磁共振成像谱仪梯度预加重信号的高精度发生

发布时间：2021-10-07 00:43

　　谱仪是磁共振成像系统中的重要组成部分,其中的梯度发生模块对最终的成像质量有着重要的影响。当谱仪发出的梯度波形在成像过程中发生变化时,会在周围的金属表面产生涡流,进而影响实际的梯度场,同时,各个方向梯度波形的变化也会对静磁场B0产生涡流影响。这些涡流会在最终的重建图像中形成伪影和畸变等,严重影响成像结果,并会对后续的图像分析造成影响。为了减少涡流效应的影响,针对谱仪的开发,本文设计了一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）的梯度预加重方法,以补偿涡流引起的梯度失真。利用FPGA丰富的资源,以及高度的并行性,采用三级流水的方式完成算法的实现,可以达到1μs的实时性要求。本文不仅考虑了梯度磁场在自身方向产生的涡流,更将其他方向的交叉项影响考虑在内,另一方面对静磁场进行了涡流补偿。这种设计可以为梯度场的涡流补偿提供灵活而全面的解决方案,有助于成像质量的提高。谱仪设计中,采用了数字信号处理器（Digial Signal Processor,DSP）控制梯度波形发生的方法,DSP对FPGA设置补偿参数等数据,并触发梯度波形的发生。通过示波器观... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实验室现有谱仪的结构图

［?＇谱字?ｉｆ?、？（?、，??ｉ?（￣＾?Ｉ?ｉ??；?Ｉ??Ｉ?Ｉ?ｉ??ｉ?（?＼?ｒ?＇ｉ?ｉ?ｉ?（?＂ｊ???＾?梯度输出模块?一?？梯度输出前端?Ｉ??＇ｇ?序?＾?＾?Ｊ?Ｉ??！?诵?列?＾?，?）?｜??｜?２?（?）控?＾?射频输出模块?一！￣Ｊ?？射频输出前端?；??ｉ?ｈ?制?＾???＾?Ｉ?｜?１、?＾?１??！?模哭?．．?Ｉ??Ｉ?块?益?＾?１?１?（?＾?；??ｉ?？?多通道数据采集模块＜１一ｉ?多通道射频输入前端?１??＾￣＾?＼???ｙ?；?；?Ｖ???／?Ｉ??１．??；?？?ｉ??ｖ?Ｊ?Ｖ???ｚ??￣?ｓｌ－ｉ＂?室结构ｉ?’＿??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ＾?ｅｘｉｓｔｉｎｇ?ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ??其中的梯度控制模块［９］结构如图１－２所示，ＦＰＧＡ完成了梯度数据波形的读取、??幅度的缩放、坐标变换以及与预加重的核心功能，ＦＰＧＡ输出的数字梯度波形发送到??梯度输出模块进行数模转换，转化为模拟梯度信号。??

能适应不同的系统的需求，控制的灵活程度方面较差。本文中采方法。预加重的方法可以设置多组补偿参数，并且通过调整补偿统中的涡流补偿需求，较好的抑制涡流对成像的影响，提高成像有单时间常数的涡流时，可以用图１－４电路模型表示。??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]磁共振成像系统中的自动梯度预加重调节方法研究[D]. 臧凤超.华东师范大学 2007



本文编号：3421050