一种磁共振系统、场飘补偿方法和装置与流程

文档序号:33472400发布日期:2023-03-15 08:55阅读:43来源:国知局
一种磁共振系统、场飘补偿方法和装置与流程

1.本技术涉及电子信息技术领域,具体而言,涉及一种磁共振系统、场飘补偿方法和装置。


背景技术:

2.目前,核磁共振是应用核磁共振原理研制生产的,它通过向置于强磁场中的被测样品发射高功率脉冲信号激发被测样品原子核的共振现象,并通过累加、相位编码等方法获取被测样品的核磁共振信号。
3.在检测被测样品的核磁信号时,客观要求磁场保持足够稳定,以保证每次获取核磁信号的一致性。但超导磁体所提供的强磁场实际上受环境温度、外界移动物体、磁体本身性能衰减等各种因素影响,一直处于缓慢飘移的状态(即场飘)。为了实现磁场稳定的目的,需要对磁场的飘移进行修正。


技术实现要素:

4.为解决上述问题,本技术实施例的目的在于提供一种磁共振场飘补偿系统。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种磁共振系统,用于对被测样品进行检测,包括:磁体、梯度线圈、梯度发送模块、发射模块、接收模块和控制单元;
6.所述磁体内设置有所述梯度线圈,所述梯度线圈与所述梯度发送模块连接,所述接收模块与所述磁体电连接,所述梯度发送模块、所述发射模块和所述接收模块,分别与所述控制单元连接;
7.所述控制单元,用于在所述磁体对所述被测样品检测的过程中,获取所述梯度线圈的温度,当所述梯度线圈的温度大于温度阈值时,确定所述磁体的磁场发生磁场飘移,则控制所述梯度发送模块生成所述磁体的场飘补偿量;
8.所述梯度发送模块,用于在所述控制单元的控制下,生成所述场飘补偿量,将生成的所述场飘补偿量发送到所述发射模块,对所述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的所述场飘补偿量发送到所述接收模块,对所述接收模块从所述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
9.第二方面,本技术实施例还提供了一种场飘补偿方法,用于执行上述第一方面所述的磁共振系统中梯度发送模块实现的功能,所述方法包括:
10.在所述控制单元的控制下,生成所述场飘补偿量;
11.将生成的所述场飘补偿量发送到所述发射模块,对所述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的所述场飘补偿量发送到所述接收模块,对所述接收模块从所述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
12.第三方面,本技术实施例还提供了一种场飘补偿装置,用于执行上述第一方面所述的场飘补偿方法,所述装置,包括:
13.生成模块,用于在所述控制单元的控制下,生成所述场飘补偿量;
14.补偿模块,用于将生成的所述场飘补偿量发送到所述发射模块,对所述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的所述场飘补偿量发送到所述接收模块,对所述接收模块从所述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
15.本技术实施例上述第一方面至第三方面提供的方案中,在磁共振系统中设置梯度发送模块,该梯度发送模块可在控制单元的控制下,生成场飘补偿量,将生成的场飘补偿量发送到发射模块,对控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的场飘补偿量发送到接收模块,对接收模块从磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,与相关技术中需要在磁共振系统中设置补偿线圈才能够进行场飘补偿的方式相比,可以在磁共振系统中不设置补偿线圈的情况下,对磁共振系统的场飘进行补偿修正,使磁共振系统的磁场强度处于恒定态,达到稳定磁场的目的;而且,简化了磁共振系统的结构,并降低了磁共振系统的复杂度。
16.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1示出了本技术实施例1所提供的一种磁共振系统的结构示意图;
19.图2示出了本技术实施例1中的射频发射子模块的信号处理示意图;
20.图3示出了本技术实施例1中的射频接收子模块的信号处理示意图;
21.图4示出了本技术实施例2所提供的一种场飘补偿方法的流程图;
22.图5示出了本技术实施例3所提供的一种场飘补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
23.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
24.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
25.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.目前,核磁共振是应用核磁共振原理研制生产的,它通过向置于强磁场中的被测样品发射高功率脉冲信号(即mri检测信号)激发被测样品原子核的共振现象,并通过累加、相位编码等方法获取被测样品的核磁共振信号(即mri回波信号)。
27.对检测被测样品的核磁信号,要求磁场保持足够稳定,以保证每次获取核磁信号的一致性。但磁体所提供的强磁场实际上受环境温度、外界移动物体、磁体本身性能衰减等各种因素影响,一直处于缓慢飘移的状态;例如:磁共振系统中的梯度线圈在产生梯度脉冲前后会产生温升(温度变化),梯度的温升会使磁共振系统中磁体的主磁场产生场漂(即磁体的主磁场的中心频率发生偏移/飘移);或者,在磁共振系统运行时,由于病人对背景磁场的影响、磁性介质温度的影响,都会导致磁体的主磁场的中心频率发生飘移;或者,电流在梯度线圈快速切换也会对主磁场造成扰动,使得磁体的主磁场的中心频率产生飘移。为了达到磁场稳定的目的,需要对磁场的飘移进行修正。
28.基于此,本技术实施例提出一种磁共振系统、场飘补偿方法和装置,在磁共振系统中设置梯度发送模块,该梯度发送模块可在控制单元的控制下,生成场飘补偿量,将生成的场飘补偿量发送到发射模块,对控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的场飘补偿量发送到接收模块,对接收模块从磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,可以在磁共振系统中不设置补偿线圈的情况下,对磁共振系统的场飘进行补偿修正,使磁共振系统的磁场强度处于恒定态,达到稳定磁场的目的。
29.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细的说明。
30.实施例1
31.参见图1所示的磁共振系统的结构示意图,本实施例提出一种磁共振系统,用于对被测样品进行检测,包括:磁体100、梯度线圈102、梯度发送模块、发射模块、接收模块和控制单元106。
32.上述磁体内设置有上述梯度线圈,上述梯度线圈与上述梯度发送模块连接,上述接收模块与上述磁体电连接,上述梯度发送模块、上述发射模块和上述接收模块,分别与上述控制单元连接。
33.其中,磁体,用于产生磁共振系统的主磁场;梯度线圈,用于产生形成梯度场的梯度脉冲。
34.为了使磁共振系统中的梯度线圈可以在一定的驱动电流下产生线性度好的梯度场,需要满足以下几个要求:1、需要良好的线性特点,当产生的梯度场的线性范围小于成像的视场角(fov)时,图像会发生畸变,所以在设计时要求线性范围至少不小于成像范围。梯度场的线性范围大小也直接决定了图像的最大fov;2、响应时间短,梯度场从0迅速爬升到稳定值的时间称为梯度的响应时间,该响应时间影响着成像系统最小可用的回波时间,因此响应时间越短越好;3、功耗小;4、低程度的涡流效应。
35.其中,线性度好,指梯度场强度在大电流和小电流控制下,梯度场强度跟该梯度场强度控制的电流应呈线性关系变化,非线性误差小于1体积浓度(ppm)。
36.梯度线圈除了产生梯度场外,还有一个重要的作用就是参与主动匀场。
37.为了采集梯度线圈的温度,在本实施例提出的磁共振系统中,上述梯度线圈上安装有温度传感器,上述控制单元还与温度传感器连接;上述温度传感器,用于采集梯度线圈
的温度,并将采集到的梯度线圈的温度发送到上述控制单元,使得控制单元可以根据获取到的梯度线圈的温度判断磁体的磁场是否发生场飘。
38.上述控制单元,用于在上述磁体对上述被测样品检测的过程中,获取上述梯度线圈的温度,当上述梯度线圈的温度大于温度阈值时,确定上述磁体的磁场发生磁场飘移,则控制上述梯度发送模块生成上述磁体的场飘补偿量。
39.上述梯度发送模块,用于在上述控制单元的控制下,生成上述场飘补偿量,将生成的上述场飘补偿量发送到上述发射模块,对上述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的上述场飘补偿量发送到上述接收模块,对上述接收模块从上述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
40.在一个实施方式中,上述控制单元,可以采用脉冲序列控制器;当上述控制单元采用脉冲序列控制器时,可以向梯度发送模块发出补偿控制实时同步信号,控制梯度发送模块从n开始的计时周期内进行倒计时,并在计时周期内产生场飘补偿量对上述控制单元发出的mri检测信号和接收模块从上述磁体中探测到的mri回波信号分别进行补偿,从而能够对磁共振系统的场飘进行实时补偿。
41.为了生成场飘补偿量,具体地,上述梯度发送模块,包括:梯度发送子模块108和梯度放大器110。
42.上述梯度发送子模块分别与上述控制单元和上述梯度放大器连接;上述梯度放大器还与上述梯度线圈连接。
43.上述梯度发送子模块,用于在上述控制单元的控制下,生成上述场飘补偿量,将生成的上述场飘补偿量分别发送到上述发射模块和上述接收模块,对上述发射模块发送到上述磁体的mri检测信号进行补偿的同时,对上述接收模块从上述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,并向上述梯度放大器输出电压。
44.上述梯度发送子模块可以通过获取到的梯度涡流零阶项的时间参数和增益参数生成场飘补偿量,该生成场飘补偿量具体过程是现有技术,这里不再赘述。
45.上述梯度放大器,用于将上述梯度发送子模块输出的电压转换成驱动电流,并将上述驱动电流提供给上述梯度线圈。
46.在一个实施方式中,该梯度发送子模块,包括:通信接口、逻辑控制单元、数模转换器、信号整形电路和第一定时器;其中,第一定时器周期性的计算场飘补偿量,并将计算得到的场飘补偿量分别发送到发射模块和接收模块。
47.为了得到场飘补偿后的mri检测信号,在本实施例提出的磁共振系统中,上述发射模块,包括:发射线圈104、射频发射子模块112和射频功率放大器114。
48.上述发射线圈设置在上述磁体内并与上述发射模块连接,上述射频发射子模块分别与上述控制单元和上述射频功率放大器连接;上述射频功率放大器还与上述发射线圈连接。
49.在一个实施方式中,射频发射子模块,包括:与控制单元通信的接口、数字振荡器、幅度调制单元、数模转换器、带通滤波器、幅值调节器和第二定时器。其中,第二定时器,用于周期性地接收梯度发送子模块发送的场飘补偿量和对载波频率信号进行补偿操作。
50.上述射频发射子模块,用于接收上述梯度发送模块发送的上述场飘补偿量和上述控制单元发送的待补偿的载波频率信号,并利用上述场飘补偿量对上述载波频率信号进行
补偿,得到补偿后的上述载波频率信号,并对补偿后的上述载波频率信号进行处理,得到mri检测信号,将上述mri检测信号发送给上述射频功率放大器。
51.具体地,参见图2所示的射频发射子模块的信号处理示意图,上述射频发射子模块,用于接收上述梯度发送模块发送的上述场飘补偿量和上述控制单元发送的待补偿的载波频率信号,并利用上述场飘补偿量对上述载波频率信号进行补偿,得到补偿后的上述载波频率信号,并对补偿后的上述载波频率信号进行处理,得到mri检测信号,将上述mri检测信号发送给上述射频功率放大器,具体包括以下步骤(1)至步骤(4):
52.(1)接收上述梯度发送模块发送的上述场飘补偿量和上述控制单元发送的待补偿的载波频率信号;
53.(2)将上述场飘补偿量与待补偿的上述载波频率信号进行累加操作,得到累加操作结果,将上述累加操作结果输入到上述数字振荡器中,通过上述数字振荡器对上述累加操作结果进行处理,得到载波信号;
54.(3)利用基带信号对上述载波信号进行幅度调制,得到数字载波信号;
55.(4)将得到的上述数字载波信号进行数模转换,得到补偿后的上述载波频率信号,并将补偿后的上述载波频率信号作为mri检测信号发送给上述射频功率放大器。
56.在上述步骤(2)中,将上述场飘补偿量与待补偿的上述载波频率信号进行累加操作,得到累加操作结果的过程就是将场飘补偿量与待补偿的上述载波频率信号的频率字进行合成后得到的结果;具体的实现过程是现有技术,这里不再赘述。
57.上述载波信号,就是数字振荡器对上述累加操作结果进行处理后得到的数字本振信号。
58.在上述步骤(3)中,利用基带信号对上述载波信号进行幅度调制的过程,就是在幅度调制单元中将基带信号与载波信号相乘,得到数字载波信号。
59.在上述步骤(4)中,补偿后的上述载波频率信号,即mri检测信号,为模拟信号。
60.具体地,将补偿后的上述载波频率信号作为mri检测信号发送给上述射频功率放大器,包括以下流程:将该mri检测信号输入到带通滤波器,通过带通滤波器将mri检测信号中磁共振所需要的窄带脉冲信号保留下来,同时将带外的干扰频率成分滤除掉,得到滤波后的mri检测信号;然后,利用幅值调节器对滤波后的mri检测信号进行幅值调节,将滤波后的mri检测信号幅值大小缩放到磁共振所需要的幅值大小;最后,射频发射子模块将幅值调整后的mri检测信号发送到射频功率放大器做进一步能量放大。
61.上述射频功率放大器,用于对上述mri检测信号进行放大,并将放大后的上述mri检测信号发送到上述发射线圈,上述磁体在上述发射线圈的作用下,能够发出与上述mri射频脉冲信号具有相同频率的激励脉冲,对上述被测样品进行射频激发。
62.该射频功率放大器,用于对上述mri检测信号进行放大,就是将mri检测信号的功率提高到特定扫描所需的功率水平。
63.在一个实施方式中,上述发射线圈可以采用体线圈;体线圈是一种基于高通鸟笼设计的圆极化线圈。鸟笼形状设计的主要优点是:射频场振幅在成像体积之外下降非常快,从而大大减少了场模糊伪影,并在线圈上更均匀地分布射频场的长度。
64.上述体线圈的主要用途是发射激励脉冲和切片定位的侦察兵或拓扑图像的定位成像。
65.为了接收被测样品反馈的mri回波信号,本实施例提出的磁共振系统,还包括:数据处理单元116;上述接收模块,包括:接收线圈118、前置放大器120和射频接收子模块122;上述接收线圈设置在上述磁体内;上述接收线圈、上述前置放大器和上述射频接收子模块依次连接;上述射频接收子模块和上述数据处理单元分别与上述控制单元连接。
66.通常情况下,接收线圈接收到的mri回波信号只有微伏数量级,需要先将接收到的mri回波信号发送到前置放大器进行放大,然后前置放大器会将放大后的mri回波信号发送到射频接收子模块,由射频接收子模块将mri回波信号从模拟信号转换成数字信号。
67.具体地,上述前置放大器,用于在对上述被测样品进行检测的过程中,将上述接收线圈接收到的上述mri回波信号进行放大后发送到上述射频接收子模块中。
68.上述射频接收子模块,用于对接收到的上述mri回波信号进行模数转换,并将模数转换后的上述mri回波信号转换成基带信号发送到上述数据处理单元中。
69.在一个实施方式中,射频接收子模块包括:低噪声信号放大器、模拟带通滤波器、a/d转换器、数字振荡器、数字下变频处理器、与控制单元交互的通信接口和第三定时器。其中,第三定时器,用于周期性地接收梯度发送子模块发送的场飘补偿量和对控制单元发出的载波频率信号进行补偿操作。
70.具体地,参见图3所示的射频接收子模块的信号处理示意图,为了将mri回波信号从模拟信号转换成数字信号,上述射频接收子模块,用于对接收到的上述mri回波信号进行模数转换,并将模数转换后的上述mri回波信号转换成基带信号发送到上述数据处理单元,可以执行以下步骤(10)至步骤(12):
71.(10)对上述mri回波信号进行模数转换,得到模数转换后的上述mri回波信号;
72.(11)根据上述梯度发送模块发送的上述场飘补偿量对上述控制单元发送的载波频率信号进行补偿,得到补偿后的上述载波频率信号,并利用补偿后的上述载波频率信号与模数转换后的上述mri回波信号相乘,以对模数转换后的上述mri回波信号进行幅度解调;
73.(12)将幅度解调后的上述mri回波信号转换成基带信号,并将上述基带信号发送到上述数据处理单元中。
74.在上述步骤(12)中,具体地,将幅度解调后的上述mri回波信号转换成基带信号的具体实现过程,包括:
75.幅度解调后的上述mri回波信号被发送到数字下变频处理器,在数字下变频处理器里进行抽取和滤波后,将mri回波信号转换成基带信号,并对该基带信号进行数据封装,得到基带信号数据包,射频接收子模块将得到的该基带信号数据包发送到控制单元,并由控制单元发送到数据处理单元。
76.上述数据处理单元,用于对接收到的上述基带信号进行处理,得到上述被测样品的检测图像。
77.在一个实施方式中,上述数据处理单元,用于将接收到的基带信号进行重建和图像处理,得到被测样品的扫描图像。其中,将接收到的基带信号进行重建和图像处理,得到被测样品的扫描图像的具体过程是现有技术,这里不再赘述。
78.在梯度发送模块将生成的场飘补偿量分别发送到射频发送子模块和射频接收子模块的过程中,考虑到梯度发送子模块中的第一定时器、射频发射子模块中的第二定时器
和射频接收子模块中的第三定时器都在控制单元给出的时钟源下工作的情形,梯度发送子模块只能采用二进制字符串的形式向射频发射子模块和射频接收子模块传输场飘补偿量,且场飘补偿量一般的数据长度为32比特(bits)到56bits之间,而一般一个二进制字符串的长度是8bits,所以,为了使梯度发送模块能够顺利的将生成的场飘补偿量分别发送到射频发送子模块和射频接收子模块,上述梯度发送模块,用于将生成的上述场飘补偿量发送到上述发射模块和上述接收模块,包括以下具体步骤(21)至步骤(25):
79.(21)获取数据包的单位载荷字节数,按照上述单位载荷字节数,将上述场飘补偿量拆分成多个补偿量数据单元,并将拆分后得到的多个补偿量数据单元中的各补偿量数据单元,分别装载到不同的数据包上;
80.(22)对上述不同的数据包中的第一个数据包增加作为包头信息的第一包头标识和作为包尾信息的第一包尾标识;
81.(23)对上述不同的数据包中的最后一个数据包增加作为包头信息的第二包头标识和作为包头信息的第二包尾标识;
82.(24)对上述不同的数据包中的除上述第一个数据包和上述最后一个数据包外的其余数据包增加作为包头信息的第三包头标识和作为包头信息的第三包尾标识;
83.(25)将上述不同数据包分别发送到上述发射模块和上述接收模块。
84.在上述步骤(20)中,上述场飘补偿量的字节数量,可以是32bits、40bits、48bits和56bits中的字节数量之一。
85.所以,上述场飘补偿量,就是一个32bits、40bits、48bits或者56bits的二进制字符串。
86.在上述步骤(21)中,上述单位载荷字节数,用于表示一个数据包能够载荷的最大字节数量。
87.在一个实施方方式中,上述单位载荷字节数是8bits。
88.具体地,为了将上述场飘补偿量进行拆分并分别装载到不同的数据包上,可以执行以下具体步骤:
89.在上述场飘补偿量的读取方向上,按照上述单位载荷字节数,将场飘补偿量拆分成多个补偿量数据单元,并将拆分后得到的多个补偿量数据单元中的各补偿量数据单元,分别装载到不同的数据包上。
90.其中,各补偿量数据单元是8bits的二进制字符串。
91.在上述步骤(22)中,上述包头信息和上述包尾信息,由两个二进制字符组成。
92.在一个实施方式中,上述第一包头标识,是两个二进制字符“11”。
93.上述第一包尾标识,是两个二进制字符“11”。
94.若第一个数据包中的补偿量数据单元的二进制字符串是00001111,那么添加了包头信息和包尾信息的第一个数据包可以表示为:110000111111。
95.在上述步骤(23)中,在一个实施方式中,上述第二包头标识,是两个二进制字符“11”。上述第二包尾标识,是两个二进制字符“01”。
96.若最后一个数据包中的补偿量数据单元的二进制字符串是11110000,那么添加了包头信息和包尾信息的最后一个数据包可以表示为:111111000001。
97.在上述步骤(24)中,在一个实施方式中,上述第三包头标识,是两个二进制字符“11”。上述第三包尾标识,是两个二进制字符“10”。
98.上述不同的数据包中的除上述第一个数据包和上述最后一个数据包外的其余数据包中的一个中间数据包的补偿量数据单元的二进制字符串是10101010;那么,添加了包头信息和包尾信息的该中间数据包可以表示为111010101010。相应地,在接收到上述梯度发送模块发送的数据包后,上述发射模块或者上述接收模块,还具体用于执行以下步骤(31)至步骤(34):
99.(31)当接收到上述梯度发送模块发送的数据包时,提取获取到的上述数据包的包头信息和包尾信息;
100.(32)当上述包头信息为第一包头标识且上述包尾信息为第一包尾标识时,确定接收到上述场飘补偿量的第一个数据包,并继续接收上述场飘补偿量的剩余数据包;
101.(33)当上述包头信息为第二包头标识且上述包尾信息为第二包尾标识时,确定接收到上述场飘补偿量的最后一个数据包;
102.(34)将承载上述场飘补偿量的各补偿量数据单元的数据包的包头信息和包尾信息都去掉,得到上述场飘补偿量的各补偿量数据单元;
103.(35)将各上述补偿量数据单元拼接起来,得到完整的上述场飘补偿量。
104.在上述步骤(31)中,在上述发射模块中,接收到上述梯度发送模块发送的数据包的是射频发射子模块;在上述接收模块中,接收到上述梯度发送模块发送的数据包的是射频接收子模块。
105.提取获取到的上述数据包的包头信息和包尾信息的过程是现有技术,这里不再赘述。
106.在上述步骤(32)中,当确定接收到的数据包的包头信息为二进制字符“11”且包尾信息为二进制字符“11”时,确定接收到上述场飘补偿量的第一个数据包。
107.在上述步骤(33)中,当确定接收到的数据包的包头信息为二进制字符“11”且包尾信息为二进制字符“01”时,确定接收到场飘补偿量的最后一个数据包。
108.在一个实施方式中,在采用脉冲序列控制器作为控制单元的情况下,确定需要对磁共振系统的场飘进行补偿时,分别向梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块分别发出补偿控制实时同步信号,控制梯度发送子模块、射频发射子模块和射频接收子模块分别内置的不同定时器同时从n开始倒计时,梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块接收到场飘补偿命令后,立即让内置的第一定时器、第二定时器和第三定时器启动计数操作,第一定时器、第二定时器和第三定时器在每个计时周期内分别从n倒计数到0,当计数到0后,再次开始下一个周期计数,再次从n计数到0。
109.在每个计时周期内,第一定时器计数到n时,梯度发送子模块开始计算新的场飘补偿量,到第一定时器计数到预设数值p(0<p<n)时,计算完成后的场飘补偿量,同时启动传输,将该场飘补偿量发送至射频发射子模块和射频接收子模块,当射频发射子模块、射频接收子模块接收到场飘补偿量后,等待至定时器计数计到0,将场飘补偿量分别补偿至射频发射子模块和射频接收子模块的数字振荡器。
110.当完成对磁共振系统的场飘补偿时,控制单元分别向梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块发送场飘补偿停止命令,梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块这三个子模块接收到场飘补偿停止命令后,停止各自内置的定时器的计数操
作。
111.在对磁共振系统的场飘进行补偿的过程中,控制单元通过定时器指令设置梯度发送子模块中的第一定时器、射频发射子模块中的第二定时器、射频接收子模块中的第三定时器的周期(即n值),在倒计时开始时,或者已执行完预设数量(如:100个)定时器周期的情况下,控制单元会向梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块发送一次补偿控制实时同步信号,该补偿控制同步信号的作用体现在以下两个方面:1)用于指示是否启动场飘补偿量计算和场飘补偿流程,梯度发送子模块、射频发射子模块、射频接收子模块若没收到该补偿控制实时同步信号,表示不启动场飘补偿计算和场飘补偿流程;2)该补偿控制实时同步信号用于梯度发送子模块中的第一定时器、射频发射子模块中的第二定时器、射频接收子模块中的第三定时器计数同步,以避免这第一定时器、第二定时器、第三定时器由于寄存器读取的时序偏差造成的定时器计数不同步的缺陷。通过以上的论述可知,本实施例提出的磁共振系统,为了补偿梯度线圈的温升导致的磁体磁场产生的场飘,通过磁共振系统内部的梯度发送子模块向射频发射子模块和射频接收子模块分别传输场飘补偿量,以此对射频发射子模块和射频接收子模块的载波频率进行补偿,实现了对场飘的补偿。补偿后的上述磁共振系统的中心频率场飘为+/-5hz范围内,使得上述磁共振系统维持在一个相对较稳定的频率范围内,进而保持上述磁共振系统的中心频率的稳定性。
112.综上所述,本实施例提出一种磁共振系统,在磁共振系统中设置梯度发送模块,该梯度发送模块可在控制单元的控制下,生成场飘补偿量,将生成的场飘补偿量发送到发射模块,对控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的场飘补偿量发送到接收模块,对接收模块从磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,与相关技术中需要在磁共振系统中设置补偿线圈才能够进行场飘补偿的方式相比,可以在磁共振系统中不设置补偿线圈的情况下,对磁共振系统的场飘进行补偿修正,使磁共振系统的磁场强度处于恒定态,达到稳定磁场的目的;而且,简化了磁共振系统的结构,并降低了磁共振系统的复杂度。
113.实施例2
114.参见图4所示的一种场飘补偿方法的流程图,本实施例提出的场飘补偿方法,用于执行上述实施例1提出的上述的磁共振系统中梯度发送模块实现的功能,上述方法包括:
115.步骤400、在上述控制单元的控制下,生成上述场飘补偿量。
116.步骤402、将生成的上述场飘补偿量发送到上述发射模块,对上述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的上述场飘补偿量发送到上述接收模块,对上述接收模块从上述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
117.本实施例提供出的场飘补偿方法的具体实现过程,就是上述实施例1提出的磁共振系统中梯度发送模块的实现的具体功能,这里不再赘述。
118.综上所述,本实施例提出一种场飘补偿方法,在磁共振系统中设置梯度发送模块,该梯度发送模块可在控制单元的控制下,生成场飘补偿量,将生成的场飘补偿量发送到发射模块,对控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的场飘补偿量发送到接收模块,对接收模块从磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,与相关技术中需要在磁共振系统中设置补偿线圈才能够进行场飘补偿的方式相比,可以在磁共振系统中不设置补偿线圈的情况下,对磁共振系统的场飘进行补偿修正,使磁共振系统的磁场强度处于恒定态,达到稳定磁场的目的;而且,简化了磁共振系统的结构,并降低了磁共振系统的复杂度。
119.实施例3
120.参见图5所示的一种场飘补偿装置的结构示意图,本实施例提出一种场飘补偿装置,用于执行上述实施例2上述的场飘补偿方法,上述装置,包括:
121.生成模块500,用于在上述控制单元的控制下,生成上述场飘补偿量;
122.补偿模块502,用于将生成的上述场飘补偿量发送到上述发射模块,对上述控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的上述场飘补偿量发送到上述接收模块,对上述接收模块从上述磁体中探测到的mri回波信号进行补偿。
123.综上所述,本实施例提出一种场飘补偿装置,在磁共振系统中设置梯度发送模块,该梯度发送模块可在控制单元的控制下,生成场飘补偿量,将生成的场飘补偿量发送到发射模块,对控制单元发出的mri检测信号进行补偿,并将生成的场飘补偿量发送到接收模块,对接收模块从磁体中探测到的mri回波信号进行补偿,与相关技术中需要在磁共振系统中设置补偿线圈才能够进行场飘补偿的方式相比,可以在磁共振系统中不设置补偿线圈的情况下,对磁共振系统的场飘进行补偿修正,使磁共振系统的磁场强度处于恒定态,达到稳定磁场的目的;而且,简化了磁共振系统的结构,并降低了磁共振系统的复杂度。
124.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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