多通道磁共振线圈磁场合成方法、装置、设备及存储介质

1.本发明涉及磁场合成技术领域，尤其涉及一种多通道磁共振线圈磁场合成方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.磁共振成像有高分辨率、无电离辐射、多参数成像等优点，因此广泛应用于医学临床检查中，射频线圈是核磁共振成像扫描仪的关键部件，是获得具有高信号强度和良好的信噪比的图像的重要一环。为了提高磁共振图像的图像质量，多通道磁共振射频线圈成为主流的基础线圈结构。为得到最佳的线圈结构，通常使用电磁场仿真软件基于麦克斯韦（maxwell）方程组理论对线圈三维模型进行射频磁仿真，然而电磁仿真软件计算磁场的方式与实际磁共振系统不同，因此对于多通道磁共振线圈的射频磁场仿真，电磁仿真软件计算的磁场分布与实际磁共振系统通过多通道射频线圈接收到的磁共振信号情况有显著的差异。
3.对于电磁场仿真软件基于maxwell方程组计算的多通道磁共振线圈合成感应磁场不能直观反映线圈性能问题，现有的主要解决方法有以下几种：1）直接软件编程计算线圈的感应射频磁场，不使用电磁仿真软件；2）设计对称结构，仿真时通过偏转相位排除对线圈感应磁场影响；3）采用重复结构，仅设计线圈单元获得较好的射频磁场分布。然而，法1建模较为复杂，要求开发人员有丰富的电磁学知识储备，且该方法只能计算简化的点线模型，难以计算三维立体几何模型。针对法2和法3，它们均在线圈结构设计时限制较大，法2的相位偏转仅适用于两通道正交磁场，90度移相可将两通道线圈的感应磁场由正交转为同相，即可标量合成两通道接收到的磁共振信号，而法3中非对称结构的设计会产生较为复杂的感应磁场，多通道磁共振线圈仿真时难以控制磁矢量的相位，因而法2和法3的适用范围有限且最终合成磁场准确度不高。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种多通道磁共振线圈磁场合成方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有多通道磁共振线圈磁场合成的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种建模简单便捷、适用范围广以及合成磁场准确度高的磁场合成方法。所述多通道磁共振线圈磁场合成方法包括以下步骤：构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，所述基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得所述各单通道模型对应的调试参数；基于所述调试参数，通过预设python脚本获取所述各单通道模型对应的目标仿真
数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；基于所述目标仿真数据，通过matlab合成所述目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。
6.可选地，所述基于所述目标仿真数据，通过matlab合成所述目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场之后，还包括：判断所述标量磁场的预设参数数值是否位于预设阈值范围内；当所述标量磁场的预设参数数值位于所述预设阈值范围内时，将各单通道模型对应的当前调试参数作为所述整体多通道模型的目标参数。
7.可选地，所述判断所述标量磁场的预设参数数值是否位于预设阈值范围内之后，还包括：当所述标量磁场的预设参数数值不位于所述预设阈值范围内时，对各单通道模型对应的当前调试参数进行调整，以使调整后的各单通道模型的调试参数对应的所述标量磁场的预设参数数值位于所述预设阈值范围内。
8.可选地，所述分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得所述各单通道模型对应的调试参数的步骤，包括：为各单通道模型配置相同的求解参数和求解范围；基于所述求解参数和所述求解范围，分别对所述各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得使各单通道模型处于预设中心频率时谐振且匹配对应的调试参数。
9.可选地，所述基于所述调试参数，通过预设python脚本获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab的步骤，包括：基于所述调试参数，对所述整体多通道模型进行矢量磁场仿真，获得第一矢量磁场，并输出仿真数据；调用预设python脚本从所述仿真数据中获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；相应地，所述将所述目标仿真数据输出至matlab之后，还包括：基于所述目标仿真数据，通过matlab合成第二矢量磁场，并判断所述第二矢量磁场与所述第一矢量磁场的磁场分布是否一致。
10.可选地，所述调用预设python脚本从所述仿真数据中获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab的步骤，包括：调用预设python脚本从所述仿真数据中获取所述各单通道模型对应的目标区域内的采样点磁矢量，并将所述采样点磁矢量输出至matlab。
11.可选地，所述基于所述各单通道模型对应的调试参数，对所述整体多通道模型进行矢量磁场仿真，获得第一矢量磁场，并输出仿真数据之前，还包括：检测所述各单通道模型之间是否存在电磁耦合；当所述各单通道模型之间存在电磁耦合时，对存在电磁耦合的单通道进行去耦，直至检测到所述各单通道模型之间不再存在电磁耦合。
12.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种多通道磁共振线圈磁场合成装置，所述多通道磁共振线圈磁场合成装置包括：建模模块，用于构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，所述基础结构模型
包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；模型调试模块，用于分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得所述各单通道模型对应的调试参数；数据获取模块，用于基于所述调试参数，通过预设python脚本获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；磁场合成模块，用于基于所述目标仿真数据，通过matlab合成所述目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。
13.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种多通道磁共振线圈磁场合成设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的多通道磁共振线圈磁场合成程序，所述多通道磁共振线圈磁场合成程序配置为实现如上文所述的多通道磁共振线圈磁场合成方法的步骤。
14.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有多通道磁共振线圈磁场合成程序，所述多通道磁共振线圈磁场合成程序被处理器执行时实现如上文所述的多通道磁共振线圈磁场合成方法的步骤。
15.本发明公开了一种多通道磁共振线圈磁场合成方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得各单通道模型对应的调试参数；基于调试参数，通过预设python脚本获取各单通道模型对应的目标仿真数据，并将目标仿真数据输出至matlab；基于目标仿真数据，通过matlab合成目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。不同于现有处理过程复杂或适用范围有限的多通道磁共振线圈合成方法，本发明不仅可通过电磁仿真软件进行磁共振线圈电磁场仿真，简单便捷，适用广泛，还可通过python与matlab结合进行数据后处理，提高处理效率，减少处理时间，因此，本发明通过电磁仿真、python和matlab三者的结合可以简单且直观有效地模拟磁共振系统接收信号的过程，从而准确合成多通道磁共振线圈磁场。
附图说明
16.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的多通道磁共振线圈磁场合成设备的结构示意图；图2为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第一实施例的流程示意图；图3为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第一实施例中单通道线圈电磁仿真磁场示意图；图4为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第一实施例中四通道线圈电磁仿真磁场示意图；图5为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第一实施例中matlab对图4所示的四通道线圈标量合成的感应磁场示意图；图6为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第二实施例的流程示意图；图7为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第三实施例的流程示意图；图8为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第三实施例中matlab对图4所示的四通道线圈复现电磁场软件仿真的矢量合成磁场示意图；
图9为本发明多通道磁共振线圈磁场合成装置第一实施例的结构框图。
17.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
18.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的多通道磁共振线圈磁场合成设备结构示意图。如图1所示，该多通道磁共振线圈磁场合成设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（central processing unit，cpu），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（display）、输入单元比如键盘（keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（wireless-fidelity，wi-fi）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（random access memory，ram），也可以是稳定的非易失性存储器（non-volatile memory，nvm），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
20.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对多通道磁共振线圈磁场合成设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
21.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及多通道磁共振线圈磁场合成程序。
22.在图1所示的多通道磁共振线圈磁场合成设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明多通道磁共振线圈磁场合成设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在多通道磁共振线圈磁场合成设备中，所述多通道磁共振线圈磁场合成设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的多通道磁共振线圈磁场合成程序，并执行本发明实施例提供的多通道磁共振线圈磁场合成方法。
23.本发明实施例提供了一种多通道磁共振线圈磁场合成方法，参照图2，图2为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第一实施例的流程示意图。
24.本实施例中，所述多通道磁共振线圈磁场合成方法包括以下步骤：步骤s10：构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，所述基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；需要说明的是，本实施例方法的执行主体可以是具有数据处理、网络通信以及程序运行功能的计算服务设备，例如平板电脑、个人电脑等，还可以是能够实现相同或相似功能的其他电子设备。此处以上述多通道磁共振线圈磁场合成设备（以下简称磁场合成设备）对本实施例和下述各实施例提供的多通道磁共振线圈磁场合成方法进行具体说明。
25.上述目标多通道磁共振线圈可以是多通道磁共振射频线圈，该多通道磁共振射频线圈是磁共振成像中广泛运用的基础线圈模型，可以提高磁共振图像的信噪比，改善薄层扫描、高分辨扫描及低场机的图像质量，因此本实施例构建的基础结构模型可以为多通道磁共振射频线圈的基础结构模型。此外，该基础结构模型可以是目标多通道磁共振线圈的
三维模型，该模型包含多个单通道模型，所有的单通道模型又共同构成一个整体多通道模型，其中，各单通道模型的具体结构可以一致，也可以不一致。
26.通常，磁共振射频线圈的设计开发基于各类电磁场仿真软件进行仿真模拟，电磁仿真能方便的调整磁共振射频线圈的几何结构、材料属性、空间位置等关键参数，可以根据用户要求分析任意部件、得到系统的任意电磁特性，并提供比实际测试丰富得多的信息效果并且能够在虚拟原型上改进设计，以确保设计一次成功。因此，本实施例中，目标多通道磁共振线圈的基础结构模型可以基于各类电磁仿真软件中的结构模型库进行构建，在实际应用中，设计开发人员需要根据磁共振线圈的成像原理，即线圈的感应磁场方向应与磁共振系统主磁场b0场垂直，结合成像部位根据目标多通道磁共振线圈的设计目的从模型库中选定所需的结构进行组合构建，确定基础的线圈构造模型和通道数设计后，再为选定的模型配置相应的结构参数以方便进行后续步骤。其中，b0场是磁共振系统的强外磁场，基本固定不变，而磁共振系统通常存在两类磁场：b0场和b1场，b1场是射频脉冲通过线圈产生的微弱的振荡射频磁场。
27.步骤s20：分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得各单通道模型对应的调试参数；需要说明的是，所有软件仿真电磁场基本都是建立在麦克斯韦（maxwell）方程组的基础理论上，通过有限元法将多通道磁共振线圈的几何结构分解成一个个简单的子单元，再通过毕奥-萨伐尔（biot-savart）定律计算多通道磁共振线圈的磁场。在实际进行电磁软件仿真时，本实施例可以对各个单通道模型分别且同时进行仿真，仿真的过程主要可以是对各个单通道谐振和匹配电路仿真，因此，进一步地，步骤s20包括：步骤s201：为各单通道模型配置相同的求解参数和求解范围；步骤s202：基于所述求解参数和所述求解范围，分别对所述各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得使各单通道模型处于预设中心频率时谐振且匹配对应的调试参数。
28.需要说明的是，上述配置求解参数和求解范围可以是为了明确仿真时需要运行的算法和相关的计算步骤，在进行电磁仿真时需要合理设置计算初始值、步长或收敛条件等因素。常用的数值计算方法有：有限差分（fdm）、有限元（fem）、矩量法和边界元（mom/bem），由于多通道磁共振线圈的结构较为复杂，且磁场分布通常也不均匀，因此本实施例可以采用有限元算法进行电磁仿真。上述中心频率即为磁共振系统的共振频率。
29.步骤s30：基于所述调试参数，通过预设python脚本获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；需要说明的是，由于仿真结果的数据量是巨大的，因此如何有效快速地找到目标数据是其中的关键，在此情况下，选取python和算法的组合可以有效地达到目标。所述预设python脚本即为磁场合成设备中存储的预先配置好的python脚本程序，该预设python脚本可用于提取各单通道模型对应的目标仿真数据，并将该目标仿真数据输出至matlab，因此，该预设python脚本可联系电磁仿真和matlab数据处理两大软件以形成完整技术方案，其中，目标仿真数据可以是各单通道模型对应的目标区域内的采样点磁矢量，而目标区域可以是目标多通道磁共振线圈应用的成像部位的区域。
30.步骤s40：基于所述目标仿真数据，通过matlab合成所述目标多通道磁共振线圈对
应的标量磁场。
31.需要说明的是，对目标仿真数据的后处理过程也需要尽可能减少时间成本，在数据处理方面，通常采用代码编程实现，并通过合适的算法进行优化。可选的程序语言和算法有很多种，比如c、c 、java等，软件更是多种多样，不同的结合均可实现目的。本实施例选取matlab进行数据处理的原因在于，一是因为matlab语言使用广泛，是磁共振领域最常用的软件之一；二是因为matlab软件数据处理功能强大，处理大数据量文件耗费的时间代价较小，并且可以与多种电磁仿真软件进行通信。
32.因此，磁场合成设备在获取目标仿真数据后，可以通过matlab的强大的数据处理能力对仿真结果进行数据处理，从而模拟磁共振信号的处理过程。本实施例最终合成的是目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场，该标量磁场可以是与上述多通道磁共振射频线圈相对应的射频磁场（即b1场）。此外，之所以本实施例中matlab输出的最终合成磁场为标量磁场，是因为通常对磁场进行电磁仿真时，单通道线圈仿真得到的感应磁场即可反映单通道线圈的性能，而两个及两个通道以上的线圈进行电磁仿真时，得到的磁场分布为单个线圈感应磁场的矢量叠加，因此合成磁场因磁矢量的相位不同会在空间内相互增强或相互抵消，增强或抵消的效果是基于麦克斯韦（maxwell）方程组计算得到的，因为电磁场是矢量场，当空间存在着两个或两个以上的感应电流在空间激发电磁场时，在距离有限的情况下必会产生相互影响，最终电磁仿真得到的是矢量叠加的合成场，为了便于理解，以图3和图4为例，图3为单通道线圈电磁仿真磁场示意图，图4为四通道线圈电磁仿真磁场示意图，图3中，1代表单通道线圈，2代表单通道电磁仿真目标磁场，3代表磁矢量幅值范围（0.0至3.0），4代表磁矢量相位箭头；图4中，5代表多通道表面线圈，6代表多通道电磁仿真目标磁场（即四通道线圈仿真合成结果），图4中多通道目标磁场的磁矢量幅值范围可以为0.1至1.1，如图4所示，四通道线圈的目标二维平面（即电磁仿真目标磁场6所在的平面）中左下和右上部分磁场相互抵消呈现低信号，左上和右下则相互叠加呈现高信号。然而，实际中磁共振系统接收信号的基本原理是独立接收，终端合成，尤其是在多通道阵列线圈成像中需要明确体现。因此本实施例需要拟合多通道磁共振线圈独立接收信号再合成效果，最终合成的目标磁场是标量磁场时才能直观了解目标磁场的磁场分布，从而评估构建的多通道磁共振线圈结构的线圈性能。如图5所示，图5为matlab对图4所示的四通道线圈标量合成的感应磁场示意图，拟合磁共振系统接收多通道磁共振线圈信号的后处理过程。图5中，左图为matlab合成四通道线圈的标量叠加射频磁场的立体图，右图为matlab标量叠加射频磁场的等高线图。
33.在具体实现中，磁场合成设备可以根据线圈设计的目的从于各类电磁仿真软件的模型库中选定所需的结构进行组合，然后再为选定的结构配置相应的结构参数进行电磁仿真，在进行电磁仿真的过程中，调节各单通道模型对应的元件和结构参数，使各单通道模型处于预设中心频率时谐振且匹配，然后通过预设python脚本获取各单通道模型对应的目标多通道磁共振线圈应用的成像部位的区域内的采样点磁矢量，并将提取的采样点磁矢量输出至matlab。最后，matlab忽略各线圈通道磁矢量相位差异，对采样点磁矢量的幅值进行标量合成，获得目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。
34.本实施例通过构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获
得各单通道模型对应的调试参数；基于调试参数，通过预设python脚本获取各单通道模型对应的目标仿真数据，并将目标仿真数据输出至matlab；基于目标仿真数据，通过matlab合成目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。不同于现有处理过程复杂或适用范围有限的多通道磁共振线圈合成方法，本实施例不仅可通过电磁仿真软件进行磁共振线圈电磁场仿真，简单便捷，适用广泛，还可通过python与matlab结合进行数据后处理，提高处理效率，减少处理时间，因此，本实施例通过电磁仿真、python和matlab三者的结合可以简单且直观有效地模拟磁共振系统接收信号的过程，从而准确合成多通道磁共振线圈磁场。
35.参照图6，图6为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第二实施例的流程示意图，基于上述图6所示的实施例，提出本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法的第二实施例。
36.本实施例中，步骤s40之后，还包括：步骤s50：判断所述标量磁场的预设参数数值是否位于预设阈值范围内；步骤s60：当所述标量磁场的预设参数数值位于所述预设阈值范围内时，将各单通道模型对应的当前调试参数作为所述整体多通道模型的目标参数。
37.可以理解的是，在构建各单通道模型对应的模型并根据建模模型进行仿真与matlab数据处理得到标量磁场后，需要评估标量磁场情况是否满足预期要求，如有待提升的地方，需要对当前各单通道模型对应的线圈结构进行调整后再仿真优化。
38.需要说明的是，本实施例是通过判断标量磁场的预设参数数值是否位于预设阈值范围内时来对建模模型进行检验。预设参数可以根据具体的建模需求进行设定，具体内容本实施例对此不加限制。由于通常射频磁场的均匀性决定了磁共振图像的均匀性，要获得清晰且准确反映人体结构及功能的磁共振图像需要保证射频磁场的均匀性在一个较高的水准上，因此，本实施例的预设参数可以是射频磁场的均匀性，而预设阈值范围即为与建模需求对应的预设参数的预期值，可以是射频磁场的均匀性至少要达到百分之八十，具体的预设阈值范围，本实施例对此不加限制。当经过对比判断后，若检验到标量磁场的预设参数数值位于预设阈值范围内时，则证明建模模型设定的参数是合理的，即可将各单通道模型对应的当前调试参数作为整体多通道模型的目标参数，该目标参数与各单通道模型对应的当前调试参数种类一致。
39.可以理解的是，若检验到标量磁场的预设参数数值部位不位于预设阈值范围内，即当前设置的建模模型的基础线圈结构参数所产生的线圈磁场分布不符合目标要求时，需要对当前建模模型参数进行优化更改，因此，进一步地，步骤s50之后，还包括：步骤s61：当所述标量磁场的预设参数数值不位于所述预设阈值范围内时，对各单通道模型对应的当前调试参数进行调整，以使调整后的各单通道模型的调试参数对应的所述标量磁场的预设参数数值位于所述预设阈值范围内。
40.需要说明的是，上述调整参数主要是各单通道模型对应的结构参数，而调整后的结构参数和元件参数同样需要保证各单通道模型处于预设中心频率时谐振且匹配。
41.本实施例通过判断标量磁场的预设参数数值是否位于预设阈值范围内；当标量磁场的预设参数数值位于预设阈值范围内时，将各单通道模型对应的当前调试参数作为整体多通道模型的目标参数；当标量磁场的预设参数数值不位于预设阈值范围内时，对各单通道模型对应的当前调试参数进行调整，以使调整后的各单通道模型的调试参数对应的所述
标量磁场的预设参数数值位于预设阈值范围内。因此，本实施例根据合成的标量磁场情况评估当前设置的各单通道模型的线圈结构的合理性，如有待提升的地方，则对线圈结构进行调整后再仿真优化，进一步提高了合成的多通道磁共振线圈磁场的精确度。
42.参照图7，图7为本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法第三实施例的流程示意图，基于上述图2或6所示的实施例，提出本发明多通道磁共振线圈磁场合成方法的第三实施例，图4以基于图2所示的实施例提出的实施例为例。
43.可以理解的是，为了验证上述目标仿真数据在提取或传输过程中并未出现遗漏或更改，需要保证matlab中待处理的目标仿真数据的准确性。而本实施例中验证数据准确性的过程可以是：通过matlab复现与目标仿真数据对应的矢量磁场，然后将matlab复现的矢量磁场与电磁仿真获得的矢量磁场进行对比来检验数据的准确性。
44.进一步地，本实施例中，步骤s30包括：步骤s301：基于所述调试参数，对所述整体多通道模型进行矢量磁场仿真，获得第一矢量磁场，并输出仿真数据；需要说明的是，在磁共振系统中，若各单通道之间存在耦合会严重影响成像效果，因此在对整体多通道模型进行矢量磁场仿真之前，需要检验各单通道之间是否存在耦合，当各单通道模型之间存在电磁耦合时，对存在电磁耦合的通道间进行去耦，直至检测到各单通道模型之间不再存在电磁耦合后，再进行矢量磁场仿真，得到第一矢量磁场的磁场分布。如图4所示，图4中的多通道电磁仿真目标磁场6即为本实施例电磁仿真需要得到的第一矢量磁场。
45.步骤s302：调用预设python脚本从所述仿真数据中获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；由上述内容可知，目标仿真数据可以是各单通道模型对应的目标区域内的采样点磁矢量，因此，在具体实现中，本步骤的实现过程可以是：调用预设python脚本从所述仿真数据中获取所述各单通道模型对应的目标区域内的采样点磁矢量，并将所述采样点磁矢量输出至matlab。
46.相应地，步骤s40之后还包括：步骤s51：基于所述目标仿真数据，通过matlab合成第二矢量磁场，并判断所述第二矢量磁场与所述第一矢量磁场的磁场分布是否一致。
47.为了便于理解，以图8为例，图8为matlab对图4所示的四通道线圈复现电磁场软件仿真的矢量合成磁场示意图，图8中左图为matlab复现四通道线圈矢量叠加射频磁场的立体图，右图为matlab复现的矢量叠加射频磁场的等高线图，左图为右图的三维分布，因此，在具体实现中，将图8与图4中多通道电磁仿真目标磁场6的磁场分布作对比，比较二者的磁场分布是否一致，即可判别数据在传输与处理过程中是否出现纰漏。
48.本实施例基于调试参数，对整体多通道模型进行矢量磁场仿真，获得第一矢量磁场，并输出仿真数据；调用预设python脚本从仿真数据中获取各单通道模型对应的目标区域内的采样点磁矢量，并将采样点磁矢量输出至matlab；基于目标仿真数据，通过matlab合成第二矢量磁场，并判断第二矢量磁场与第一矢量磁场的磁场分布是否一致。并在进行整体多通道模型电磁仿真之前，检测各单通道模型之间是否存在电磁耦合；当各单通道模型之间存在电磁耦合时，对存在电磁耦合的单通道进行去耦，直至检测到各单通道模型之间
不再存在电磁耦合。本实施例通过matlab复现目标仿真数据的第二矢量磁场，并将第二矢量磁场的磁场分布与电磁软件仿真多通道磁共振线圈得到的第一矢量磁场的磁场分布作对比来验证方案的可行性，同时对各单通道模型进行检验，保证各单通道模型之间不存在强耦合，因此，本实施例提供了一种数据检验的方法，进一步保证了输出数据的精确度。
49.此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有多通道磁共振线圈磁场合成程序，所述多通道磁共振线圈磁场合成程序被处理器执行时实现如上文所述的多通道磁共振线圈磁场合成方法的步骤。
50.参考图9，图9为本发明多通道磁共振线圈磁场合成装置第一实施例的结构框图。
51.如图9所示，本发明实施例提出的多通道磁共振线圈磁场合成装置包括：建模模块901，用于构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，所述基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；模型调试模块902，用于分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得所述各单通道模型对应的调试参数；数据获取模块903，用于基于所述调试参数，通过预设python脚本获取所述各单通道模型对应的目标仿真数据，并将所述目标仿真数据输出至matlab；磁场合成模块904，用于基于所述目标仿真数据，通过matlab合成所述目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。
52.本实施例通过构建目标多通道磁共振线圈的基础结构模型，基础结构模型包括一个整体多通道模型和多个单通道模型；分别对各单通道模型进行谐振和匹配电路仿真，获得各单通道模型对应的调试参数；基于调试参数，通过预设python脚本获取各单通道模型对应的目标仿真数据，并将目标仿真数据输出至matlab；基于目标仿真数据，通过matlab合成目标多通道磁共振线圈对应的标量磁场。不同于现有处理过程复杂或适用范围有限的多通道磁共振线圈合成方法，本实施例不仅可通过电磁仿真软件进行磁共振线圈电磁场仿真，简单便捷，适用广泛，还可通过python与matlab结合进行数据后处理，提高处理效率，减少处理时间，因此，本实施例通过电磁仿真、python和matlab三者的结合可以简单且直观有效地模拟磁共振系统接收信号的过程，从而准确合成多通道磁共振线圈磁场。
53.本发明多通道磁共振线圈磁场合成装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
54.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
55.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
56.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，
计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
57.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。