猕猴脑部定制多通道接收线圈的开发

发布时间：2020-10-21 11:50

　　 近年来,功能磁共振成像(fMRI)被越来越多地应用在认知神经科学领域的探究中。猕猴由于其大脑结构与人类接近、遗传物质与人类有很高的同源性,因此利用功能磁共振成像来探究猕猴大脑的认知神经网络机制成为热门的研究方向。采用与检测部位形状大小适配的接收线圈可实现较好的成像效果。应用商用线圈对猕猴脑部成像存在诸多不足,因此有开发针对猕猴脑部的定制化专用线圈。本文目的是,设计一款高填充系数、高信噪比的可应用与猕猴脑部的多通道MR接收线圈。其开发步骤如下:首先,设计适配猕猴脑部的多通道线圈电路,配合商用放大器模块行磁共振水模实验,验证电路的可行性。其次,得到图像以后,再对线圈设计流程、整体外形等进行优化,并且使用自行设计的低输入阻抗前置放大器,最终确定整体线圈设计方案。优化设计流程为:第一步,先通过3D制图软件针对某一特定猕猴脑部绘制紧贴猴脑的线圈形状,再经三维电磁场仿真软件和高速电路仿真软件进行线圈仿真,进一步优化线圈形状,确定线圈间相对位置。第二步,设计一款已充分考虑线圈和电路板固定方式的头盔、与头盔配套的异型电路板以及用于水模实验的猕猴头部模型,并将头盔及猴头模型通过3D打印成形,再置入自行设计的低输入阻抗前置放大器。第三步,电路调试并测试各项电路参数,与原设计方案的线圈进行对比,验证其性能指标。猕猴大脑认知神经网络机制的探究实验往往需要对某一猕猴进行长达数年的多次实验。本文介绍的线圈设计方法可对某一特定猕猴定制化设计最为贴合猴脑的线圈,其将具备填充系数高、信噪比高、佩戴方便等优点,对猕猴脑部的功能磁共振成像实验有较大的帮助。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH789
【部分图文】：

2019 届华东师范大学硕士学位论文图如图 2-1。路是接收线圈最基本的电路，它具有选频和储感组成。LC 谐振回路分为两种，分别为串-2 所示。其中 L 为电感，C 为电容，R 为电0为：√电压谐振，它可以将电路的电压放大 Q 倍流放大 Q 倍。其中 Q 为谐振电路的品质因

2019 届华东师范大学硕士学位论文谐回路系统中，发射期间射频功率非常的高，而在射频在磁共振腔体中，因此如果不采取保护措施，磁器件以及之后的前置放大器等都将被烧坏。在接一个 TR 开关，控制发射线圈与接收线圈的工作的情况下，一般会加入失谐电路[27]。

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本文编号：2850080