主磁场偏移估算方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁共振领域，特别是涉及一种主磁场偏移估算方法和系统。
【背景技术】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)以其无电离福射、软组织对比度高、可任意方向成像等特点已广泛用于医学临床中MRI不仅能够提供组织形态学信息，而且能够反映组织的功能特性(弥散、灌注、脑功能成像等)，能够反映分子水平的信息。
[0003]定量磁化率成像(QuantitativeSusceptibility Mapping，QSM)是近年来MRI 领域研宄的热点之一，它能够对局部组织的磁化率特性进行定量的测量，比常规MRI方法提供更多、更精确的成像信息。QSM需要解决的一个重要问题是如何更好地去除背景不均匀场Btl(主磁场强度)场的影响。传统的方式是利用多回波求Btl场的偏移，而多回波需要处理相位时间和空间解卷绕等问题。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对传统的利用回波求主磁场的偏移需处理相位时间和空间解卷绕的问题，提供一种不需要相位时间和空间解卷绕的主磁场强度偏移估算方法和系统。
[0005]一种主磁场强度偏移估算方法，包括以下步骤:
[0006]发射步骤，施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发；
[0007]采集步骤，采集在一组等间隔频率射频脉冲激发下的一组图像；
[0008]绘制步骤，根据所述一组图像得到每个像素点的直接水饱和曲线；
[0009]插值步骤，对所述直接水饱和曲线进行插值得到修正后的直接水饱和曲线；
[0010]中心频率求取步骤，求取修正后的直接水饱和曲线的中心点频率；
[0011]偏移计算步骤，将求取的中心点频率和指定的中心点频率相减得到主磁场强度的偏移量。
[0012]在其中一个实施例中，所述方法还包括:
[0013]相位变化量计算步骤，根据所述主磁场强度的偏移量得到主磁场强度偏移产生的相位变化量；
[0014]修正步骤，获取每个像素点累计的相位，并将每个像素点累计的相位加上对应的主磁场强度的偏移产生的相位变化量得到修正后的每个像素点累计的相位。
[0015]在其中一个实施例中，所述直接水饱和曲线为以频率为横坐标，以像素的强度值为纵坐标的曲线；
[0016]所述中心频率求取步骤包括:
[0017]以修正后的直接水饱和曲线上的各点为中心，计算以各点为中心的对称的两个强度值的差的平方和，获取平方和最小所对应的点，将平方和最小所对应的点的频率作为所述直接水饱和曲线的中心点频率。
[0018]在其中一个实施例中，在发射步骤之前，所述方法还包括:
[0019]激发步骤，施加预定组数的射频脉冲，且每组分别在X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向施加180度射频脉冲；
[0020]所述发射步骤包括:使用预定翻转角施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发。
[0021]在其中一个实施例中，所述激发步骤中施加的射频脉冲的频率范围为-170?170赫兹。
[0022]一种主磁场强度偏移估算系统，包括:
[0023]发射模块，用于施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发；
[0024]采集模块，用于采集在一组等间隔频率射频脉冲激发下的一组图像；
[0025]绘制模块，用于根据所述一组图像得到每个像素点的直接水饱和曲线；
[0026]插值模块，用于对所述直接水饱和曲线进行插值得到修正后的直接水饱和曲线；
[0027]中心频率求取模块，用于求取修正后的直接水饱和曲线的中心点频率；
[0028]偏移计算模块，用于将求取的中心点频率和指定的中心点频率相减得到主磁场强度的偏移量。
[0029]在其中一个实施例中，所述系统还包括:
[0030]相位变化量计算模块，用于根据所述主磁场强度的偏移量得到主磁场强度偏移产生的相位变化量；
[0031]修正模块，用于获取每个像素点累计的相位，并将每个像素点累计的相位加上对应的主磁场强度的偏移产生的相位变化量得到修正后的每个像素点累计的相位。
[0032]在其中一个实施例中，所述直接水饱和曲线为以频率为横坐标，以像素的强度值为纵坐标的曲线；
[0033]所述中心频率求取模块还用于以修正后的直接水饱和曲线上的各点为中心，计算以各点为中心的对称的两个强度值的差的平方和，获取平方和最小所对应的点，将平方和最小所对应的点的频率作为所述直接水饱和曲线的中心点频率。
[0034]在其中一个实施例中，所述系统还包括:
[0035]激发模块，用于在施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发之前，施加预定组数的射频脉冲，且每组分别在X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向施加180度射频脉冲；
[0036]所述发射模块还用于使用预定翻转角施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发。
[0037]在其中一个实施例中，所述激发步骤中施加的射频脉冲的频率范围为-170?170赫兹。
[0038]上述主磁场强度偏移估算方法和系统，通过采集一组等间隔频率射频脉冲激发下的图像，根据该一组图像得到每个像素点的直接水饱和曲线，对直接水饱和曲线进行插值后，求取插值后的直接水饱和曲线的中心点频率，将求取的中心点频率与指定的中心点频率相减得到主磁场强度的偏移量，不需要处理相位时间和空间解卷绕问题，降低了计算的复杂度，且提高了计算精度。
【附图说明】
[0039]图1为一个实施例中主磁场强度偏移估算方法的流程图；
[0040]图2为一个实施例中主磁场强度偏移估算系统的结构框图；
[0041]图3为另一个实施例中主磁场强度偏移估算系统的结构框图；
[0042]图4为四根盛有不同浓度氨基质子的试管插在盛有琼脂的烧杯中的横截面示意图；
[0043]图5为像素点的直接水饱和曲线示意图；
[0044]图6为对每一个像素点的水饱和曲线求中心点频率获得的Btl场的偏移图。
【具体实施方式】
[0045]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0046]图1为一个实施例中主磁场强度偏移估算方法的流程图。如图1所示，该主磁场强度偏移估算方法，包括以下步骤:
[0047]步骤102，发射步骤，施加一组等间隔频率的射频脉冲进行激发。
[0048]具体的，一组等间隔频率的射频脉冲是指以水的氢质子的进动频率为中心，向前和向后以等间隔差形成的一组频率。例如水的氢质子的进动频率为42.577MHz/T(兆赫兹/特斯拉)，则在IT (特斯拉)磁场下，Ippm(Parts Per Mill1n，百万分之一)为42.577Ηζ。在3Τ磁场下水的氢质子的进动频率为127.73MHz，Ippm为127.73Hz，取0.05ppm即相当于6Hz为间隔频率。以127.73Hz为中心，间隔6Hz，向前和向后取48个不同频率，形成一组49个不同频率的射频脉冲，采用49个不同频率的射频脉冲进行激发。在其他实施例中，一组等间隔频率的射频脉冲中包含的不同频率数可根据需要选取，如20、29、30、31等任意数。
[0049]该一组等间隔频率的范围为-170?170赫兹。优选的为-150?150赫兹。
[0050]在步骤102之前，上述主磁场强度偏移估算方法还包括:激发步骤，施加预定组数的射频脉冲，且每组分别在X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向施加180度射频脉冲。
[0051]具体的，在激发步骤中施加的射频脉冲的频率范围为-170?170赫兹。优选的为-150?150赫兹。施加预定组数的射频脉冲，每组分别在X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向施加180度射频脉冲，施加方式为施加第一预定时长射频脉冲，然后停止第二预定时长，再施加第一预定时长射频脉冲，再停止第二预定时长，如此重复。例如预定组数为10组，