【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于仿真，尤其涉及一種用于教學的磁共振物理仿真系統及方法。
技術介紹
1、磁共振成像作為當前最為復雜的醫學影像技術之一，其在臨床診療方面發揮著重要作用。由于磁共振成像設備結構復雜，涉及學科領域眾多，關鍵知識點范圍廣且均較為抽象，而用戶相應領域知識掌握程度不夠，無法深刻理解相關知識的精髓；并且由于該設備體積巨大、價格昂貴，絕大多數學校教學實驗室難以配備磁共振成像設備。在教育信息化背景下，虛擬仿真實驗已廣泛應用于各學科領域的教學活動中。虛擬仿真實驗依托互聯網、多媒體、人機交互等信息技術，結合教學內容構建仿真的虛擬實驗環境和實驗對象，可使用戶在開放、自主、交互的環境中身臨其境地開展實際教學環節中難以實現的學習活動。因此，開發磁共振成像虛擬仿真系統，將有助于用戶隨時隨地開展磁共振成像系統原理的學習和虛擬操作，強化用戶對磁共振成像原理和技術內涵的深度理解；同時可克服醫學磁共振成像系統價格昂貴、無法獲取、無法拆解的局限性，同時也避免實地操作的危險性，彌補實踐教學時間的不足。
2、在現有技術中，公開號為cn117576973a的專利公開了磁共振設備結構虛擬仿真教學系統，通過虛擬仿真技術實現對磁共振設備結構的三維模型重建并可實現動態交互，但是僅能仿真磁共振系統的硬件結構，不能對磁共振成像進行仿真；另外論文“薛峰,潘桂洪,曾仁華,等.磁共振設備虛擬仿真軟件的研究與應用[j].電子元器件與信息技術,2023,7(09):30-34.”也根據磁共振實踐教學需求，將原理演示、數據采集、虛擬成像等技術引入到實驗教學中，但是采集的磁共
3、綜上所述，磁共振成像在醫學和工業領域應用廣泛，但磁共振物理具有理論知識繁雜深奧，多學科交叉融合等特點，一直是學習的重點和難點。隨著醫療設備國產化和人口老齡化帶來巨大的醫療資源的需求，我國急需大量本土影像專業人才，但是磁共振學習存在許多困難，如磁共振價格昂貴、成像速度慢，用戶實操機會有限，學習效率低和實地操作具有危險性。為解決以上問題，本專利技術公開了一種有豐富的參數調節、能快速、可視化地輸出仿真結果且可隨時隨地學習的磁共振教學仿真系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種用于教學的磁共振物理仿真系統及方法，該仿真系統不僅能模擬磁共振掃描過程，在磁共振物理、磁共振空間定位、磁共振成像和磁共振后處理間建立橋梁，而且允許用戶改變參數、實時可視化地輸出仿真結果。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，包括：
4、磁共振信號采集模塊，通過設置不同的序列，實時采集磁共振信號；
5、磁共振物理模塊，分析不同的序列對磁共振信號成像的影響，并實時顯示磁共振圖像的變化過程；
6、k空間模塊，實時顯示磁共振圖像及其k空間數據的變化過程；
7、進一步地，所述磁共振信號采集模塊包括序列顯示區、第一參數調節區、第一數據顯示區、以及第一圖像顯示區：
8、序列顯示區，用于提供多種可選的序列，例如se序列和反轉恢復序列；
9、第一參數調節區，基于所選的序列，對各種磁共振成像參數進行調節；
10、第一數據顯示區，基于不同參數調節的結果，顯示掃描的磁共振數據；
11、第一圖像顯示區，用于同時展現多幅圖像，便于進行圖像之間的對比。
12、進一步地所述磁共振物理模塊包括曲線顯示區、第二參數調節區、roi顯示區、以及第二圖像顯示區：
13、曲線顯示區，將采集的磁共振信號轉換成曲線，并將對應的圖像效果實時顯示；
14、第二參數調節區，通過調節回波時間和重復時間值，實時顯示不同的圖像；
15、roi顯示區，用于選擇不限定數量的roi，并對應在曲線顯示區顯示弛豫曲線；
16、第二圖像顯示區，用于同時展現多種不同的磁共振圖像，以及對應的磁共振圖像變化。
17、進一步地，所述k空間模塊包括第三圖像顯示區、直方圖顯示區、第三參數調節區和第二數據顯示區：
18、第三圖像顯示區，用于同時展現多種不同的圖像，例如原始圖像和k空間圖像；
19、直方圖顯示區，用于調節圖像窗寬窗位時，實時顯示直方圖的改變，顯示圖像像素的統計數據；
20、第三參數調節區，用于調節濾波、采樣窗、部分傅里葉和降采樣，對應圖像會發生變化；
21、第二數據顯示區，用于顯示磁共振圖像及其對應的k空間數據。
22、一種用于教學的磁共振物理仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：
23、通過設置不同的序列，在界面設置不同的參數，點擊“開始采集”按鈕，實時仿真磁共振圖像；
24、選擇待分析的序列，通過輸入框輸入回波時間和重復時間值進行調節，并實時顯示磁共振圖像的變化過程；
25、通過對濾波、采樣窗、部分傅里葉和降采樣這些參數進行調節，并實時顯示磁共振圖像及其k空間數據的變化過程。
26、一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行所述的用于教學的磁共振物理仿真方法。
27、一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行所述用于教學的磁共振物理仿真方法。
28、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
29、1、本專利技術提出的一種用于教學的磁共振物理仿真系統及方法，通過設置磁共振信號采集模塊和磁共振物理模塊表現出本專利技術探究的是磁共振成像的基礎理論教學，實現了磁共振信號如何形成磁共振圖像的過程仿真演示，使得學習過程更加直觀。
30、2、本專利技術提出的一種用于教學的磁共振物理仿真系統及方法，通過設置k空間模塊，將采集的磁共振信號轉換成曲線，有利于用戶對磁共振信號的理解，另外通過調整參數，實現了實時可視化地輸出仿真結果，同時也解決了磁共振設備昂貴、培訓者無實操機會的問題。
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1.一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述磁共振信號采集模塊包括序列顯示區、第一參數調節區、第一數據顯示區、以及第一圖像顯示區：
3.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述磁共振物理模塊包括曲線顯示區、第二參數調節區、ROI顯示區、以及第二圖像顯示區：
4.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述K空間模塊包括第三圖像顯示區、直方圖顯示區、第三參數調節區和第二數據顯示區：
5.一種用于教學的磁共振物理仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求6所述的用于教學的磁共振物理仿真方法。
7.一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求6所述用于教學的磁共振物理仿真方
...【技術特征摘要】
1.一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述磁共振信號采集模塊包括序列顯示區、第一參數調節區、第一數據顯示區、以及第一圖像顯示區：
3.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述磁共振物理模塊包括曲線顯示區、第二參數調節區、roi顯示區、以及第二圖像顯示區：
4.根據權利要求1所述的一種用于教學的磁共振物理仿真系統，其特征在于，所述k空間模塊包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳肖，陳奕楚，劉詩姮，陳星燃，李維東，
申請(專利權)人：湖北科技學院，
類型：發明
國別省市：
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