骆国丽，肖亮

北京化工大学信息科学与技术学院，北京 100029

国内低场磁共振成像系统大多采用永磁磁体，相较于高场超导系统，永磁系统场强低(场强一般为0.5 T及以下)，并且磁场均匀性和稳定性都比较差，磁场强度受温度的影响也比较大。主磁场非均匀性对成像的影响程度一直是研究人员、技术人员与使用者关心的问题，以往主要靠定性分析，缺乏直观的图像表达。

自1984年Bittoun等[1]建立第一个基于Bloch方程的MRI模拟器以来，迄今国内外对其进行了大量广泛深入的研究，主要集中在以下几个方面：模拟器从1D到2D、3D推广及应用[2-3]；组织解剖模型的建立[4-6]，根据需求可分为离散组织模型和模糊组织模型；为了加快计算速度，模拟器算法的优化及并行化[7-9]。这些研究取得了良好的效果，使其可以应用于低成本大规模磁共振成像教学、磁共振实验设计、MRI序列编写、参数优化、系统伪影等问题的解决[10-13]。不过，对于低场中主磁场不均匀性的模拟一直没有系统的研究与模拟。

本文实现一种基于Bloch方程的MRI模拟器，通过对主磁场不均匀性分布进行建模，提出了对主磁场不均性的模拟仿真方案。以自旋回波(spin echo，SE)和梯度回波(gradient echo，GRE)序列成像方法为例对主磁场的不均匀性进行了模拟，并得到了预期的实验结果。

1 材料和方法

1.1 模拟器

模拟器构成框图如图1所示，包括虚拟物体、静磁场定义、MRI序列、磁化强度矢量计算核心，计算出射频(radio frequency，RF)信号(k空间信号)，加入噪声，最后用快速傅立叶变换(fast Fourier transform，FFT)重建图像。……