專利名稱：渦流校正方法與磁共振成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦流校正方法和磁共振成像設(shè)備，更加具體地說，本發(fā)明涉及一種校正渦流對梯度磁場的影響的方法以及包括渦流校正裝置的磁共振成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
在磁共振成像設(shè)備中，將校正信號附加到梯度磁場信號上，以校正渦流對梯度磁場產(chǎn)生設(shè)備(例如，見專利文獻(xiàn)1)產(chǎn)生的梯度磁場的影響。為了校正短時間常數(shù)渦流的這種校正信號的附加有時稱之為預(yù)加重。這個術(shù)語來源于預(yù)先加重波形的一種技術(shù)，其中考慮到由于渦流的影響使有效的梯度磁場波形弱化的情況。
日本專利申請?zhí)亻_平4-22338(頁3-4，圖2-3)然而，由于梯度電源等的輸出限制，有時不可能按照要求進(jìn)行預(yù)加重，因而不可能準(zhǔn)確地進(jìn)行渦流校正。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種在有限的輸出范圍內(nèi)進(jìn)行最佳的渦流校正的方法以及包括這樣的渦流校正裝置的磁共振成像設(shè)備。
(1)為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面是一種渦流校正方法，其特征在于包括計(jì)算用于對梯度磁場進(jìn)行渦流校正的一個校正值；如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正；如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場進(jìn)行校正。
(2)為了解決上述問題，本發(fā)明的另一個方面是一種磁共振成像設(shè)備，用于向成像物體施加分別由靜磁場產(chǎn)生裝置、梯度磁場產(chǎn)生裝置、和射頻磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的靜磁場、梯度磁場、和射頻磁場，獲得磁共振信號，根據(jù)獲得的磁共振信號由圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生圖像，所說的設(shè)備的特征在于包括計(jì)算裝置，用于計(jì)算對所述梯度磁場進(jìn)行渦流校正的一個校正值；和校正裝置，如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正，如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場進(jìn)行校正。
按本發(fā)明的這些方面，計(jì)算對于梯度磁場進(jìn)行渦流校正的校正值；如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正；如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場進(jìn)行校正，因此在有限的輸出范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)最佳的渦流校正。
優(yōu)選地，所說的上限值是梯度電源能夠輸出的最大校正值，以使這個梯度電源的性能可以在渦流校正中最大化。優(yōu)選地，所說的最佳梯度磁場是其在梯形波的平頂部分的長度最長的梯度磁場，因此可獲得最佳的梯形梯度磁場。優(yōu)選地，所說的最佳梯度磁場是其波形區(qū)與理想的梯度磁場的波形區(qū)有最小差別的梯度磁場，因此可以獲得最接近理想梯度磁場的梯度磁場。
優(yōu)選地，依次減小所說計(jì)算的值可確定所說的多個候選校正值，因此可以獲得適當(dāng)?shù)暮蜻x校正值。優(yōu)選地，在所說的減小中步長差是恒定的，因此容易獲得候選校正值。優(yōu)選地，所說的候選校正值不小于一個預(yù)定的下限值，因此可以防止候選校正值下降地過多。優(yōu)選地，如果不能獲得最佳的梯度磁場，則使用所說的下限值進(jìn)行校正，因此可利用最小的校正來進(jìn)行渦流校正。
而且，如果計(jì)算的值超過預(yù)定的上限值，則可以使用利用經(jīng)驗(yàn)預(yù)定的校正值代替通過模擬確定的校正值。
因此，本發(fā)明提供一種在有限的輸出范圍內(nèi)進(jìn)行最佳渦流校正的方法以及包括這種渦流校正裝置的磁共振成像設(shè)備。
從以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)都將是顯而易見的。


圖1是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備的方塊圖。
圖2是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備的方塊圖。
圖3表示按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備執(zhí)行的典型脈沖序列。
圖4表示按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備執(zhí)行的典型脈沖序列。
圖5是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備操作的流程圖。
圖6是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備操作的流程圖。
圖7是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備的功能方塊圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1表示磁共振成像設(shè)備的方塊圖。這個設(shè)備的結(jié)構(gòu)代表按照本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例。這個設(shè)備的操作代表按照本發(fā)明的方法的實(shí)施例。
如圖1所示，本發(fā)明有一個磁系統(tǒng)100。磁系統(tǒng)100具有主磁場線圈部分102、梯度線圈部分106、和射頻線圈部分108。這些線圈部分具有大體圓筒形狀，并且是中心對稱分布的。成像物體1躺在托架床500上，并通過運(yùn)送裝置(未示出)進(jìn)、出磁系統(tǒng)100的大體圓筒形的內(nèi)部空間(內(nèi)腔)。
主磁場線圈部分102在磁系統(tǒng)100的內(nèi)部空間里產(chǎn)生靜磁場。靜磁場的方向大體上平行于成像物體1的主體軸(body)方向。即，產(chǎn)生了通常稱之為水平磁場的磁場。例如，使用超導(dǎo)線圈制作主磁場線圈部分102。然而，主磁場線圈部分102不限于超導(dǎo)線圈，使用普通的導(dǎo)電線圈或類似物也可制成主磁場線圈部分102。
梯度線圈部分106產(chǎn)生3個梯度磁場，在3個相互垂直軸的方向即切片軸(sliceaxis)、相位軸、和頻率軸方向使靜磁場強(qiáng)度產(chǎn)生梯度。對于由梯度線圈部分106產(chǎn)生的梯度磁場進(jìn)行渦流校正。下面詳細(xì)描述渦流校正。
當(dāng)將靜磁場空間內(nèi)的3個相互垂直的坐標(biāo)軸表示成x、y、z時，任何一個軸都可以是切片軸。在這種情況下，其余的兩個軸之一是相位軸，另一個是頻率軸。而且，可以使切片軸、相位軸、和頻率軸相對于x、y、z軸有任何傾斜，同時保持它們相互垂直。有時稱此為傾斜技術(shù)。在本發(fā)明的設(shè)備中，成像物體1的主體軸的方向定為z軸方向。
在切片軸方向的梯度磁場有時稱之為切片(slice)梯度磁場。在相位軸方向的梯度磁場有時稱之為相位編碼梯度磁場。在頻率軸方向的梯度磁場有時稱之為讀出梯度磁場。讀出梯度磁場與頻率編碼梯度磁場同步。為了能夠產(chǎn)生這樣的梯度磁場，梯度線圈部分106有3個梯度線圈，圖中未示出。下面，梯度磁場有時簡稱為梯度。
射頻線圈部分108在靜磁場空間產(chǎn)生射頻磁場，用于激發(fā)成像物體1中的自旋。下面，有時將射頻磁場的產(chǎn)生稱之為射頻激發(fā)信號的傳送。而且，射頻激發(fā)信號有時稱之為射頻脈沖。由激發(fā)的自旋產(chǎn)生的電磁波即磁共振信號由射頻線圈部分108接收。
磁共振信號是在頻率域中即傅里葉空間中的信號。由于磁共振信號沿兩個軸由相位軸方向和頻率軸方向的梯度編碼，所以磁共振信號作為兩維傅里葉空間中的信號獲得。使用相位編碼梯度和讀出梯度來確定在兩維傅里葉空間中采樣信號的位置。下面，兩維傅里葉空間有時稱之為k空間。
梯度線圈部分106與梯度驅(qū)動部分130連接。梯度驅(qū)動部分130向梯度線圈部分106提供驅(qū)動信號以產(chǎn)生梯度磁場。梯度線圈部分130有3個驅(qū)動電路(未示出)，它們對應(yīng)于梯度線圈部分106中的3個梯度線圈。
射頻線圈部分108與射頻驅(qū)動部分140連接。射頻驅(qū)動部分140向射頻線圈部分108提供驅(qū)動信號，以發(fā)送射頻脈沖，借此激發(fā)成像物體1中的自旋。
主磁場線圈部分102是本發(fā)明的靜磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。由梯度線圈部分106和梯度驅(qū)動部分130組成的部分是本發(fā)明中的梯度磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。由射頻線圈部分108和射頻驅(qū)動部分140組成的部分是本發(fā)明中射頻磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。
射頻線圈部分108與數(shù)據(jù)收集部分150連接。數(shù)據(jù)收集部分150收集由射頻線圈部分108接收的信號，以此作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
梯度驅(qū)動部分130、射頻驅(qū)動部分140和數(shù)據(jù)收集部分150與順序控制部分160連接。順序控制部分160控制梯度驅(qū)動部分130、射頻驅(qū)動部分140和數(shù)據(jù)收集部分150，實(shí)現(xiàn)磁共振信號的收集。
順序控制部分160例如是使用計(jì)算機(jī)構(gòu)成的。順序控制部分160有一個存儲器，未示出。存儲器存儲用于順序控制部分160的程序以及幾種數(shù)據(jù)。順序控制部分160的功能是通過執(zhí)行存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)的。
數(shù)據(jù)收集部分150的輸出連接到數(shù)據(jù)處理部分170。由數(shù)據(jù)處理部分150收集的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)處理部分170。數(shù)據(jù)處理部分170例如是由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的。數(shù)據(jù)處理部分170有一個存儲器，未示出。存儲器存儲數(shù)據(jù)處理部分170的程序和幾種數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理部分170連接到順序控制部分160。數(shù)據(jù)處理部分170在順序控制部分160的上游方向并控制順序控制部分160。本發(fā)明的設(shè)備的功能是由執(zhí)行存儲在存儲器中的程序的數(shù)據(jù)處理部分170實(shí)現(xiàn)的。
數(shù)據(jù)處理部分170把數(shù)據(jù)收集部分150收集的數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。在存儲器中建立一個數(shù)據(jù)空間。這個數(shù)據(jù)空間對應(yīng)于k空間。數(shù)據(jù)處理部分170對于k空間中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)兩維傅里葉逆轉(zhuǎn)換以重新構(gòu)建圖像。數(shù)據(jù)處理部分170是本發(fā)明的圖像產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。
數(shù)據(jù)處理部分170與顯示部分180和操作部分190連接。顯示部分180包括圖形顯示器等，操作部分190包括設(shè)有指向器的鍵盤等。
顯示部分180顯示從數(shù)據(jù)處理部分170輸出的重構(gòu)圖像和幾種數(shù)據(jù)。操作部分190由用戶操作，并向數(shù)據(jù)處理部分170輸入幾種命令、信息、等等。用戶經(jīng)過顯示部分180和操作部分190互動地操作本發(fā)明的設(shè)備。
圖2表示另一種磁共振成像設(shè)備的方塊圖，它是本發(fā)明的一個實(shí)施例。這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)代表按照本發(fā)明的設(shè)備的一個實(shí)施例。這個設(shè)備的操作代表按照本發(fā)明的的方法的一個實(shí)施例。
本設(shè)備有一個與如圖1所示設(shè)備不同類型的磁系統(tǒng)100’。由于該設(shè)備與如圖1所示的設(shè)備類似，只是磁系統(tǒng)100’不同，所以用相似的標(biāo)號代表相似的部分，并且省去了對它們的說明。
磁系統(tǒng)100’有一個主磁場磁鐵部分102’、梯度線圈部分106’和射頻線圈部分108’。主磁場磁鐵部分102’和各個線圈部分都由穿過一個空間相互面對的一對部件組成。這些部分都有大體盤形的形狀，并且有一個公共的中心軸。成像物體1躺在托架床500上，通過未示出的運(yùn)送裝置進(jìn)、出磁系統(tǒng)100’的內(nèi)部空間(空腔)。
主磁場磁鐵部分102’在磁系統(tǒng)100’的內(nèi)部空間產(chǎn)生一個靜磁場。靜磁場的方向大體上垂直于成像物體1的主體軸的方向。這就是說，產(chǎn)生了通常稱之為垂直磁場的磁場。主磁場磁鐵部分102’例如由永久磁鐵制成。然而，主磁場磁鐵部分102’不限于永久磁鐵，可以使用超導(dǎo)電磁鐵或普通電磁鐵等制成。
梯度線圈部分106’產(chǎn)生3個梯度磁場，使靜磁場強(qiáng)度在3個相互垂直的方向即切片軸、相位軸、和頻率軸具有梯度。對于梯度線圈部分106’產(chǎn)生的梯度磁場進(jìn)行渦流校正。后面，將會詳細(xì)描述這種渦流校正。
當(dāng)在靜磁場空間中的相互垂直的坐標(biāo)軸由x、y、z代表時，任何一個軸都可以是切片軸。在這種情況下，兩個其余的軸之一是相位軸，另一個則是頻率軸。而且，可以使切片軸、相位軸、和頻率軸相對于x、y、z軸有任意的傾斜，同時保持它們的互相垂直；即，可以應(yīng)用傾斜技術(shù)。在該設(shè)備中，成像物體1的主體軸方向再次定為z軸方向。為了能在3個軸向產(chǎn)生梯度磁場，梯度線圈部分106’具有3個梯度線圈，未示出。
射頻線圈部分108’向靜磁場空間發(fā)送射頻脈沖以激發(fā)成像物體1中的自旋。射頻線圈部分108接收由激發(fā)的自旋產(chǎn)生的電磁波，即磁共振信號。將由射頻線圈部分108’接收的信號輸入到數(shù)據(jù)收集部分150中。
主磁場線圈部分102’是本發(fā)明中靜磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。由梯度線圈部分106’和梯度驅(qū)動部分130構(gòu)成的部分是本發(fā)明中梯度磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。由射頻線圈部分108’和射頻驅(qū)動部分140是本發(fā)明中的射頻磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。
圖3表示的是在磁共振成像中使用的典型脈沖序列。這個脈沖序列是按照自旋回波(SE)技術(shù)的脈沖序列。
具體來說，圖3(1)是按照SE技術(shù)的射頻激發(fā)的90°和180°的脈沖序列，圖3(2)、(3)、(4)、(5)分別是按照SE技術(shù)的切片梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp、和自旋回波MR的脈沖序列。90°和180°的脈沖分別由它們各自的中心信號代表。脈沖序列沿時間軸t從左至右前進(jìn)。
如圖所示，90°脈沖實(shí)現(xiàn)90°的自旋激發(fā)。這時，施加切片(slice)梯度Gs，以實(shí)現(xiàn)某一切片(slice)的選擇激發(fā)。從90°激發(fā)開始一定時間以后，由180°脈沖實(shí)現(xiàn)180°激發(fā)，即，自旋反向。這時，再一次地施加切片梯度Gs，對同一切片進(jìn)行選擇反向。
在90°激發(fā)和自旋反向之間的期間，施加讀出梯度Gr和相位編碼梯度Gp。讀出梯度Gr使自旋退相。相位編碼梯度Gp對自旋進(jìn)行相位編碼。
在自旋反向后，讀出梯度Gr使自旋再次同相(重相)，從而使自旋回波MR產(chǎn)生。自旋回波MR作為觀察數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)收集部分150收集。在一個循環(huán)周期TR(重復(fù)時間)內(nèi)，這個脈沖序列重復(fù)64-512次。每次重復(fù)相位編碼梯度Gp都要發(fā)生變化，以實(shí)現(xiàn)每次不同的相位編碼。這樣，可以得到64-512次觀察的觀察數(shù)據(jù)。
圖4表示用于磁共振成像的脈沖序列的另一個實(shí)例。這個脈沖序列是按照GRE(梯度回波)技術(shù)的一個脈沖序列。
具體來說，圖4(1)是按照GRE技術(shù)的射頻激發(fā)的α°的脈沖序列，圖4(2)、(3)、(4)、(5)分別是按照GRE技術(shù)的切片梯度Gs、讀出梯度Gr、相位編碼梯度Gp、和梯度回波MR的脈沖序列。α°脈沖由它的中心信號代表。脈沖序列沿時間軸t從左至右前進(jìn)。
如圖所示，α°脈沖實(shí)現(xiàn)α°的自旋激發(fā)。α等于或小于90。這時，施加切片梯度Gs，以執(zhí)行對某一切片的選擇激發(fā)。
α°激發(fā)以后，由相位編碼梯度Gp實(shí)現(xiàn)自旋的相位編碼。接下去，自旋首先退相，隨后由讀出梯度Gr重相，使梯度回波MR產(chǎn)生。梯度回波MR作為觀察數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)收集部分150收集。在一個循環(huán)周期TR內(nèi)，這個脈沖序列重復(fù)64-512次。每次重復(fù)相位編碼梯度Gp都要發(fā)生變化，以實(shí)現(xiàn)每次不同的相位編碼。這樣，可以得到64-512次觀察的觀察數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)處理部分170的存儲器中收集由圖3或4所示的脈沖序列獲得的觀察數(shù)據(jù)。脈沖序列不限于按照SE或GRE技術(shù)的脈沖序列，并且容易想到，可以使用按照任何一種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)如快速自旋回波(FSE)技術(shù)或回波平面成像(EPI)技術(shù)的脈沖序列。數(shù)據(jù)處理部分170根據(jù)在存儲器中收集的觀察數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。
圖5表示本發(fā)明設(shè)備在確定用于渦流校正的校正值過程中的操作流程圖。校正值的確定是在掃描之前進(jìn)行的。如圖5所示，在步驟501，測量短時間常數(shù)的渦流。在這一步驟，測量在磁系統(tǒng)100(100’)中產(chǎn)生梯度磁場過程中涉及的短時間常數(shù)渦流。接下去，在步驟503，分析短時間常數(shù)的渦流。據(jù)此，分析測量的短時間常數(shù)渦流。接下去，在步驟505計(jì)算校正值A(chǔ)c。具體來說，根據(jù)對于短時間常數(shù)渦流的分析結(jié)果，計(jì)算用于短時間常數(shù)渦流校正的校正值A(chǔ)c，即預(yù)加重值。如以上所述的渦流的測量與分析以及校正值的計(jì)算在本領(lǐng)域中是眾所周知的。下面有時簡稱短時間常數(shù)渦流為渦流。
接下去，在步驟507，確定是否Ac＞Amax。Amax是一個預(yù)定的上限值。上限值A(chǔ)max例如是由梯度電源即梯度驅(qū)動部分130輸出的校正值的最大幅度。這個步驟可最大限度地發(fā)揮梯度驅(qū)動部分130的性能。Amax的值可以在梯度驅(qū)動部分130能夠輸出的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。
如果Ac＞Amax不成立，則在步驟521設(shè)置Ac_final＝Ac。Ac_final是一個確定的校正值。接下去，在步驟525，采用Ac_final作為短時間常數(shù)渦流的校正值。在這一步驟，確定計(jì)算的校正值A(chǔ)c為用于渦流校正的校正值。由于Ac＞Amax不成立，所以梯度驅(qū)動部分130能夠輸出校正值A(chǔ)c。
如果Ac＞Amax，則在步驟509設(shè)置Ac＝Ac-delta_amp。具體來說，Ac減小delta_amp。delta_amp是一個預(yù)定的常數(shù)值。在這個步驟，蕕得一個小于計(jì)算值的候選校正值。
接下去，在步驟511，確定是否Ac＞Amax。如果Ac＞Amax則流程返回到步驟509，使Ac減小。在Ac＞Amax的情況下不斷重復(fù)這些步驟。
如果Ac＞Amax不成立，則在步驟513使用Ac模擬受到渦流影響的梯度磁場。具體來說，模擬由Ac預(yù)加重的梯度磁場、由這個梯度磁場產(chǎn)生的渦流、和受到渦流影響的梯度磁場。下面，有時稱受到渦流影響的梯度磁場為有效的梯度磁場。梯度磁場的波形是方形或梯形。
接下去，在步驟515，存儲梯度磁場波形的平直頂部的時間長度Tf。存儲有效梯度磁場波形的平直頂部的時間長度Tf。術(shù)語“平直頂部“代表方波或梯波的頂部的平直部分。對于方波或梯波中的幅度和脈寬來說，對自旋進(jìn)行操作的梯度磁場的效率對于較長時間長度的平直頂部來說是較高的。
接下去，在步驟517，確定是否Ac≤A_limit。A_limit是一個預(yù)定下限值。例如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定下限值A(chǔ)_limit為一適當(dāng)值。
如果Ac≤A_limit不成立，則流程返回到步驟509，設(shè)置Ac＝Ac-delta_amp，并且對于新的Ac執(zhí)行步驟511-515的處理。在Ac≤A_limit不成立的情況下重復(fù)這一處理過程。這樣，就模擬出一個有效的梯度磁場，并且對于每個依次減小的Ac值存儲它的平直頂部的時間長度Tf。
由于候選校正值是這樣通過逐漸減小計(jì)算值產(chǎn)生的，因而可以獲得適當(dāng)?shù)暮蜻x值。而且，由于減小的步長差是恒定的，所以容易產(chǎn)生候選校正值。多個候選校正值可能是在Amax和A_limit之間的彼此不同的合適的值。
如果Ac≤A_limit，則在步驟519確定是否存在具有最長Tf的Ac。如果找到這樣的Ac，則在步驟521設(shè)置Ac_final＝Ac，并且在步驟525采用Ac_final作為短時間常數(shù)渦流的校正值。由于當(dāng)Ac≤A_limit時停止了Ac的減小，所以可防止減小的過多。
如以上所述，使用具有最長Tf的Ac作為Ac_final。具有最長Tf的梯度磁場相對來說是最有效的，由此確定了一個校正值，這個校正值用于獲得相對來說最佳的梯度磁場。
如果沒有找到具有最長Tf的Ac，則在步驟523設(shè)置Ac_final＝Ac_limit。這樣，如果沒有找到用于獲得相對來說最佳的梯度磁場的校正值，則確定用于校正值的下限值A(chǔ)c_limit為確定的校正值。由此可以實(shí)現(xiàn)具有最小校正值的渦流校正。
圖6表示本發(fā)明在確定渦流校正的校正值的過程中的另一種操作流程圖。在圖6中，由相似的標(biāo)號代表與圖5所示的相似的處理操作，并省去了對它們的說明。與圖5所示的處理過程的差別在于步驟515’和519’。在步驟515’，存儲模擬的梯度磁場波形的區(qū)域S。在步驟519’，確定是否存在使S與理想值的差最小的Ac。
S的理想值是一個完全不受渦流影響的理想的梯度磁場區(qū)。由于梯度磁場的功效由它的波形的區(qū)域確定，所以使S與理想值的差最小的梯度磁場就是最接近理想梯度磁場的梯度磁場，即相對來說最佳的梯度磁場。
如果找到這樣的Ac，則通過在步驟521和525的處理，采用這個Ac作為短時間常數(shù)渦流的校正值。由于使用的是波形面積S，因而有可能確定具有任何波形的梯度磁場的校正值，而不僅僅是方波或梯形波。
如以上所述的校正值的確定是針對沿每個軸的梯度進(jìn)行的?？梢詫Ω鱾€梯度脈沖進(jìn)行針對每個軸的校正值的確定?？梢酝ㄟ^采用在Ac＞Amax時的一個經(jīng)驗(yàn)值來確定校正值，而不是通過以上所述的模擬方法來確定這個校正值。
在由本設(shè)備進(jìn)行掃描的過程中，由梯度磁場校正(預(yù)加重)根據(jù)如以上所確定的校正值進(jìn)行渦流校正。這樣，在梯度驅(qū)動部分130的輸出范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)最佳的渦流校正，并可實(shí)現(xiàn)具有良好質(zhì)量的成像。
圖7表示以渦流校正為重點(diǎn)的本發(fā)明的設(shè)備的功能方塊圖。如圖所示，本設(shè)備包括計(jì)算部分702、校正部分704和梯度磁場產(chǎn)生部分706。計(jì)算部分702服務(wù)于如圖5或6所示的步驟501-505的功能。校正部分704服務(wù)于如圖5或6所示的步驟507-525的功能。梯度磁場產(chǎn)生部分706服務(wù)于如圖1或2所示的磁系統(tǒng)100或100’以及梯度驅(qū)動部分130的功能。
計(jì)算部分702是本發(fā)明的計(jì)算裝置的一個實(shí)施例。校正部分704是本發(fā)明中的校正裝置的一個實(shí)施例。梯度磁場產(chǎn)生部分706是本發(fā)明的梯度磁場產(chǎn)生裝置的一個實(shí)施例。
計(jì)算部分702如以上所述計(jì)算渦流校正的校正值，并向校正部分704輸入這個校正值。校正部分704如以上所述確定校正值，并且根據(jù)校正值校正梯度磁場產(chǎn)生部分706中的梯度磁場。
雖然參照優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是在不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍的情況下，本發(fā)明的相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對這些實(shí)施例進(jìn)行各種改變和替換。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅包括上述這些實(shí)施例，而且包括落在所附的權(quán)利要求書的構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下，可以構(gòu)成本發(fā)明的許可不同的大量的實(shí)施例。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于說明書中描述的特定實(shí)施例，而是如所附的權(quán)利要求書限定的那樣。
圖中漢字(圖1)1成像物體100 磁系統(tǒng)102 主磁場線圈部分106 梯度線圈部分108 射頻線圈部分130 梯度驅(qū)動部分140 射頻驅(qū)動部分150 數(shù)據(jù)收集部分160 順序控制部分170 數(shù)據(jù)處理部分180 顯示部分190 操作部分500 托架床(圖2)100’磁系統(tǒng)102’主磁場線圈部分
106’梯度線圈部分108’射頻線圈部分130 梯度驅(qū)動部分140 射頻驅(qū)動部分150 數(shù)據(jù)收集部分160 順序控制部分170 數(shù)據(jù)處理部分180 顯示部分190 操作部分(圖3，圖4)時間(圖5)開始501 測量短時間常數(shù)渦流503 分析短時間常數(shù)渦流505 計(jì)算校正值A(chǔ)c513 使用Ac模擬受渦流影響的梯度磁場515 存儲梯度磁場波形的平直頂部的時間長度Tf519 具有最長Tf的Ac存在嗎？525 對于短時間常數(shù)渦流采用Ac_final作為校正值(圖6...省略與圖5相同的部分)515’存儲梯度磁場波形的存儲面積S519’與理想值相比具有S的最小差值的Ac存在嗎？(圖7)702 計(jì)算部分704 校正部分706 梯度磁場產(chǎn)生部分
權(quán)利要求
1.一種渦流校正方法，包括計(jì)算用于對梯度磁場進(jìn)行渦流校正的一個校正值；如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正；如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場進(jìn)行校正。
2.權(quán)利要求1的渦流校正方法，其中所說的上限值是梯度電源能夠輸出的最大校正值。
3.權(quán)利要求1的渦流校正方法，其中所說的最佳梯度磁場是其在梯形波的平頂部分的長度最長的梯度磁場。
4.權(quán)利要求1的渦流校正方法，其中所說的最佳梯度磁場是其波形區(qū)與理想的梯度磁場的波形區(qū)有最小差別的梯度磁場。
5.權(quán)利要求1的渦流校正方法，其中通過依次減小所說的計(jì)算值確定所說的多個候選校正值。
6.權(quán)利要求5的渦流校正方法，其中在所說的減小中步長差是恒定的。
7.權(quán)利要求5的渦流校正方法，其中所說的候選校正值不小于一個預(yù)定的下限值。
8.權(quán)利要求7的渦流校正方法，其中如果不能獲得最佳的梯度磁場，則使用所說的下限值進(jìn)行校正。
9.一種磁共振成像設(shè)備，用于向成像物體施加分別由靜磁場產(chǎn)生裝置、梯度磁場產(chǎn)生裝置、和射頻磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的靜磁場、梯度磁場、和射頻磁場，獲得磁共振信號，根據(jù)獲得的磁共振信號由圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生圖像，所說的設(shè)備包括計(jì)算裝置，用于計(jì)算對梯度磁場進(jìn)行渦流校正的一個校正值；和校正裝置，如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正；如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場斷校正。
10.權(quán)利要求9的磁共振成像設(shè)備，其中所說的上限值是梯度磁場產(chǎn)生裝置能夠輸出的最大校正值。
11.權(quán)利要求9的磁共振成像設(shè)備，其中所說的最佳梯度磁場是其在梯形波的平頂部分的長度最長的梯度磁場。
12.權(quán)利要求9的磁共振成像設(shè)備，其中所說的最佳梯度磁場是其波形區(qū)與理想的梯度磁場的波形區(qū)有最小差別的梯度磁場。
13.權(quán)利要求9的磁共振成像設(shè)備，其中通過依次減小所說的計(jì)算值確定所說的多個候選校正值。
14.權(quán)利要求13的磁共振成像設(shè)備，其中在所說的減小中步長差是恒定的。
15.權(quán)利要求13的磁共振成像設(shè)備，其中所說的候選校正值不小于一個預(yù)定的下限值。
16.權(quán)利要求15的磁共振成像設(shè)備，其中如果不能獲得最佳的梯度磁場，則校正裝置使用所說的下限值進(jìn)行校正。
全文摘要
為了在有限的輸出范圍內(nèi)進(jìn)行最佳的渦流校正，計(jì)算用于對梯度磁場進(jìn)行渦流校正的一個校正值(501－505)；如果計(jì)算的校正值不超過預(yù)定的上限值，則使用這個計(jì)算的值對于梯度磁場進(jìn)行校正(507、521、525)；如果計(jì)算的校正值超過預(yù)定的上限值，則使用不大于這個上限值的多個候選校正值模擬受渦流影響的多個梯度磁場(507－517)，并使用能夠獲得相對來說最佳的梯度磁場的候選校正值對梯度磁場進(jìn)行校正(519－525)。
文檔編號G01R33/54GK1518949SQ20041000381
公開日2004年8月11日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者植竹望 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司