[发明专利]一种提高多通道射频线圈性能的方法

说明书

一种提高多通道射频线圈性能的方法，包括以下步骤：在磁共振扫描之前，将磁性超材料加入到多通道射频线圈中；在没有射频发射功率的情况下，采集所述多通道射频线圈中每一个通道的噪声；计算在加入所述磁性超材料后的所述多通道射频线圈的噪声耦合矩阵；在图像重建过程中，采用所述噪声耦合矩阵对所述多通道射频线圈耦合进行补偿。本发明提供的一种提高多通道射频线圈性能的方法，通过采集多通道射频线圈各个通道噪声并计算得到其噪声耦合矩阵，并在图像重建时采用噪声耦合矩阵补偿多通道射频线圈的耦合恶化，从而在多通道射频线圈加入磁性超材料时实现提升多通道射频线圈性能的目的，提高图像的信噪比和图像分辨率，提升图像质量。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，尤其涉及一种提高多通道射频线圈性能的方法。

背景技术

超材料性能主要通过介电常数、磁导率和折射率等电磁参数描述。而磁性超材料为微结构对电磁场产生磁响应的超材料，它具有可人工控制磁导率的特点。磁性超材料通过磁谐振结构(如开口谐振环)以及它的变形结构来实现对等效磁导率的调节。当电磁波入射时，开口谐振环能够在结构中形成等效的LC谐振回路，从而通过磁谐振来实现对电磁波的控制和束缚，对电磁场实现增强效果。

目前，磁性超材料在射频领域得到广泛应用，尤其是在磁共振成像(MagneticResonance Imaging，MRI)中应用。本领域技术人员采用磁性超材料设计了应用于磁共振成像的微结构，该种微结构为铝箔卷成的多层圆柱体，其中，铝箔的厚度为50μm，多层圆柱体的直径10mm、长度200mm，该多层圆柱体以每边为10个的方式再排列成一个六边形结构。该基于磁性超材料的微结构的共振频率为21.3MHz，应用于0.5T型的MRI设备，将该微结构放置于成像物和射频线圈之间，可以实现引导磁通量的作用，提高成像质量。另外，本领域技术人员还设计了一种三维结构的开口谐振环，每个开口谐振环均外接一个高精度(±1％)电容，达到所需频率的目的。该开口谐振环由微结构阵列组成，直径为15mm，共振频率为63.28Mhz，应用于1.5T型的MRI设备。

虽然，在实验中显示了磁性超材料可以提高磁共振成像质量和分辨率。然而，在临床应用中，将开口谐振环插入至多通道射频线圈时，将导致各单元线圈之间的互感发生变化，其主要原因为：单元线圈在没有考虑加入磁性超材料的条件下进行解耦设计，以至于加入磁性超材料后线圈单元之间的解耦效果下降，导致多通道射频线圈的性能下降，不能起到提升图像质量的作用。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的技术问题，提供一种提高多通道射频线圈性能的方法，降低多通道线圈之间的耦合，解决采用磁性超材料的多通道射频线圈性能下降的问题，从而提高磁共振成像质量和分辨率。

一种提高多通道射频线圈性能的方法，包括以下步骤：

(1)在磁共振扫描之前，将磁性超材料加入到多通道射频线圈中；

(2)在没有射频发射功率的情况下，在磁共振成像系统上采集所述多通道射频线圈中每一个通道的噪声图像m_i(·)，其中1≤i≤L,这里L表示多通道线圈的通道数。

(3)计算在加入所述磁性超材料后的所述多通道射频线圈的噪声耦合矩阵Ψ；

(4)在图像重建过程中，采用所述噪声耦合矩阵对所述多通道射频线圈耦合进行补偿。

进一步地，步骤(2)中所述噪声图像的采样点大于1万个。

进一步地，步骤(3)中所述噪声耦合矩阵的计算公式为：其中，m_i(·)表示第i个通道采集的噪声图像，表示m_j(r)的共轭转置，1≤i,j≤L,这里L表示多通道线圈的通道数。

进一步地，步骤(4)中所述图像重建的公式为：所述I表示重建后图像。

进一步地，所述图像重建的公式中S为每一个通道的采集图像，C为多通道射频线圈的敏感度分布。