[发明专利]一种核磁共振脉冲序列表示方法

说明书

本发明公开了一种核磁共振脉冲序列表示方法，定义射频发射逻辑通道、梯度控制逻辑通道、动态匀场逻辑通道和信号接收逻辑通道；对不同脉冲序列元素定义不同的函数；在时间片内，逻辑通道关联对应的脉冲序列元素，定义“通道标号.脉冲序列元素的函数”为通道事件；各个串行的时间片构成脉冲序列；定义时间片内逻辑通道对应的停靠函数。本发明提出的脉冲序列表示方法，只要画出了脉冲序列图示，即可编写出脉冲序列，易于掌握。提出的用函数表示脉冲序列元素，使得脉冲序列的控制灵活，可实现多样化的脉冲序列元素。提出的停靠函数和时间片，可以简化脉冲序列的编写。

技术领域

本发明属于核磁共振技术领域，具体涉及一种核磁共振脉冲序列表示方法。

背景技术

核磁共振技术凭借其可原位检测、无电离辐射的优势，在材料化工、生命科学等领域得到了广泛应用，分为核磁共振波谱(NMR)和成像(MRI)两大方向。NMR能获得不同相态复杂体系中分子组成、原子分辨率的三维结构、相互作用及动态过程等，在生化分析中发挥着重要的作用。MRI具有软组织对比度高、成像参数众多且无损等优点，成为基础生命科学研究和临床诊断中最重要的手段之一。

核磁共振技术通过灵活多变的脉冲序列操控原子核的自旋实现不同的研究目的。脉冲序列是核磁共振谱仪各个硬件模块协同工作的指令集，由射频脉冲、梯度脉冲、延迟、采样等序列元素按照特定的时序排列构成。脉冲序列经谱仪的控制台转化后执行，有序地输出低功率的射频脉冲、梯度脉冲以及控制信号，从而操控自旋核产生期望的横向磁化，使能接收链路放大、采样。

目前，常用的NMR和MRI脉冲序列有数千种之多，更多的脉冲序列在不断研发中，NMR中的极化转移和化学交换等方法已应用到MRI中，用户开发序列的功能需求日趋复杂。为支持用户开发脉冲序列，相关厂商提供脉冲序列开发环境，如英国MR solution公司采用C语言；中国联影医疗科技股份有限公司采用C++语言。这类语言编写序列具有控制灵活、功能强大等特点，但相对复杂，要求用户有比较专业的编程基础，提高了序列设计门槛，阻碍了用户开发与拓展新方法。近年来有科研机构开展图形化脉冲序列编程环境的研发，尝试降低脉冲序列设计门槛。这类方法比较直观，但图形化的方式存储的序列元件有限，无法满足用户多元化的应用场景，比如自主设计射频、梯度波形实现多样化的K空间采样等。

一种易于掌握、灵活的的脉冲序列表示方法有助于推动应用研究方法的开发。本发明从通道抽象与扩展、序列元素函数化、通道间同步控制提出解决办法，构建了一种实用的脉冲序列表示方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种核磁共振脉冲序列表示方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种核磁共振脉冲序列表示方法，包括以下步骤：

步骤1、定义四类逻辑通道：射频发射逻辑通道、梯度控制逻辑通道、动态匀场逻辑通道和信号接收逻辑通道，射频发射逻辑通道、梯度控制逻辑通道、动态匀场逻辑通道和信号接收逻辑通道分别对应核磁共振控制台中的射频发射模块、梯度控制模块、匀场控制模块和信号接收模块，各类逻辑通道定义对应的通道标号；

步骤2、对不同脉冲序列元素定义不同的函数；

步骤3、在时间片内，逻辑通道关联对应的脉冲序列元素，定义“通道标号.脉冲序列元素的函数”为通道事件；

步骤4、各个串行的时间片构成脉冲序列，每个时间片内，多个逻辑通道并行同步控制，每个时间片内，同一逻辑通道的通道事件为一个或者多个；

步骤5、定义时间片内逻辑通道对应的停靠函数，停靠函数包括左停靠函数dockleft()、居中停靠函数dockmiddle()和右停靠函数dockright()，停靠函数的作用范围为所在的时间片内，时间片内的每个逻辑通道指定停靠函数，时间片内未指定停靠函数的逻辑通道默认指定左停靠函数。