一种磁共振系统振铃噪声的测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁共振系统振铃噪声的测量装置和方法，方法包括：通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器施加射频脉冲，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号；根据第一信号和第二信号计算射频线圈与振铃噪声检测探头之间的相关系数；根据所述相关系数，利用振铃噪声检测探头检测的振铃信号对射频线圈采集的信号中的振铃噪声进行消除。本发明专利技术可以在单次采集中完成振铃噪声的消除，能够满足实时性要求高的应用场合，且对于运动敏感序列，例如SE

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振系统振铃噪声的测量装置和方法


[0001]本专利技术属于磁共振
，具体涉及一种磁共振系统振铃噪声的测量装置和方法。

技术介绍

[0002]NMR(Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振谱)检测过程中发射射频脉冲时，天线内流过的振荡电流会使仪器产生振动，引发电机效应，即振铃。尽管振铃噪声衰减很快，但它在回波检测期间依然存在，并且振铃的幅度一般很高，对测量结果会产生显著影响，因此需要对振铃噪声进行消除，以保证测量结果准确。
[0003]现有技术中，主要通过交叉相位对脉冲序列(PAPS)或者相位循环法来消除噪声，采集到的CPMG序列的回波信号Y表示为：
[0004]Y＝S+R； (1)
[0005]其中，S表示NMR信号，R表示振铃噪声。
[0006]通过改变CPMG序列的激发脉冲和汇聚脉冲的相位，例如第一个TR使用[0
°
，90
°
]，第二个TR使用[180
°
，90
°
]，使得振铃噪声和NMR信号的相位相反，即：
[0007]Y1＝S+R； (2)
[0008]Y2＝S
‑
R； (3)
[0009]其中，Y1和Y2分别表示用第一个TR和第二个TR采集到的信号。
[0010]根据公式(2)和(3)，可知消除了振铃噪声后的NMR信号S＝(Y1+Y2)/2，振铃噪声R＝(Y1
‑
Y2)/2。
[0011]虽然相位循环法简单有效，被广泛应用，但该类方法的缺点是：需要至少采集两个TR的信号来消除振铃噪声，实时性不高，且容易受到运动的影响。
[0012]此外，现有技术还通过Q
‑
Switch法来降低振铃噪声，该方法在发射完射频脉冲后，将射频线圈与另一个高损耗的线圈导通，使得能量快速衰减。但该方法只能缩短振铃噪声的时间，而无法完全消除振铃噪声。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提供一种磁共振系统振铃噪声的测量装置和方法，用于解决现有技术中存在的需要至少采集两个TR的信号来消除振铃噪声或无法完全消除振铃噪声的技术问题。
[0014]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0015]第一方面提供一种磁共振系统振铃噪声的测量装置，包括核磁共振谱仪、射频功率放大器、收发转换开关、磁体、射频线圈、前置放大器以及与前置放大器连接的至少一个振铃噪声检测探头；
[0016]其中，所述至少一个振铃噪声检测探头的尺寸小于尺寸阈值，且与被检物体的距离大于距离阈值，以便检测探头尽可能少地检测到被检物体的磁共振信号；同时，所述至少
一个振铃噪声检测探头与射频线圈保持预设的距离和预设的空间分布，以便检测探头在有效检测到射频线圈中的振铃信号的同时，对射频线圈的影响降至影响阈值以下。
[0017]在一种可能的设计中，振铃噪声检测探头采用螺旋管结构或平面螺旋管结构的射频线圈。
[0018]第二方面提供一种应用于第一方面任意一种可能的设计中所述的测量装置的测量方法，包括：
[0019]通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器施加射频脉冲，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号；
[0020]根据第一信号和第二信号计算射频线圈与振铃噪声检测探头之间的相关系数；
[0021]根据所述相关系数，利用振铃噪声检测探头检测的振铃信号对射频线圈采集的信号中的振铃噪声进行消除。
[0022]在一种可能的设计中，通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器施加射频脉冲，包括：
[0023]通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器依次施加激发脉冲和多个回聚脉冲。
[0024]在一种可能的设计中，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号，包括：
[0025]在第1个回聚脉冲到第N个回聚脉冲之后均打开采集窗，以便射频线圈通过收发转换开关采集第一信号Y，并以便核磁共振谱仪的其他通道接收振铃噪声检测探头采集的第二信号Y
i
；
[0026]其中，第一信号Y＝S+R+n；
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0027]其中，S表示磁共振信号，R表示振铃噪声，n表示噪声；
[0028]其中，第二信号Y
i
＝c
i
R+n
i
；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0029]其中，i表示第i个振铃噪声检测探头，c
i
表示振铃噪声检测探头与射频线圈的一个相关系数，n
i
表示第i个振铃噪声检测探头采集的噪声。
[0030]在一种可能的设计中，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号，包括：
[0031]在激发脉冲之后打开采集窗，以便射频线圈和振铃噪声检测探头均只接收振铃信号，而不接收回波信号。
[0032]在一种可能的设计中，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号，包括：
[0033]在采集完所有磁共振回波信号并间隔时间TD之后，再次施加至少一个与回聚脉冲具有相同功率和相同持续时间的测试脉冲，并在测试脉冲之后打开采集窗，以便射频线圈和振铃噪声检测探头均只接收振铃信号，而不接收回波信号。
[0034]在一种可能的设计中，在利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号之后，所述方法还包括：
[0035]采用相位循环法对被检测体进行预扫描，以便计算得到第一信号中的振铃噪声。
[0036]在一种可能的设计中，根据第一信号和第二信号计算射频线圈与振铃噪声检测探头之间的相关系数，包括：
[0037]根据第一信号中的振铃噪声R
p
和第二信号的振铃噪声P
i
，计算射频线圈与振铃噪
声检测探头之间的相关系数W，计算公式如下：
[0038]W＝(P
T
P)
‑1P
T
R； (8)
[0039]其中，
[0040]其中，t1至t
M
表示采样的不同时刻。
[0041]在一种可能的设计中，根据所述相关系数，利用振铃噪声检测探头检测的振铃信号对射频线圈采集的信号中的振铃噪声进行消除，包括：
[0042]根据所述相关系数和振铃噪声检测探头在时刻t采集的信号，计算射频线圈在时刻t的振铃噪声，计算公式如下：
[0043][0044]其中，Y
n
(t)表示第n个振铃噪声检测探头在时刻t时采集的信号，w n
表示第n个振铃噪声检测探头与射频线圈的相关系数，R(t)表示射频线圈在时刻t的振铃噪声；
[0045]根据射频线圈在时刻t的振铃噪声，计算射频线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振系统振铃噪声的测量装置，其特征在于，包括核磁共振谱仪、射频功率放大器、收发转换开关、磁体、射频线圈、前置放大器以及与前置放大器连接的至少一个振铃噪声检测探头；其中，所述至少一个振铃噪声检测探头的尺寸小于尺寸阈值，且与被检物体的距离大于距离阈值，以便检测探头尽可能少地检测到被检物体的磁共振信号；同时，所述至少一个振铃噪声检测探头与射频线圈保持预设的距离和预设的空间分布，以便检测探头在有效检测到射频线圈中的振铃信号的同时，对射频线圈的影响降至影响阈值以下。2.根据权利要求1所述的磁共振系统振铃噪声的测量装置，其特征在于，振铃噪声检测探头采用螺旋管结构或平面螺旋管结构的射频线圈。3.一种应用于权利要求1或2所述的测量装置的测量方法，其特征在于，包括：通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器施加射频脉冲，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号；根据第一信号和第二信号计算射频线圈与振铃噪声检测探头之间的相关系数；根据所述相关系数，利用振铃噪声检测探头检测的振铃信号对射频线圈采集的信号中的振铃噪声进行消除。4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器施加射频脉冲，包括：通过核磁共振谱仪控制射频功率放大器依次施加激发脉冲和多个回聚脉冲。5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，通过预设的信号采集方法，利用射频线圈采集第一信号，并利用振铃噪声检测探头采集第二信号，包括：在第1个回聚脉冲到第N个回聚脉冲之后均打开采集窗，以便射频线圈通过收发转换开关采集第一信号Y，并以便核磁共振谱仪的其他通道接收振铃噪声检测探头采集的第二信号Y
i
；其中，第一信号Y＝S+R+n；(6)其中，S表示磁共振信号，表示振铃噪声，n表示噪声；其中，第二信号Y
i
＝c
i
R+n
i
；(7)其中，i表示第i个振铃噪声检测探头，c
i
表示振铃噪声检测探头与射频线圈的一个相关系数，n
i
表示第i个振铃噪声检测探头采集的噪声。6.根据权利要求4所述的测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海，陈潇，吴敏，王超，侯文魁，赵越，
申请(专利权)人：无锡鸣石峻致医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：