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磁共振脉冲序列生成方法、装置、计算机设备

文献发布时间:2023-06-19 19:05:50


磁共振脉冲序列生成方法、装置、计算机设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域,特别是涉及一种磁共振脉冲序列生成方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

在磁共振超高场成像的过程中,由于存在多通道发射射频脉冲造成发射场不均匀的问题,在施加并行发射脉冲的同时,需要施加不同方向的时变梯度,以达到提升发射场均匀度的目的。

相关技术中,通常采用基于梯度波形设计多通道并行发射脉冲的方式,由于涡流效应影响,实际施加的梯度波形与设计的梯度波形不一致,造成了预期激发场与实际不一致的情况,磁共振并行发射脉冲效果不佳。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够解决上述问题的磁共振脉冲序列生成方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

第一方面,本申请提供了一种磁共振脉冲序列生成方法,所述方法包括:

获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在其中一个实施例中,所述获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列,包括:

获取预设的多个候选射频脉冲信息,以及针对子射频脉冲的预设波形;所述候选射频脉冲信息用于表征射频脉冲通道施加的子射频脉冲数量;

根据所述预设波形,构建各所述候选射频脉冲信息对应的候选脉冲序列;

其中,所述候选脉冲序列包含对应子射频脉冲数量的子射频脉冲,每个子射频脉冲具有对应的初始波形参数。

在其中一个实施例中,所述优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,包括:

针对每个候选脉冲序列,基于第一优化条件调整所述候选脉冲序列的射频脉冲,得到第一优化结果;

基于第二优化条件,调整所述第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果;

将各所述候选脉冲序列对应的第二优化结果,作为各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列。

在其中一个实施例中,所述基于第二优化条件,调整所述第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果,包括:

通过调整所述第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新所述预设波形,得到所述第二优化结果。

在其中一个实施例中,所述预设波形包括预设梯度波形,所述波形参数包括梯度切换率,所述通过调整所述第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新所述预设波形,得到所述第二优化结果,包括:

针对所述第一优化结果中各子射频脉冲,确定每次迭代优化对应的目标梯度波形和梯度判定结果;所述梯度判定结果用于表征所述目标梯度波形的最大梯度平台值和/或梯度切换率是否满足预设条件;

通过多次迭代优化,得到所述第二优化结果。

在其中一个实施例中,所述基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息,包括:

结合磁共振并行发射应用信息,以及各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中,确定所述目标射频脉冲信息。

在其中一个实施例中,在所述根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列的步骤之前,所述方法还包括:

在所述优化候选脉冲序列对应的均匀度信息或脉冲时长信息未满足预设评估条件的情况下,重新确定多个候选射频脉冲信息,并返回所述获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列的步骤。

在其中一个实施例中,不同的子射频脉冲数量均为奇数个数。

第二方面,本申请还提供了一种磁共振脉冲序列生成装置,所述装置包括:

候选脉冲序列获取模块,用于获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

并行优化模块,用于优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

目标射频脉冲信息确定模块,用于基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

目标脉冲序列得到模块,用于根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

上述一种磁共振脉冲序列生成方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列,不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,该候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形,然后优化各候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,进而基于各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息,该脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息,根据目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列,实现了在磁共振脉冲序列生成过程中,结合涡流效应、激发场均匀度和脉冲总时长进行全面评估考虑,可以基于相同的预设波形在优化过程中不断调整,并采用并行优化不同子射频脉冲数量对应的子射频脉冲波形与射频脉冲的方式,确定出最优的子射频脉冲数量,能够使得预期激发场达到较好匀度的同时,更接近真实激发场的效果,提升了磁共振并行发射脉冲效率。

附图说明

图1为一个实施例中一种磁共振脉冲序列生成方法的流程示意图;

图2为一个实施例中一种梯度基础波形的示意图;

图3为一个实施例中一种磁共振并行发射梯度波形处理流程的示意图;

图4为一个实施例中另一种磁共振脉冲序列生成方法的流程示意图;

图5为一个实施例中一种磁共振脉冲序列生成装置的结构框图;

图6为一个实施例中一种计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在一个实施例中,如图1所示,提供了一种磁共振脉冲序列生成方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:

步骤101,获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列,不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量;

其中,候选射频脉冲信息可以用于表征射频脉冲通道施加的子射频脉冲数量,可以通过设置不同的子射频脉冲总个数进行优化,如分别设定子射频脉冲总个数为5、7、9等,以确定出最优的子射频脉冲数量。

作为一示例,候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形,该预设波形可以包括预设梯度波形,还可以包括三角波形,如可以将预设梯度波形作为基础梯度波形,对每个子射频脉冲均采用该基础梯度波形进行设计。

在实际应用中,可以将选定的基础梯度波形,作为每个子射频脉冲对应梯度波形的初始波形,使得每个子射频脉冲具有相同的预设波形,通过设置不同的子射频脉冲数量并根据各子射频脉冲对应的预设波形,可以获取多个不同子射频脉冲数量下的候选脉冲序列。

在一示例中,如图2所示的预设梯度波形,其可以对应有梯度切换率和梯度平台值等波形参数,通过梯度基础波形设计,每个子射频脉冲可以具有对应的初始波形参数,如初始梯度切换率s0、初始梯度平台值G1。

在又一示例中,由于在梯度波形的设计中,若采用较低梯度切换率下的梯度波形,则产生的涡流效应较小,若采用任意梯度的波形,则产生的涡流效应较大,难以通过后续的校准进行修正,且三角波的梯度波形持续时间太短的情况下,也同样会造成较大涡流;本实施例中,为了最小化涡流效应对激发场的影响,通过对每段梯度波形均采用基础梯度波形进行设计(即每个子射频脉冲具有相同的预设波形),并分别设定初始梯度切换率,进而可以在联合优化梯度波形与并行发射脉冲时,通过调节梯度切换率的方式更新各子射频脉冲对应的梯度波形。

例如,针对多通道发射射频脉冲,每个射频脉冲通道施加的射频个数与梯度波形总段数相对应,即子射频脉冲总个数为梯度波形总段数,通过优化,可以确定最优的梯度波形总段数,以及每段梯度波形对应的波形幅值和每个RF(Radio Frequency,射频)的幅值相位。

在一个可选实施例中,不同的子射频脉冲数量均为奇数个数,如可以分别设定子射频脉冲总个数为5、7、9等,由于编辑3D激发k空间时,需要将k空间重新设置回k=0的点,同理对2D激发k空间也需要同样处理,从而通过将子射频脉冲总个数设置为奇数,可以使得脉冲串中仅存在一个幅值最大的子脉冲,有利于实现k空间重新设置回k=0的点。

步骤102,优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

在具体实现中,为了确定最优的梯度波形总段数(即子射频脉冲数量),可以采用并行优化不同子射频脉冲数量对应的梯度波形与射频脉冲的方式,通过优化各候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,以进一步基于各优化候选脉冲序列进行判断。

在一个可选实施例中,针对不同子射频脉冲数量对应的候选脉冲序列,可以采用共轭梯度法优化各候选脉冲序列中射频脉冲,进而可以根据得到的优化射频脉冲,使用内点法优化各候选脉冲序列中子射频脉冲波形。

步骤103,基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;

作为一示例,脉冲评估结果可以包括均匀度信息和脉冲时长信息,如可以计算不同子射频脉冲数量下的激发均匀度NRMSE,以及脉冲总时长。

在得到多个优化候选脉冲序列后,可以针对各优化候选脉冲序列计算其对应的激发均匀度,并判断脉冲总时长,得到各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,进而可以确定出最优的子射频脉冲数量,即目标射频脉冲信息。

具体地,可以结合磁共振并行发射应用信息,以及各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果进行选取,如可以根据具体应用判断采用哪个子射频脉冲数量下的梯度波形与射频脉冲。

例如,磁共振并行发射应用信息可以用于指示出具体应用情况,如2D选层场景、3Dslab激发场景、硬脉冲三维体激发场景的其中一种场景对应的应用。

步骤104,根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在确定出最优的子射频脉冲数量后,即得到目标射频脉冲信息,可以将该最优的子射频脉冲数量对应的优化候选脉冲序列,作为筛选出的目标脉冲序列,以代入序列进行扫描。

相较于传统方法,为了得到更加均匀的发射场,需要对梯度波形进行优化,然而优化梯度波形的过程为非凸非线性优化过程,采用传统方法基于全局的梯度波形优化取得的效果不佳,本实施例的技术方案,通过针对各子射频脉冲选定基础梯度波形,并在优化过程中不断调整梯度波形,从而能够使得预期激发场达到较好匀度的同时,更接近真实激发场的效果。

上述磁共振脉冲序列生成方法中,通过获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列,然后优化各候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,进而基于各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息,根据目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列,实现了在磁共振脉冲序列生成过程中,结合涡流效应、激发场均匀度和脉冲总时长进行全面评估考虑,可以基于相同的预设波形在优化过程中不断调整,并采用并行优化不同子射频脉冲数量对应的子射频脉冲波形与射频脉冲的方式,确定出最优的子射频脉冲数量,能够使得预期激发场达到较好匀度的同时,更接近真实激发场的效果,提升了磁共振并行发射脉冲效率。

在一个实施例中,所述获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列,可以包括如下步骤:

获取预设的多个候选射频脉冲信息,以及针对子射频脉冲的预设波形;所述候选射频脉冲信息用于表征射频脉冲通道施加的子射频脉冲数量;根据所述预设波形,构建各所述候选射频脉冲信息对应的候选脉冲序列。

其中,每个候选脉冲序列可以包含对应子射频脉冲数量的子射频脉冲,每个子射频脉冲具有对应的初始波形参数。

在实际应用中,如图3所示,通过梯度基础波形设计,可以获取针对子射频脉冲的预设波形,以及通过设置不同的子射频脉冲数量,可以获取预设的多个候选射频脉冲信息,进而可以针对多个不同子射频脉冲数量,根据预设波形构建多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列。

具体地,由于优化梯度的过程为非凸非线性过程,则该优化过程依赖于梯度波形初值的选定,可以在优化过程中设定不同大小的梯度波形初值(即每个子射频脉冲具有对应的初始波形参数),其可以包括初始梯度切换率s0与初始梯度平台值G1,进而可以对每个初始梯度切换率s0与初始梯度平台值G1对应的梯度波形分别进行优化;还可以设定最大切换率为s1,最大梯度平台值为Gmax。

在一个可选实施例中,针对并行发射的场景,由于存在二维选层激发的场景,其射频脉冲为选层脉冲,z方向梯度交错,不可变动,自x,y方向的梯度基础波形需要设定为时长可以接受的三角波,以代入算法中进行优化。

本实施例中,通过获取预设的多个候选射频脉冲信息,以及针对子射频脉冲的预设波形,进而根据预设波形,构建各候选射频脉冲信息对应的候选脉冲序列,能够针对各子射频脉冲选定基础梯度波形,以便于在后续优化过程中不断调整梯度波形。

在一个实施例中,所述优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,可以包括如下步骤:

针对每个候选脉冲序列,基于第一优化条件调整所述候选脉冲序列的射频脉冲,得到第一优化结果;基于第二优化条件,调整所述第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果;将各所述候选脉冲序列对应的第二优化结果,作为各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列。

在一示例中,如图2所示,以并行发射体激发场景中的发射并行发射硬脉冲场景为例,其为多通道发射不同幅值与相位的硬脉冲串,同时,三个方向维度的梯度均要施加,如x、y、z三个空间方向上所需要施加的梯度波形,针对梯度波形与射频脉冲的联合优化可以采用如下方式:

可以分别设定子射频脉冲总个数为5,7,9等,然后可以分别优化每个子射频脉冲数量对应的梯度波形与射频脉冲;对每个子射频脉冲数量下均设定相同的初始梯度波形,得到各候选脉冲序列,进而可以采用共轭梯度法优化各候选脉冲序列中射频脉冲,即基于第一优化条件调整候选脉冲序列的射频脉冲,并可以根据得到的第一优化结果中优化射频脉冲,使用内点法优化各候选脉冲序列中子射频脉冲波形,即基于第二优化条件,调整第一优化结果中子射频脉冲波形,以联合优化得到不同子射频脉冲数量下的梯度波形与射频脉冲,即优化候选脉冲序列。

在又一示例中,联合优化梯度波形与多通道射频脉冲的优化函数可以为如下所示:

A=exp(i2πxk

k=∫g(t)dt

其中,b为所要得到的射频脉冲,g为最终得到的三个方向的梯度波形,A为系统矩阵,由每次迭代产生的梯度波形决定,W为权重矩阵,用于权衡激发区域与非激发区域的权重,S为采集到的B1 map,λ为正则化系数,如可以使用数字8,d为预期的局部激发的形状,由选定形状mask及翻折角α决定:

d=mask·sinα

本实施例中,通过针对每个候选脉冲序列,基于第一优化条件调整候选脉冲序列的射频脉冲,得到第一优化结果,基于第二优化条件,调整第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果,进而将各候选脉冲序列对应的第二优化结果,作为各候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,为进一步对各优化候选脉冲序列进行脉冲评估提供了数据支持。

在一个实施例中,所述基于第二优化条件,调整所述第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果,可以包括如下步骤:

通过调整所述第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新所述预设波形,得到所述第二优化结果。

在联合优化梯度波形与并行发射脉冲时,可以通过调节梯度切换率(即波形参数)的方式,更新各子射频脉冲对应的梯度波形,进而可以通过优化确定每个子射频脉冲的梯度波形所对应的波形幅值和每个RF的幅值相位。

本实施例中,通过调整第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新预设波形,得到第二优化结果,能够最小化涡流效应对激发场的影响,提升了磁共振并行发射脉冲效果。

在一个实施例中,预设波形可以包括预设梯度波形,波形参数可以包括梯度切换率,所述通过调整所述第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新所述预设波形,得到所述第二优化结果,可以包括如下步骤:

针对所述第一优化结果中各子射频脉冲,确定每次迭代优化对应的目标梯度波形和梯度判定结果;通过多次迭代优化,得到所述第二优化结果。

其中,梯度判定结果可以用于表征目标梯度波形的梯度最大值和/或梯度切换率是否满足预设条件。

在实际应用中,优化梯度波形的具体步骤可以为:计算优化函数f关于g的偏导数与二阶近似导数,然后可以计算出每次迭代的梯度波形(即目标梯度波形),可以判断梯度最大值与梯度切换率是否满足最大限制,若超过最大限制,可以将每次迭代产生的梯度幅值增量减半。

本实施例中,通过针对第一优化结果中各子射频脉冲,确定每次迭代优化对应的目标梯度波形和梯度判定结果,进而通过多次迭代优化,得到第二优化结果,能够针对各子射频脉冲选定基础梯度波形,并在优化过程中不断调整梯度波形,使得预期激发场达到较好匀度的同时,更接近真实激发场的效果。

在一个实施例中,所述基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息,可以包括如下步骤:

结合磁共振并行发射应用信息,以及各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中,确定所述目标射频脉冲信息。

在一示例中,可以根据具体应用判断采用哪个子射频脉冲数量下的梯度波形与射频脉冲,其中,若实现序列为3D序列体激发,则子射频脉冲可以选取硬脉冲;若实现功能为2D选层,则子射频脉冲可以选取sinc、SLR、gauss脉冲等;若为对应层方向梯度波形,需要选取矩形波形;若实现功能为3D slab(3D层块激发,即三维激发一个较厚的层),则子射频脉冲可以选取sinc、SLR、gauss脉冲等,而对应的z方向梯度波形为矩形波或三角波形。

本实施例中,通过结合磁共振并行发射应用信息,以及各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个候选射频脉冲信息中,确定目标射频脉冲信息,能够适配不同应用场景生成磁共振脉冲序列。

在一个实施例中,在所述根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列的步骤之前,可以包括如下步骤:

在所述优化候选脉冲序列对应的均匀度信息或脉冲时长信息未满足预设评估条件的情况下,重新确定多个候选射频脉冲信息,并返回获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列的步骤。

在一示例中,通过对各候选脉冲序列迭代相同次数,可以得到不同子射频脉冲数量下射频脉冲和梯度波形,如图3所示,然后可以根据数据计算不同子射频脉冲数量下的激发均匀度NRMSE(即均匀度信息),可以采用如下计算方式:

其中,b为所要得到的射频脉冲,A为系统矩阵,由每次迭代产生的梯度波形决定,S为采集到的B1 map,d为预期的局部激发的形状。

在又一示例中,在计算得到激发均匀度后,可以同时判断不同子射频脉冲数量下的脉冲总时长(即脉冲时长信息),以确定出最优的子射频脉冲数量下的发射射频脉冲与梯度波形,其具有涡流效应较小的射频激发场;若检测到脉冲总时长或均匀度不符合预期(即未满足预设评估条件),可以重新设计不同的子射频脉冲数量,重新进行优化。

例如,可以根据图像质量设定固定NRMSE数值,若计算得到的NRMSE数值大于该设定数值,则继续优化,若小于或等于该设定数值,则认为符合预期。

本实施例中,通过在优化候选脉冲序列对应的均匀度信息或脉冲时长信息未满足预设评估条件的情况下,重新确定多个候选射频脉冲信息,并返回获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列的步骤,保证了磁共振并行发射脉冲优化效果。

在一个实施例中,如图4所示,提供了另一种磁共振脉冲序列生成方法的流程示意图。本实施例中,该方法包括以下步骤:

在步骤401中,获取预设的多个候选射频脉冲信息,以及针对子射频脉冲的预设波形,根据预设波形,构建各候选射频脉冲信息对应的候选脉冲序列;候选射频脉冲信息用于表征射频脉冲通道施加的子射频脉冲数量。在步骤402中,针对每个候选脉冲序列,基于第一优化条件调整候选脉冲序列的射频脉冲,得到第一优化结果。在步骤403中,针对第一优化结果中各子射频脉冲,确定每次迭代优化对应的目标梯度波形和梯度判定结果;梯度判定结果用于表征目标梯度波形的最大梯度平台值和/或梯度切换率是否满足预设条件。在步骤404中,通过多次迭代优化,得到第二优化结果,将各候选脉冲序列对应的第二优化结果,作为各候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列。在步骤405中,结合磁共振并行发射应用信息,以及各优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个候选射频脉冲信息中,确定目标射频脉冲信息。在步骤406中,在优化候选脉冲序列对应的均匀度信息或脉冲时长信息未满足预设评估条件的情况下,重新确定多个候选射频脉冲信息。在步骤407中,根据目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。需要说明的是,上述步骤的具体限定可以参见上文对一种磁共振脉冲序列生成方法的具体限定,在此不再赘述。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的磁共振脉冲序列生成方法的磁共振脉冲序列生成装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个磁共振脉冲序列生成装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于磁共振脉冲序列生成方法的限定,在此不再赘述。

在一个实施例中,如图5所示,提供了一种磁共振脉冲序列生成装置,包括:

候选脉冲序列获取模块501,用于获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

并行优化模块502,用于优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

目标射频脉冲信息确定模块503,用于基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

目标脉冲序列得到模块504,用于根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在一个实施例中,所述候选脉冲序列获取模块501包括:

脉冲数量和波形获取子模块,用于获取预设的多个候选射频脉冲信息,以及针对子射频脉冲的预设波形;所述候选射频脉冲信息用于表征射频脉冲通道施加的子射频脉冲数量;

候选脉冲序列构建子模块,用于根据所述预设波形,构建各所述候选射频脉冲信息对应的候选脉冲序列;

其中,所述候选脉冲序列包含对应子射频脉冲数量的子射频脉冲,每个子射频脉冲具有对应的初始波形参数。

在一个实施例中,所述并行优化模块502包括:

射频脉冲优化子模块,用于针对每个候选脉冲序列,基于第一优化条件调整所述候选脉冲序列的射频脉冲,得到第一优化结果;

梯度波形优化子模块,用于基于第二优化条件,调整所述第一优化结果中子射频脉冲波形,得到第二优化结果;

优化候选脉冲序列得到子模块,用于将各所述候选脉冲序列对应的第二优化结果,作为各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列。

在一个实施例中,所述梯度波形优化子模块包括:

波形参数调整单元,用于通过调整所述第一优化结果中各子射频脉冲对应的波形参数更新所述预设波形,得到所述第二优化结果。

在一个实施例中,所述预设波形包括预设梯度波形,所述波形参数包括梯度切换率,所述波形参数调整单元包括:

梯度判定子单元,用于针对所述第一优化结果中各子射频脉冲,确定每次迭代优化对应的目标梯度波形和梯度判定结果;所述梯度判定结果用于表征所述目标梯度波形的最大梯度平台值和/或梯度切换率是否满足预设条件;

迭代子单元,用于通过多次迭代优化,得到所述第二优化结果。

在一个实施例中,所述目标射频脉冲信息确定模块503包括:

应用信息结合子模块,用于结合磁共振并行发射应用信息,以及各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中,确定所述目标射频脉冲信息。

在一个实施例中,所述装置还包括:

重新优化模块,用于在所述优化候选脉冲序列对应的均匀度信息或脉冲时长信息未满足预设评估条件的情况下,重新确定多个候选射频脉冲信息,并返回获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列的步骤。

在一个实施例中,不同的子射频脉冲数量均为奇数个数。

上述磁共振脉冲序列生成装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种磁共振脉冲序列生成方法。

本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现上述其他实施例中的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

获取多个候选射频脉冲信息各自对应的候选脉冲序列;不同候选射频脉冲信息对应不同子射频脉冲数量,所述候选脉冲序列中每个子射频脉冲具有相同的预设波形;

优化各所述候选脉冲序列中射频脉冲与子射频脉冲波形,得到各所述候选射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列;

基于各所述优化候选脉冲序列对应的脉冲评估结果,从多个所述候选射频脉冲信息中确定目标射频脉冲信息;所述脉冲评估结果包括均匀度信息和脉冲时长信息;

根据所述目标射频脉冲信息对应的优化候选脉冲序列,得到目标脉冲序列。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中的磁共振脉冲序列生成方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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06120115798170