一种磁共振B0场扰动补偿系统及方法与流程

本发明涉及磁共振成像系统领域，具体地说是一种磁共振b0场扰动补偿系统及方法。

背景技术：

人们对健康的追求促进了医疗卫生事业的蓬勃发展。21世纪以来，核磁共振成像技术以其高分辨率、大信息量、无损害检查等优点得到广泛的应用。

磁共振成像系统需要使用磁场。根据拉莫方程ω0＝γb0，不同的磁体b0场对应着不同的本振信号。由于磁共振系统成像质量非常依赖于b0场的稳定性，所以保持b0场的稳定性就非常重要。但是有一些影响b0场稳定性的因素又不能完全去除，比如供电的50赫兹扰动、磁共振成像系统附近有汽车通过引起的扰动、磁共振成像系统中加上梯度场之后的引起的瞬态扰动等。所以在b0场受到扰动后，对本振进行相应的扰动补偿就显得非常重要。

目前，很多磁共振成像系统不能对扰动进行补偿，或者只能某一类型扰动进行补偿。使得有扰动出现时，图像质量变差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种磁共振b0场扰动补偿系统及方法，能够同时对多种扰动进行补偿，使得本振信号能随着扰动信息改变，提高图像质量。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种磁共振b0场扰动补偿系统，包括：

扰动信息初步处理模块，连接扰动量计算模块，用于接收扰动信息，对扰动信息进行分类，对分类后的数据进行初步处理，将初步处理后的数据发送给扰动量计算模块；所述初步处理包括对扰动信息数据包进行归一化处理和滤波处理；

扰动量计算模块，连接扰动信息初步处理模块和本振更新模块，用于接收扰动信息初步处理模块传输过来的数据，根据不同类型的扰动信息和扰动控制参数，进行相应的扰动量计算，输出计算后的扰动量；

本振更新模块，连接扰动量计算模块，用于接收本振信号和扰动量计算模块传输来的扰动量，根据扰动量的类型，对本振信号不同模式的更新。

所述对扰动信息进行分类包括：将扰动信息分为需要实时计算和需要定时计算；当扰动信息的数据包类型为16进制的5a5a时，表示该扰动信息需要实时计算，当扰动信息的数据包类型为16进制的a5a5时表示该扰动信息需要定时计算。

所述归一化处理为：找到数据包参数中的最大值，将数据包参数中的每一个参数都除以该最大值，用得到的数值更新原参数。

所述滤波处理为：将数据包参数中的数据经过高通fir滤波器滤波。

所述扰动量计算过程包括：首先对扰动信息的类型进行判断，如果扰动信息的类型为需要定时计算，则定时计算的公式为：

其中，f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数，f(x-1)表示上次定时计算得到的扰动量，第一次计算时，上次扰动量为0；

实时计算的计算公式为：

其中，f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数。

所述本振更新模块包括本振定时补偿模块和本振实时补偿模块：

本振定时补偿模块内部设置循环记时的定时器，对于扰动信息为定时的本振信号，该定时器时间结束时会将定时更新扰动量增加到本振上，然后再次进入下一个定时周期，循环将定时更新扰动量增加到本振上，并把新的本振传送给本振实时补偿模块；

本振实时补偿模块用于实时将本振定时补偿模块发送的新的本振和实时更新的扰动量相加，得到补偿后本振。

一种磁共振b0场扰动补偿方法，包括以下步骤：

步骤1：接收磁共振b0场的扰动信息，并对扰动信息进行分类，对分类后的数据进行初步处理；初步处理包括对扰动信息数据包进行归一化处理和滤波处理；

步骤2：根据初步处理后的不同类型的扰动信息和扰动控制参数，进行相应的扰动量计算，得到计算后的扰动量；

步骤3：根据扰动量的类型，对本振信号不同模式的更新。

所述对扰动信息进行分类包括：将扰动信息分为需要实时计算和需要定时计算；当扰动信息的数据包类型为16进制的5a5a时，表示该扰动信息需要实时计算，当扰动信息的数据包类型为16进制的a5a5时表示该扰动信息需要定时计算。

所述扰动量计算过程包括：首先对扰动信息的类型进行判断，如果扰动信息的类型为需要定时计算，则定时计算的公式为：

这里的f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数，f(x-1)表示上次定时计算得到的扰动量，第一次计算时，上次扰动量为0。实时计算的计算公式为：

这里的f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ax表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数。

所述根据扰动量的类型，对本振信号不同模式的更新包括：

首先对于扰动信息为定时的本振信号，通过定时器在时间结束时会将定时更新扰动量增加到本振上，然后再次进入下一个定时周期，循环将定时更新扰动量增加到本振上，生成新的本振；

然后实时将新的本振和实时更新的扰动量相加，得到补偿后本振。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明扰动源可以是多路信号，可以对多个扰动同时补偿；

2.本发明扰动补偿支持多种类型，包括线性补偿、指数补偿等；

3.本发明能够同时对多种扰动进行补偿，使得本振信号能随着扰动信息改变，提高图像质量。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为本发明扰动信息初步处理模块功能示意图；

图3为本发明扰动量计算模块功能示意图；

图4为本发明本振更新模块功能示意图；

图5为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明系统结构图如图1所示，包括：

扰动信息初步处理模块，用于对扰动信息进行初步处理,其功能实现如图2所示。其首先对接收到的扰动信息根据格式进行解码，得到扰动信息的数据包,数据包的内容包括数据包长度、数据包类型和数据包参数。根据数据包的类型对扰动信息进行分类，具体为：当数据包类型为16进制的5a5a时，表示该扰动信息需要实时计算，当数据包类型为16进制的a5a5时表示该扰动信息需要定时计算。分类后的数据包进行归一化、滤波等初步处理，归一化初步处理为：找到数据包参数中的最大值，将数据包参数中的每一个参数都除以该最大值，用得到的数值更新原参数；滤波初步处理为：将数据包参数中的数据经过高通fir滤波器滤波。初步处理后的数据发送给扰动量计算模块。所述不同类型包括但不局限于：随时间线性变化的扰动信息、随时间指数变化的扰动信息、随时间实时变化的扰动信息。

扰动量计算模块，用于对接收到的数据进行计算，生成扰动量，其功能实现如图3所示。所述扰动量计算模块内相应的扰动量计算，包括但不局限于：随时间线性变化的扰动量、随时间指数变化的扰动量计算、随时间实时变化的扰动量计算；所述随时间指数变化的扰动量计算包括一组或多组幅度和时间项系数。首先对扰动信息的类型进行判断，然后根据扰动类型和扰动控制参数进行相应的定时计算或者实时计算的。定时计算的计算公式为：

这里的f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数，f(x-1)表示上次定时计算得到的扰动量，第一次计算时，上次扰动量为0。实时计算的计算公式为：

这里的f(x)表示本次计算的扰动量,k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数。计算后的扰动量发送给本振更新模块。扰动量计算模块可以同时进行多路干扰信息的计算。

本振更新模块，用于磁共振b0场对应本振的更新，其功能实现如图4所示。本振更新模块内的不同模式的更新包括但不局限于：对本振实时更新、对本振按固定时间间隔更新。本振更新模块连接扰动量计算模块，用于接收本振信号和扰动量计算模块传输来的扰动量，根据扰动量的类型，实现对本振信号不同模式的更新，具体为：本振定时补偿模块内部有一个循环记时的定时器，定时器时间结束时会将定时更新扰动量增加到本振上，然后再次进入下一个定时周期，循环将定时更新扰动量增加到本振上，并把新的本振传送给本振实时补偿模块；本振实时补偿模块具体工作为实时将新的本振和实时更新扰动量相加，得到补偿后本振。

如图5所示是本发明的方法流程图。

方法包括以下步骤：

步骤1：接收磁共振b0场的扰动信息，并对扰动信息进行分类，对分类后的数据进行初步处理；初步处理包括对扰动信息数据包进行归一化处理和滤波处理；所述归一化处理为：找到数据包参数中的最大值，将数据包参数中的每一个参数都除以该最大值，用得到的数值更新原参数。所述滤波处理为：将数据包参数中的数据经过高通fir滤波器滤波。

步骤2：根据初步处理后的不同类型的扰动信息和扰动控制参数，进行相应的扰动量计算，得到计算后的扰动量；

步骤3：根据扰动量的类型，对本振信号不同模式的更新。

所述对扰动信息进行分类包括：将扰动信息分为需要实时计算和需要定时计算；当扰动信息的数据包类型为16进制的5a5a时，表示该扰动信息需要实时计算，当扰动信息的数据包类型为16进制的a5a5时表示该扰动信息需要定时计算。

所述扰动量计算过程包括：首先对扰动信息的类型进行判断，如果扰动信息的类型为需要定时计算，则定时计算的公式为：

这里的f(x)本次计算的扰动量，k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数，f(x-1)表示上次定时计算得到的扰动量，第一次计算时，上次扰动量为0。实时计算的计算公式为：

这里的f(x)本次计算的扰动量，k表示参数的索引，ak表示扰动信息数据包中第k个参数，bk表示扰动控制参数数据包中的第k个参数。扰动控制参数的内容包括数据包长度、数据包类型和数据包参数,数据包类型表示该扰动控制参数适用的扰动信息类型:实时计算扰动信息或者定时计算扰动信息。

所述根据扰动量的类型，对本振信号不同模式的更新包括：

首先对于定时类型的扰动量，通过定时器在时间结束时会将定时更新扰动量增加到本振上，然后再次进入下一个定时周期，循环将定时更新扰动量增加到本振上，生成新的本振；

然后实时将新的本振和实时更新的扰动量相加，得到补偿后本振。