)为频率漂移，τ为一组射频脉冲中第一个射频脉冲与所述下一个射频脉冲之间的时间间隔。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括判断是否要采集当前的一维导航信号的步骤。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括对于一组射频脉冲，利用所述参考一维导航信号和前一个一维导航信号计算频率漂移，并计算和设置下一个射频信号的初始相位。
全文摘要
本发明涉及磁共振成像技术领域，并提供了一种用于二项式水激励方法的动态频率漂移校正方法，该方法包括磁共振成像设备采集参考一维导航信号；在扫描了N幅图像之后，采集一个当前的一维导航信号，其中N为正整数；根据所述参考一维导航信号和所述当前的一维导航信号，计算频率漂移；磁共振成像设备根据所述频率漂移，计算并设置下一个射频信号的初始相位。由于本发明在扫描期间通过一维导航信号实时计算主磁场频率漂移，并校正射频信号的相位，从而确保梯度场的方向始终与脂肪质子自旋形成的平面相互垂直，在激励之后只留有水的信号，以得到水的图像。
文档编号A61B8/00GK102232849SQ20101016044
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者周晓东, 翁得河, 贺强 申请人:西门子(深圳)磁共振有限公司