用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及磁共振成像系统，尤其设及用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着高场磁共振系统的快速发展，B1场的优化问题获得了越加广泛的重 视和研究。B1场均匀性在高场超导磁共振系统中是一个关键性的技术问题，直接影响到图 像的均匀性。B1场又可分为B1+和B1-两种不同极化方式的场。其中，B1+为正旋圆极化场，主 要影响了信号激励能量的均匀分布，B1-为反旋圆极化场，主要影响了线圈接收敏感度的均 匀分布，两者都对图像的均匀性产生了较大的影响。关于B1+和B1-的研究，可参见文献 (Non-uniformity correction of human brain imaging at high field by RF field ma卵ing of Bl+and Bl-'Journal of Ma即etic Resonance 212(2011)426-430)。
[0003] 目前，对于B1场的校准主要有W下两种校正方法：
[0004] (1)主要集中在对发射场B1+的均匀性优化和激发区域控制，对于临床应用中B1- 的优化还鲜有文献报道。B1+优化的具体方法是通过多通道幅度相位单独控制的并行发射 系统对B1场的空间分布进行调节。
[0005] 但是，该方法中，容积收发线圈的接收链路和发射链路是分离的，该方法并不能控 制多通道线圈B1-的合成关系，因此，B1-的非均匀性仍然会反映到图像中。对于容积收发线 圈的通道合并方式，现有的SOS合并虽然可W保证每个像素点都达到理论上最强的信号幅 度，但没有考虑B1 -均匀性的优化。
[0006] (2)基于线圈敏感度的均匀性校正方法。该校正方法分别采集容积收发线圈和局 部接收线圈的图像，并W容积收发线圈的图像为基准计算局部接收线圈的相对敏感度分布 图，从而对线圈敏感度分布导致的图像非均匀性进行补偿。该方法可W较好的保留原始图 像的对比度及细节显示，因此获得了比较广泛的应用。
[0007] 但是，该方法无法校正容积收发线圈自身的接收场B1-非均匀性，因此在高场系统 中存在一定的限制。
【发明内容】
[000引本发明提出了一种用于容积收发线圈B1-场均匀性优化的方法，结合局部接收线 圈的敏感度校正技术，可W为改善临床图像的均匀性提供新的途径。
[0009] 用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的方法，包括W下步骤：
[0010] S1、获取射频线圈若干个通道的K空间数据，对所述K空间数据进行傅里叶变换获 得图像域的若干个复数图；所述复数图中包含图像的幅度和相位信息；
[0011] S2、分别设置所述若干个通道的幅度控制参数初始值、相位控制参数初始值，根据 所述若干个通道的幅度控制参数初始值、相位控制参数初始值W及所述若干个复数图计算 得到合成图像；
[0012] S3、根据所述合成图像，对所述若干个通道的幅度控制参数和相位控制参数进行 优化，根据所述优化后的幅度控制参数、相位控制参数W及所述若干个复数图计算得到优 化后的合成图像；
[0013] S4、根据优化后的合成图像，对局部接收线圈的敏感度进行校正。
[0014] 可替换地，S1中的所述射频线圈为容积收发线圈或表面阵列线圈。
[0015] 可选择地，所述通道的数目为-2~32。
[0016] 进一步地，S2中所述的根据所述若干个通道的幅度控制参数初始值、相位控制参 数初始值W及所述若干个复数图计算得到合成图像包括：
[0017] 将所述幅度控制参数初始值、相位控制参数初始值和所述复数图代入合成图像计 算公式，获得合成图像;所述合成图像计算公式如下：
[001 引
[0019] 其中，lmg_0pt为合成图像，i为每个通道对应的编号，Imgi为对应于i通道的图像 域的复数图，ai为i通道的幅度控制参数，bi为i通道的相位控制参数，j为虚数单位为 W自然常数e为底、Wjbi为指数的指数函数。
[0020] 进一步地，S3中所述的根据所述合成图像，对所述若干个通道的幅度控制参数和 相位控制参数进行优化包括:对所述合成图像的均匀性进行评估，根据评估结果对所述若 干个通道的幅度控制参数和相位控制参数进行优化。
[0021] 进一步地，S3中对合成图像的均匀性通过下式评估：
[0022]
[0023] 其中，Uniformity为lmg_0pt的均匀性，C为预定的常数，λ为预设的0-1之间的数。
[0024] 进一步地，S3中所述的根据评估结果对所述若干个通道的幅度控制参数和相位控 制参数进行优化包括：
[0025] 根据下式获得所述若干个通道的幅度控制参数和相位控制参数的优化解：
[0026]
[0027] 进一步地，求解
的方法为LMS算法、模拟退火算法或遗传算法。
[0028] 可替换地，S3中所述的根据所述合成图像，对所述若干个通道的幅度控制参数和 相位控制参数进行优化包括:在用于采集每个通道的射频线圈的磁共振信号的信号采集模 块与用于对采集到的磁共振信号进行信号处理W得到对应的图像域的复数图的信号处理 模块之间，串联用于调节幅度控制参数和相位控制参数的RF模块，通过调节所述RF模块获 取优化后的幅度控制参数和相位控制参数，对所述合成图像的均匀性进行评估，根据评估 结果通过调节所述RF模块对每个通道的幅度控制参数和相位控制参数进行优化。
[0029] 进一步地，所述用于调节幅度控制参数和相位控制参数的RF模块为可调衰减器和 可调移相器。
[0030] 进一步地，S4中所述的根据优化后的合成图像，对局部接收线圈的敏感度进行校 正包括：
[0031] S401、获取局部接收线圈的图像，根据优化后的合成图像和局部接收线圈的图像 获得局部接收线圈的敏感度分布图；
[0032] S402、根据局部接收线圈的敏感度分布图对局部接收线圈采集的图像进行敏感度 校正。
[0033] 进一步地，S401包括:根据下式获得局部接收线圈的敏感度分布图：
[0034] SensMap = ImageF i1ter(Img_Loca1Co i1/lmg_0p11)
[0035] 其中，SensMap为局部接收线圈的敏感度分布图，Img_LocalCoil为采用与步骤SI 相同的扫描参数，所述局部接收线圈采集的图像，ImageFilter(x)为图像滤波函数，Img_ 化tl为优化后的合成图像；
[0036] S402包括:根据下式对局部接收线圈采集的图像进行敏感度校正：
[0037] Im 邑 _AfterNormlize = Img_BeforeNormlize/SensMap
[003引其中，Img_AfterNo;rmlize为校正后的局部接收线圈的图像，Img_BeforeNo;rmlize 为局部接收线圈采集的图像。
[0039] 相应地，本发明还提供了一种用于优化磁共振射频线圈接收场均匀性的系统，包 括：
[0040] 复数图获取模块，用于获取射频线圈若干个通道的K空间数据，对所述K空间数据 进行傅里叶变换获得图像域的若干个复数图；所述复数图中包含图像的幅度和相位信息；
[0041] 图像合成模块，用于分别设置所述若干个通道的幅度控制参数初始值、相位控制 参数初始值，根据所述若干个通道的幅度控制参数初始值、相位控制参数初始值W及所述 若干个复数图计算得到合成图像；
[0042] 优化模块，用于根据所述合成图像，对所述若干个通道的幅度控制参数和相位控 制参数进行优化，根据所述优化后的幅度控制参数、相位控制参数W及所述若干个复数图 计算得到优化后的合成图像；
[0043] 校正模块，用于根据优化后的合成图像，对局部接收线圈的敏感度进行校正。
[0044] 本发明具有如下有益效果：
[0045] (1)本发明对射频线圈的通道合并方式进行改进，克服了现有技术的合并方法中 没有对B1-均匀性进行优化的缺陷，更改射频线圈的通道合并方式，由常规的SOS合并更改 为带幅度相位控制参数的矢量合并，通过对射频线圈各通道的信号分别进行幅度控制和相 位控制，对每个通道的幅度控制参数和相位控制参数进行优化，优化接收敏感度的均匀分 布，达到优化B1-的目的。
[0046] (2)本发明使用B1-优化后的射