[发明专利]一种单次激发水脂分离成像误差校正系统及方法

摘要

本发明公开了一种单次激发水脂分离成像误差校正系统及方法。在磁共振成像仪的主机上安装预扫描模块和水脂扫描模块并加载到谱仪的序列发生器上用于控制射频系统和梯度系统实现人体质子信号的激发、空间编码和采集。在主机上安装配套的数据预处理模块、初级幅度校正模块、初级相位校正模块、相位解缠模块、高级误差校正模块和水脂图像分离模块。本发明有效克服了MRI设备的硬件不完善性，并考虑了TE时期的场不均匀效应和化学位移效应，提高了回波幅度误差和相位误差误差校正精度和相位解缠算法效率，满足临床影像诊断需要。

主权项

1.一种单次激发水脂分离成像误差校正系统，其特征在于，在磁共振成像仪的主机上安装预扫描模块和水脂扫描模块并加载到谱仪的序列发生器上用于控制磁共振成像仪的射频系统和梯度系统实现人体质子信号的激发、空间编码和采集；所述预扫描模块在序列发生器上加载表观横向弛豫时间测试序列，回波时间TE在1ms和1s之间取不同时间数值，然后在频率编码梯度作用下采集一系列回波；所述水脂扫描模块有两种工作模式，第一种：在序列发生器上加载三维化学位移成像序列或二维化学位移成像序列，该序列采用90°激发脉冲在选层梯度Gs作用下选择激发人体某一层面的横向磁化矢量，补偿梯度Gsc用于重聚横向磁化矢量的相位弥散，然后横向磁化矢量在180°重聚硬脉冲作用下产生自旋回波，相位编码梯度Gp1和双极性频率编码梯度Gr1和Gr2用于实现自旋回波的二维空间编码，其中，三维化学位移成像序列还包括相位编码梯度Gp2用于实现选层方向的空间编码；回波时间TE设置为最小值，双极性梯度之间的时间间隔△τ设置为△τ＝1/△f/2；对于二维化学位移成像序列，每个扫描层面的k空间矩阵包含同相和反相回波信号，基于频率编码方向和相位编码方向的采样点数分离同相和反相回波信号，获得二维复数矩阵I0和I1；对于三维化学位移成像序列，先沿着选层方向对k空间数据进行一维离散傅立叶变换，获得每个扫描层面的k空间复数矩阵，再基于频率编码方向和相位编码方向的采样点数分离同相和反相回波信号，分别存储为二维复数矩阵I0和I1；每个层面的I0和I1的逆傅里叶变换对S0和S1分别表示同相图和反相图；或者，第二种：水脂扫描模块在序列发生器上三维化学位移成像序列或二维化学位移成像序列，该序列采用90°激发脉冲在选层梯度Gs作用下选择激发人体某一层面的横向磁化矢量，补偿梯度Gsc用于重聚横向磁化矢量的相位弥散，然后横向磁化矢量在预备读梯度Gpre和双极性频率编码梯度Gr1和Gr2作用下产生两个梯度回波，相位编码梯度Gp1连同Gr1和Gr2用于实现梯度回波的二维空间编码，其中三维化学位移成像序列还包括相位编码梯度Gp2用于实现选层方向的空间编码；回波时间TE在序列内设置为TE＝1/△f/2，双极性梯度之间的时间间隔△τ在序列内设置为△τ＝1/△f/2，对于二维化学位移成像序列，每个扫描层面的k空间矩阵包含同相和反相回波信号，基于频率编码方向和相位编码方向的采样点数分离同相和反相回波信号，获得二维复数矩阵I0和I1；对于三维化学位移成像序列，先沿着选层方向对k空间数据进行一维离散傅立叶变换，获得每个扫描层面的k空间复数矩阵，再基于频率编码方向和相位编码方向的采样点数分离同相和反相回波信号，分别存储为二维复数矩阵I0和I1；最后，基于第一个梯度回波和第二个梯度回波获得反相图复数矩阵S0和同相图复数矩阵S1。