可穿戴式磁共振射频线圈技术及其应用探索

发布时间：2020-07-28 11:32

【摘要】：磁共振射频接收线圈技术(Magnetic Resonance RF Receive only Coil Technology)经过近20年的发展已经相当成熟,为了提高线圈成像质量,主流科研工作者基于相控阵线圈技术来缩小线圈尺寸、增加通道数目,但过小的单圈尺寸意味着线圈品质因数的下降和线圈噪声的增加,从而影响图像质量的提升;Lufkin R B研究表明线圈成像SNR(Signal to Noise Ratio)与其填充系数成正比,因此追求最优的线圈填充系数成为提高线圈成像品质的重要途径,线圈填充系数越高获得图像SNR就越高;目前日常使用的商用线圈大都有固定的机械结构(如膝关节线圈、头线圈和腕关节线圈等),不同尺寸的患者使用同一个线圈会造成线圈填充系数的不同,其成像质量会产生差异,要始终获得较高的线圈填充因子,就要求线圈能够根据不同患者被测组织尺寸而产生相应的形变,而为每个患者量身设计线圈成本太高难以实现,在线圈设计中引入可穿戴概念成为解决此问题的有效策略之一。可穿戴式技术应用于磁共振射频接收线圈开发与最大化线圈填充系数直接相关,本论文在实验论证导体材料的选取以及弹性材料形变中性能依然保持良好的基础上,使用全弹性材料研制的膝关节接收线圈、使用柔性与弹性材料结合策略研制的头接收线圈都实现了线圈在一定范围内根据患者相应组织尺寸改变而随之产生形变的特性,实现了适用不同尺寸患者组织都能最大化线圈填充系数的目的,从而使用相同线圈对不同患者扫描都获得良好SNR图像。本论文把柔性材料和弹性材料结合的概念引入线圈设计中,设计了几何结构规则的1.5T 5通道膝关节接收线圈和几何结构更加复杂的3T 32通道头接收线圈;通过实验探索和验证,在一定的形变范围内线圈电气特性改变能够满足性能要求,1.5T膝线圈在16%的形变范围内,在浅层至深层组织获得2-4倍于商用8通道膝线圈的SNR表现,3T头线圈扫描测试图像对称性良好,随着成像深度增加,SNR逐步递减,浅层SNR最大为深层的3倍,在12%形变范围内在表层至46mm组织深度获得0-2倍于商用8通道头线圈的SNR表现。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318;TP391.41

【参考文献】