磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正方法、系统、终端及介质与流程

本发明涉及磁共振成像领域，特别是涉及一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正方法、系统、终端及介质。

背景技术：

1、磁共振成像系统利用静磁场b0对人体内的氢质子进行极化产生自旋，并通过施加外加射频脉冲b1场对自旋进行激发，配合不同方向分布的空间梯度场对不同位置的自旋进行编码，从而产生所需的磁共振信号，并通过相应的图像重建算法产生所需的磁共振图像。快速自旋回波序列是一类可以实现快速扫描的磁共振脉冲序列，其通过反复施加180°回聚脉冲，可以在一次90°射频脉冲激发后产生多个自旋回波，形成回波链，大大缩短了扫描图像所需的时间。但是在快速自旋回波序列实际扫描时，由于受到射频和梯度的硬件误差、系统涡流的影响，会使得回波链中的不同的回波产生不同的相位误差，从而在最终重建的图像中产生伪影、模糊以及信号丢失，严重影响磁共振图像的临床质量，因此需要对快速自旋回波中的相位误差进行准确的测量，并在实际扫描过程中加以校正。

2、专利us6160397中，介绍了一种通过预扫描对相位编码方向的相位误差进行测量并校正的方法，其通过预扫描采集快速自旋回波序列回波链的前两个回波，并计算出它们之间的相位差分布曲线，以此计算出相位编码方向所需的校正梯度大小；

3、专利us6369568b1中，提出了一种对快速自旋回波三个方向的相位误差进行测量并校正的方法，其通过三次预扫描分别对层面选择、相位编码和频率编码方向采集两个回波，以此对相位误差进行测量，并通过调整激发和回聚脉冲的初始相位来消除零阶的相位误差，通过在相应梯度轴施加额外的补偿梯度来完成一阶相位误差的消除；

4、专利cn104569882b中，通过采用预扫描的方法，通过梯度和回聚射频脉冲相位的调整，使自旋回波和受激回波位置重合，消除了快速自旋回波的零阶和一阶相位误差。

5、上述专利中，都是通过使用预扫描的方式对快速自旋回波中的相位误差进行测量。但是在us6369568b1中，只采集了回波链中的两个回波，来对各个轴方向的相位误差进行计算。由于受到长时间参数的系统涡流影响，后续自旋回波会受到之前系统涡流的累计影响，因此其相位误差也会逐渐积累，从而回波彼此之间存在差异，仅用两个回波计算出的相位误差值并不能很好的表述整个回波链中相位误差的分布情况。专利us6160397中考虑到了回波链中的后续回波所需要的相位误差校正量，但是仅仅针对一阶相位误差，即通过在相位编码方向、回波两侧施加大小近似、幅度相反的修正梯度，并没有将后续回波中零阶相位误差的波动考虑进去。除此之外，上述的两个专利都没有考虑快速自旋回波序列中受激回波的存在，因此计算的都是自旋回波和受激回波整体的相位，而这两个回波并不一定是完全重合的，这会给相位误差的计算带来误差，进而导致图像伪影的残留。专利cn104569882b中考虑了快速自旋回波序列中受激回波的存在，通过改变射频激发脉冲和回聚脉冲的相位，通过处理可以分别得到自旋回波和受激回波的数据，并据此分别计算出自旋回波和受激回波的补偿梯度，消除快速自旋回波中的一阶相位误差。但该专利也仅利用了回波链中的前两个回波进行相位误差的测量，没有考虑长时间参数的系统涡流影响在后续回波中积累产生的影响，因此通过前两个回波计算出来的相位校正参数，并不能保证回波链的后续自旋回波和受激回波能够将相位误差进行精确的校正。

6、因此，现有技术关于回波的相位误差校正具有以下问题：

7、1.目前的相关专利中并没有对快速自旋回波的回波链中所有回波的相位误差进行准确全面的测量，通常是利用回波链中的两个回波进行相位误差的测量，并计算出所需的相位校正参数并应用到整个回波链中去，由于长时间参数涡流的影响是可以相互叠加的，因此传统方法并不能很好的消除回波链中所有回波的相位误差。

8、2.已有的专利技术中并没有对快速自旋回波序列中的自旋回波和受激回波信号进行更加深入的考虑和计算，由于二者在时间上并不是完全重叠的，因此在不将二者进行分离的情况下测量得到的相位误差，并不能准确的消除不同信号的相位误差分布。

9、3.现有技术中，只考虑了一阶相位误差在回波链中不同回波之间的差异，没有将零阶相位误差在回波链中的变化考虑进去，从而影响了快速自旋回波序列最终相位校正的准确度和重建图像的质量。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正方法、系统、终端及介质，用于解决现有技术中以上技术问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正方法，所述方法包括：通过执行预扫描操作采集自旋回波序列目标逻辑轴方向整个回波链内的回波信号；基于各回波信号，分离得到整个回波链内的各自旋回波和各受激回波；将各自旋回波和各受激回波分别进行拟合获得对应的相位分布曲线；基于各自旋回波和各受激回波的相位分布曲线计算各回波对应的相位误差，以供在磁共振成像过程中对目标逻辑轴方向整个回波链内的各回波进行相位校正。

3、于本发明的一实施例中，所述预扫描操作包括：关闭相位编码梯度，并在目标逻辑轴方向上设置读出梯度；执行第一次预扫描，采集整个回波链内的k空间中心的第一回波信号；其中，在执行第一次预扫描时，使回聚脉冲的初始相位保持不变；执行第二次预扫描，采集整个回波链内的k空间中心的第二回波信号；其中，在执行第二次预扫描时，对回聚脉冲的初始相位施加180°的相位循环。

4、于本发明的一实施例中，所述基于各回波信号，分离得到整个回波链内的各自旋回波和各受激回波包括：通过将位于回波链相同位置的第一回波信号以及第二回波信号进行叠加计算获得波链内的各自旋回波和受激回波。

5、于本发明的一实施例中，所述将各自旋回波和各受激回波分别进行拟合获得对应的相位分布曲线包括：对各自旋回波和各受激回波分别进行1d逆傅里叶变换，并拟合获得对应的有效信号区域内的相位分布曲线。

6、于本发明的一实施例中，基于各自旋回波和各受激回波的相位分布曲线，计算各回波对应的相位误差，以供在磁共振成像过程中对目标逻辑轴方向整个回波链内的各回波进行相位校正包括：基于各自旋回波和各受激回波在回波链中的相邻位置关系，根据各自旋回波和各受激回波的相位分布曲线依次计算各自旋回波和各受激回波的相位误差；基于各自旋回波和各受激回波的相位误差，通过在磁共振成像过程中对自旋回波序列添加相应的校正梯度以及改变对应回聚脉冲的初始相位，对目标逻辑轴方向整个回波链内的各回波进行相位校正。

7、于本发明的一实施例中，所述基于各自旋回波和各受激回波在回波链中的相邻位置关系，根据各自旋回波和各受激回波的相位分布曲线依次计算各自旋回波和各受激回波的相位误差包括：基于回波误差计算顺序规则，依次计算在回波链内从左到右相邻排列的各自旋回波信号和各受激回波信号的相位误差；其中，所述回波误差计算顺序规则包括：首先计算位于回波链内最左边的第一个自旋回波的相位误差；每当计算完一自旋回波的相位误差后，计算位于该自旋回波右边的下一个受激回波的相位误差；每当计算完一受激回波的相位误差后，计算位于该受激回波左边相邻的自旋回波的相位误差。

8、于本发明的一实施例中，所述自旋回波的相位误差基于自旋回波误差计算规则计算；其中，所述自旋回波误差计算规则包括：第一个自旋回波计算规则，包括：基于计算的第一个自旋回波的相位分布曲线的斜率计算对应该第一个自旋回波的校正梯度，以供通过对自旋回波序列添加该校正梯度，对第一个自旋回波的一阶相位误差进行校正；非首个自旋回波计算规则，包括：自旋回波一阶误差计算规则：基于计算的非首个自旋回波的相位分布曲线的斜率以及与对该自旋回波产生影响的各自旋回波与各受激回波的校正梯度计算对应该自旋回波的校正梯度，以供通过对自旋回波序列添加该校正梯度，对第一个自旋回波的一阶相位误差进行校正；自旋回波零阶误差计算规则：基于非首个自旋回波以及前一个自旋回波的相位分布曲线计算截距差，以供通过将该截距差作为修正量改变对应回聚脉冲的初始相位，对该自旋回波的零阶相位误差进行校正。

9、于本发明的一实施例中，所述受激回波的相位误差基于受激回波误差计算规则计算；其中，所述受激回波误差计算规则包括：第一个受激回波计算规则，包括：基于计算的第一个受激回波的相位分布曲线的斜率计算对应该第一个受激回波的校正梯度，以供通过对自旋回波序列添加该校正梯度，对第一个受激回波的一阶相位误差进行校正；非首个受激回波计算规则，包括：基于计算的非首个自旋回波的相位分布曲线的斜率以及对应的最大加权信号通路上所有修正梯度之和来计算对应的受激回波的校正梯度，以供通过对自旋回波序列添加该校正梯度，对该受激回波的一阶相位误差进行校正。

10、于本发明的一实施例中，所述目标逻辑轴的类型包括：读方向轴、层选方向轴以及相位编码方向轴。

11、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正系统，所述系统包括：回波信号采集模块，用于通过执行预扫描操作采集自旋回波序列目标逻辑轴方向整个回波链内的回波信号；回波分离模块，连接所述回波信号采集模块，用于基于各回波信号，分离得到整个回波链内的各自旋回波和各受激回波；曲线拟合模块，连接所述回波分离模块，用于将各自旋回波和各受激回波分别进行拟合获得对应的相位分布曲线；回波相位校正模块，连接所述曲线拟合模块，基于各自旋回波和各受激回波的相位分布曲线计算各回波对应的相位误差，以供在磁共振成像过程中对目标逻辑轴方向整个回波链内的各回波进行相位校正。

12、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正终端，包括：一或多个存储器及一或多个处理器；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序；所述一或多个处理器，连接所述存储器，用于运行所述计算机程序以执行所述方法。

13、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器运行时执行所述的方法。

14、如上所述，本发明是一种磁共振快速自旋回波序列的预扫描相位校正方法、系统、终端及介质，具有以下有益效果：本发明考虑了快速自旋回波中同时存在的自旋回波和受激回波，并对其分别进行相位误差的计算和校正；并且由于长时间参数系统涡流的影响，在整个回波链中的不同回波，会产生不同的相位误差的累计，因此在预扫描时采集了整个回波链，并对每一个回波的相位误差进行精确的测量和校正；在计算回波链内不同回波的相位校正量时，考虑了产生该回波最大权重信号通路上的所有之前的校正量，从而可以实现快速自旋回波序列内，整个回波链精确全面的相位误差的校正，极大地改善由于相位误差带来的图像伪影、模糊和信号丢失的问题。