[发明专利]一种磁共振动态匀场方法

说明书

本发明公开一种磁共振动态匀场方法，包括依次执行的以下步骤：步骤1、进行静态主动匀场，去除全空间的一阶B0场成分；步骤2、采集三维B0场数据；步骤3、通过采集的三维B0场数据计算出残余的高阶B0场分布；步骤4、逐层拟合层面内的一阶B0场并由此计算层面内两个方向的动态匀场参数；步骤5、从残余的高阶B0场分布中，扣除模拟施加了步骤4中的动态匀场分量，获得残留的高阶B0场；步骤6、对残留的高阶B0场进行相位解卷绕运算；步骤7、逐层计算0阶场，并计算出垂直于层面方向的动态匀场参数；步骤8、在扫描中逐层施加动态匀场参数。本发明针对高阶B0场较大的磁共振系统，匀场算法更稳定可靠，可以确保空间其他位置磁场波动较小。

技术领域

本发明涉及核磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振动态匀场方法。

背景技术

在磁共振成像系统中，主磁场的均匀性是磁共振图像质量的关键因素。主磁场的非均匀性会导致磁敏感伪影、压脂效果差、图像变形甚至伪影等。因此，通常采用匀场措施改善特定范围内的磁场均匀性。

匀场措施通常包括被动匀场和主动匀场。被动匀场一般通过在磁体内的特定位置放置铁片，是在安装磁体过程中提高磁场均匀性的第一措施。主动匀场是通过调整匀场线圈内的电流，产生特定分布的磁场来抵消主磁场的非均匀性。从匀场线圈的形式上，主动匀场可分为一阶匀场和高阶匀场。高阶匀场需要配置专用高阶匀场线圈，产生空间上呈二阶或更高阶分布的局部磁场，可以抵消主磁场中的高阶分量。而在一些低成本磁共振设备上，不提供高阶匀场线圈，因此只能由梯度线圈实现一阶匀场。在一阶或高阶静态匀场的基础上，主磁场仍然存在局部非均匀性，进一步的，在磁共振二维成像或者三维分块成像中，可以对每一层或者块进行单独的匀场，从而进一步改善主磁场。这种方式一般称为动态匀场或片层匀场。

如图1所示，现有技术的动态匀场主要包括如下过程：

第一步，完成常规的一阶或高阶静态匀场；

第二步，通过双回波GRE序列或者DESS(双回波稳态自由进动序列)采集成像区域的图像，并由此计算出成像区域的B0场分布图；

第三步，根据当前二维成像扫描序列的几何位置，逐层取出该层面的B0场分布图，计算出三个方向的一阶分量进而得到每层的动态匀场参数；

第四步，在扫描过程中，在激发/采集各个片层信号之前,按第三步所得匀场参数快速切换一阶匀场电流，使得该层面B0场处于较好状态。

在一些磁共振设备上，当完成了常规主动匀场后，仍然残留较大的高阶B0场。例如在一些低成本磁共振设备上，不提供高阶匀场线圈，会有较大高阶B0场，如Z²二阶场。

按现有动态匀场技术，基于B0场分布的一阶导数逐层计算动态匀场参数，会导致两个问题：

1)求导运算会放大噪声，降低匀场可靠性。

2)由于较大的高阶场存在，其一阶导数与距离磁体中心距离成正比或者(n-1)次方成正比，即在磁体中心层面和远离磁体中心的层面的匀场参数相差很大，也就是说当某一层施加了动态匀场后，该时刻其他层面可能会处于极不匀的状态，如果这个时候施加了非空间选择性脉冲，会破坏其他层面的状态。例如施加化学位移频率选择压脂脉冲，会影响脂肪的稳态过程降低压脂效果，亦可能会激发到其他层面的水成分，从而导致伪影或者降低信噪比。

发明内容

本发明旨在提供一种磁共振动态匀场方法，针对高阶B0场较大的磁共振系统，匀场算法更稳定可靠，且在对某一层面施加动态匀场时，可以确保空间其他位置磁场波动较小，从而改善成像质量。

为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明公开一种磁共振动态匀场方法，包括依次执行的以下步骤：

步骤1、进行静态主动匀场，去除全空间的一阶B0场成分；