[发明专利]一种磁共振成像系统中梯度磁场焦点的检测方法

说明书

本发明公开了一种磁共振成像系统中梯度磁场焦点的检测方法。该方法利用施加正负梯度时梯度磁场中心的磁场强度不变的特点，结合磁场强度与质子共振频率之间的关系，测量各个方向上梯度磁场中心的偏移量，从而判断三路梯度磁场是否存在共同的中心，即判断是否存在梯度磁场焦点，以及确定梯度磁场焦点的位置。本发明提出的检测方法不需要额外的检测仪器，检测流程简单易行，可以测量各方向上梯度磁场中心的偏移量，不仅可以为校正梯度线圈装配误差提供参考依据，而且还可以为图像重建过程中的空间坐标校正提供有用信息。该方法特别适用于采用非网格点扫描模式采集数据的磁共振成像。

技术领域

本发明属于磁共振成像技术领域，涉及磁共振成像系统中梯度磁场焦点的检测方法。

背景技术

磁共振成像技术已经成为医学诊断中非常有用的手段。通常，在磁共振成像系统中，当被测样品（如人体组织）处于静磁场B₀（B₀方向作为直角坐标系的z轴方向）中达到平衡时，样品中的原子核（核自旋）因被B₀极化而产生一个宏观的磁化矢量M₀；该M₀在射频脉冲的激发下被旋转到水平面（xy平面），然后绕Z轴做进动。在被测样品周围放置一个接收线圈，它会感应出磁化矢量进动信号。接收线圈采集到的磁共振信号经过放大以及模数转换以后，进入计算机进行图像重建。一般而言，为了进行成像，磁共振成像系统还需要产生三路正交的梯度磁场，以便对磁共振信号进行三维空间定位。

在系统安装过程中，会出现梯度线圈装配存在误差的情况，进而导致三路梯度磁场没有焦点，或者梯度磁场焦点不在扫描区域中心，即梯度磁场焦点定位不准等问题。在常规数据采集模式下，原始数据是逐行采集或者逐列采集的，然后原始数据经过傅里叶变换得到图像。在该模式下，即使磁共振成像系统中三路梯度磁场没有焦点，或者梯度磁场焦点定位不准，也不会影响图像。然而，近年来随着超短回波时间磁共振成像技术的推广，越来越多的非常规数据采集模式被用于磁共振成像。例如，在放射状数据采集模式下，原始数据是沿着放射线的轨迹采集的。在非常规数据采集模式下，图像重建可以采用投影重建法，也可以采用先对原始数据进行网格化，再进行傅里叶变换的重建方法。但无论采用哪种重建方法，如果三路梯度磁场没有焦点，或者梯度磁场焦点定位不准，都会在重建过程中引入较大的误差。因此，一套磁共振成像系统是否适合采用非常规数据采集模式进行扫描，需要预先确定该套系统中是否存在梯度磁场焦点，以及确定梯度磁场焦点的位置。

发明内容

本发明的目的是针对现有问题提出一种磁共振成像系统中梯度磁场焦点的检测方法。该方法利用施加正负梯度时梯度磁场中心的磁场强度不变的特点，结合磁场强度与质子共振频率之间的关系，测量各个方向上梯度磁场中心的偏移量，从而判断三路梯度磁场是否存在共同的中心，即判断是否存在梯度磁场焦点，以及确定梯度磁场焦点的位置。本发明提出的检测方法不需要额外的检测仪器，检测流程简单易行，可以测量各方向上梯度磁场中心的偏移量，不仅可以为校正梯度线圈装配误差提供参考依据，而且还可以为图像重建过程中的空间坐标校正提供有用信息。该方法特别适用于采用非网格点扫描模式采集数据的磁共振成像。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种磁共振成像系统中梯度磁场焦点的检测方法，该方法利用施加正负梯度时梯度磁场中心的磁场强度不变的特点，结合磁场强度与质子共振频率之间的关系，测量各个方向上梯度磁场中心的偏移量，从而判断三路梯度磁场是否存在共同的中心，即判断是否存在梯度磁场焦点，以及确定梯度磁场焦点的位置；具体包括以下步骤：

步骤1：利用标准水模进行三维成像扫描，确认成像区域的梯度线性度满足标准要求，确认三路梯度系统产生的梯度是相互垂直的，然后取出标准水模；

步骤2：将检测水球放置在成像区域的中心位置；该位置作为原点，原点坐标记作x=0，y=0，z=0；

步骤3：测量x方向梯度磁场中心偏移量，更新原点坐标的x分量，并将检测水球放置在新的原点位置，具体包括：