磁共振成像系統掃描方法、射頻功率校準方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及磁共振成像系統領域，特別是涉及一種磁共振成像系統掃描方法、射 頻功率校準方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 磁共振成像系統（MRI)利用結合的脈沖梯度磁場和脈沖射頻（RF)磁場，獲得置于 靜磁場的成像樣本在指定成像區域自旋質子的磁共振成像信息。置于靜磁場中被極化的自 旋質子存在一個凈磁矩，磁矩的方向就是質子自旋軸的方向。質子自旋軸的方向始終傾向 于沿外部靜磁場i的方向，個體自旋質子始終以磁旋比乘以靜磁場磁感應強度的拉莫頻率 圍繞靜磁場軸向進動。
[0003] 為了獲得可檢測的磁共振信號，必須施加一個具有拉莫頻率的射頻激發場，使得 自旋質子的凈磁矩偏離靜磁場的軸向，偏離的角度亦即翻轉角與施加射頻脈沖的幅度和射 頻脈沖持續的時間成正比。當停止施加射頻激發脈沖后，自旋質子要恢復到正常的自旋狀 態，在此期間，自旋質子會產生與射頻激發脈沖同頻率的自由感應衰減信號，該信號被射頻 接收線圈接收，經放大和處理后，重建出磁共振醫學影像。
[0004] 可以看到，磁共振成像系統工作時要求自旋質子所形成的凈磁矩以特定的翻轉角 進動，因而需要決定使凈磁矩翻轉一定角度的RF脈沖所需的能量。如果射頻場強度和射頻 施加脈沖持續時間出現異常，導致翻轉角出現偏差，進而導致接收到的磁共振信號強度降 低，信噪比降低，重建圖像會出現鬼影等成像質量問題。
[0005] 為了獲得精確的翻轉角度，通常會對射頻系統進行射頻發射功率的校準，該校準 會在整個系統的校準期間進行，具體的校準方法是選定特定的射頻脈沖波形，施加特定頻 率、一定幅值的射頻脈沖，射頻脈沖的幅值不斷的遞增，并接收在對應的射頻接收期間所產 生的自由感應衰減信號，直至遍歷整個脈沖幅值的區間或者直至所接收到的自由感應衰減 信號為零位置，并記錄在此期間FID信號最大值和最小值處的射頻脈沖的幅值，其中，90° 翻轉角所對應的射頻脈沖幅值為在獲取最大自由感應衰減信號時的射頻脈沖幅值，180° 翻轉角所對應的射頻脈沖幅值就是在獲取自由感應衰減FID信號為零時的射頻脈沖幅值， 其他翻轉角所對應的射頻脈沖幅值通過曲線擬合獲得。這樣，在校準之后，就獲得了翻轉 角與射頻脈沖幅值的對應關系，通過該對應關系可以確定特定翻轉角所需要的射頻脈沖幅 值。
[0006] 這種校準方法過程中需要遍歷一個區間的脈沖幅值，掃描時間較長，通常在30s 或以上，通常只能在整個系統校準的期間進行校準，在校準后，通過校準期間獲得翻轉角與 射頻脈沖幅值的對應關系為不同的掃描受試者確定射頻脈沖幅值，然而，不同的受試者存 在個體差異，僅通過一次校準為所有受試者確定的射頻脈沖幅值并不夠準確，進而會降低 圖像的信噪比，無法獲得較佳的成像質量。
【發明內容】
[0007] 本發明旨在至少解決上述技術問題之一，提供了一種磁共振成像系統射頻功率校 準方法及裝置，實現快速校準。
[0008] 本發明實施例公開了如下技術方案：
[0009] -種磁共振成像系統射頻功率校準方法，包括：
[0010] 步驟S01，確定第1次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的第1起始值、第1終點 值以及第1步長，射頻脈沖時域長度固定，進行第1次遍歷掃描，并獲取不同的射頻脈沖幅 值下相應的FID信號值，所有的FID信號值構成上升趨勢段和下降趨勢段的第1FID信號集 合；
[0011] 步驟S02,確定第η次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的第η起始值、第η終點 值以及第η步長，第η起始值為第n-lFID信號集合中上升趨勢段中的FID信號值所對應的 射頻脈沖幅值，第η終點值為第n-lFID信號集合中下降趨勢段中的FID信號值所對應的射 頻脈沖幅值，且第η起始值大于第n-1起始值，第η終點值小于第n-1終點值，第η步長小 于第η-1步長，射頻脈沖時域長度固定，進行第η次遍歷掃描，并獲取不同的射頻脈沖幅值 下相應的FID信號值，所有的FID信號值構成具有上升趨勢段和下降趨勢段的第nFID信號 集合，其中，η從2至N，N為大于2的正整數；
[0012] 步驟S03,由90°翻轉角及其對應的射頻脈沖幅值獲得翻轉角與射頻脈沖幅值的 線性關系曲線，第N次遍歷掃描中FID信號值的最大值所對應的射頻脈沖幅值為90°翻轉 角所對應的射頻脈沖幅值。
[0013] 可選的，第η步長等于第n-Ι步長減去預定步長值。
[0014] 可選的，第η步長較第n-Ι步長按比例縮小。
[0015] 可選的，在步驟S02中，在進行第η次遍歷掃描之后，還包括：
[0016] 判斷第η步長是否小于或等于預定的最小步長，若是，此次遍歷掃描為第Ν次掃描 遍歷。
[0017] 可選的，第η起始值、第η終點值分別為第n-lFID信號集合中FID信號值的最大 值的前一個掃描點、后一個掃描點所對應的射頻脈沖幅值。
[0018] 可選的，在第i次遍歷掃描之后，i為1至N中的任一值，還包括：
[0019] 判斷第iFID信號集合中拐點的數量是否大于1，若是，則退出校準。
[0020] 此外，本發明還提供磁共振成像系統的掃描方法，包括：
[0021] 受試者處于磁共振成像系統中，采用上述任一校準方法獲得翻轉角與射頻脈沖幅 值的線性關系曲線；
[0022] 對受試者進行掃描，掃描中的射頻脈沖幅值由線性關系曲線確定。
[0023] 此外，本發明又提供一種磁共振成像系統射頻功率校準裝置，，包括：
[0024] 第1次遍歷參數設置單元，用于確定第1次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的 第1起始值、第1終點值以及第1步長；
[0025] 第η次遍歷參數設置單元，用于確定第η次遍歷掃描中所施加的射頻脈沖幅值的 第η起始值、第η終點值以及第η步長，第η起始值為第n-lFID信號集合中上升趨勢段中 的FID信號值所對應的射頻脈沖幅值；
[0026] 射頻單元，用于按照遍歷參數進行遍歷掃描，遍歷時射頻脈沖時域長度固定，并獲 取不同的射頻脈沖幅值下相應的FID信號值，每次遍歷掃描中的FID信號值構成具有上升 趨勢段和下降趨勢段的FID信號集合；
[0027] 其中，在第η次遍歷參數設置單元中，第η終點值為第n-lFID信號集合中下降趨 勢段中的FID信號值所對應的射頻脈沖幅值，且第η起始值大于第n-1起始值，第η終點值 小于第η-1終點值，第η步長小于第η-1步長，η從2至Ν，Ν為大于2的正整數，η從2至 Ν，Ν為大于2的正整數；
[0028] 翻轉角與射頻脈沖幅值關系確定單元，用于由90°翻轉角及其對應的射頻脈沖幅 值獲得翻轉角與射頻脈沖幅值的線性關系曲線，第Ν次遍歷掃描中FID信號值的最大值所 對應的射頻脈沖幅值為90 °翻轉角所對應的射頻脈沖幅值。
[0029] 可選的，在第η次遍歷參數設置單元中，第η步長等于第η-1步長減去預定步長 值。
[0030] 可選的，在第η次遍歷參數設置單元中，第η步長較第η-1步長按比例縮小。
[0031] 可選的，還包括：
[0032] 步長判斷單元，用于判斷第η步長是否小于或等于預定的最小步長，若是，此次遍 歷掃描為第Ν次掃描遍歷。
[0033] 可選的，在第η次遍歷參數設置