[发明专利]一种优化平衡稳态自由进动序列的方法与装置

权利要求书

1.一种优化平衡稳态自由进动序列bSSFP的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：对平衡稳态自由进动序列进行序列梯度设计，使得整个频率编码梯度时间内不和其他两轴的梯度即层选梯度及相位编码梯度发生重叠；

步骤b：在频率编码梯度的读出梯度中使用系统允许的最大梯度幅值和爬升率；

步骤c：在保持图像分辨率不变的情况下，在频率编码梯度的整个读出梯度时间内进行数据采样，即数据采集覆盖读出梯度的上升沿、平台期和下降沿；以及

步骤d：重新分配频率编码梯度、层选梯度及相位编码梯度这三个梯度轴的最大幅值和最大爬升率，使得矩最大的梯度轴具有最高的梯度最大幅值和最大爬升率；这样使三个梯度需要的时间降到最短，从而获得最短的重复时间TR。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c中，采集数据时保持采样点时间间隔不变。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c还包括以下步骤：

步骤c1：根据平衡稳态自由进动序列中设定的读出方向的视野和读出矩阵大小计算读出矩其中，FOV为读出方向的视野，单位为毫米，Readout data points为读出矩阵大小，kHz/mT为千赫兹(kHz)/毫特斯拉(mT)，是磁旋比的单位；

步骤c2：为保证读出时间为最短，将读出梯度幅值和爬升率设置为系统允许的最大梯度幅值G_max和最大爬升率，令R_max＝1/最大爬升率，则获得

读出梯度爬升时间Ramp Time(us)＝G_max(mT/m)*R_max((m*us)/mT)，其中mT/m为毫特斯拉(mT)/米(m)，是梯度幅值的单位，mT/(m*us)为毫特斯拉(mT)/米(m)/微秒(us)，是梯度爬升的单位；

读出梯度的平台期时间Flattop Time＝RO moment/G_max-Ramp Time；

步骤c3：根据步骤c2的计算结果，获得读出时间：2*Ramp Time+Flattop time；

步骤c4：调整读出的带宽，使得采集点数不小于原始矩阵大小。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d中，采用穷举法获得三个轴梯度性能的最优分配方案，包括如下步骤：

步骤d1：设置输入参数Mro，Mpe，G_max，R_max，Grf和Drf，其中，Mro表示频率编码方向散相矩，Mpe表示相位编码方向最大的相位矩，G_max表示系统允许的最大梯度幅值，R_max表示1/系统允许的最大爬升率，Grf表示层选梯度幅值，Drf表示层选梯度的平台期时间；

步骤d2：设置中间参数，包括：Gro，Gpe，Gss分别为频率编码梯度、相位编码梯度和层选梯度所允许的最大梯度幅值；Rro，Rpe，Rss分别为频率编码梯度、相位编码梯度和层选梯度所允许的最大梯度爬升率的倒数；Dro为频率编码散相时间；Dpe为相位编码所需时间；Dss为层选梯度下降沿和层选梯度回聚所需时间的和；

步骤d3：设置Gro，Rro的搜索范围，对于处于搜索范围内的每个点，分别计算所需的散相时间Ddephase，计算方式如下：

Gpe＝Gro×Mpe/Mro；Rpe＝Rro×Mro/Mpe；

Dro＝Mro/Gro+Gro×Rro；

Dpe＝Mpe/Gpe+Gpe×Rpe；

Mss＝Grf×(Drf+Grf×Rss)/2；

Dss＝Mss/Gss+(Gss+Grf)×Rss；

Ddephase＝max(Dro,Dpe,Dss)；

步骤d4：通过步骤d3得到一系列散相时间，选出其中最小的散相时间，所述最小的散相时间对应的Gro，Gpe，Gss，Rro，Rpe，Rss即为三个梯度轴最大梯度幅值和最大爬升率的倒数。