一种新型MRI谱仪的设计及关键技术研究

发布时间：2021-11-26 16:20

　　磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）是医学影像领域中的一种新型成像方法,它利用射频脉冲使磁场中的氢核共振产生信号,经计算机处理而成像。MRI具有成像参数多、对比度高、可任意方位断层、无骨伪影干扰、对人体无电离辐射伤害等优点,目前已成为临床检查中应用最广泛的先进技术之一。MRI系统主要由主计算机、谱仪、磁体、射频线圈、梯度线圈和功率放大器等组成。其中,谱仪（Spectrometer）是整个系统的核心部件,它负责系统中各种射频和梯度信号的产生、发射、接收和处理。谱仪的技术含量很高,其功能的丰富性决定了对用户需求的支持是否完善,其性能的优劣直接影响到磁共振成像的质量。商用MRI谱仪只有少数几家国外公司可以生产,国内磁共振成像系统中的谱仪主要依靠进口,价格昂贵,国产的谱仪产品尚不成熟,与国外先进水平相比仍有一定的差距。因此,研究和设计具有自主知识产权的高性能、低成本的谱仪,对于带动MRI系统整体技术水平的提高和促进MRI设备的进一步普及具有非常重要的意义。本文在深入理解MRI原理的基础上,结合前期对谱仪设计相关技术的研究,提出了一种基于FPGA、DSP、A... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

旋转坐标系和固定坐标系

第 2 章 磁共振成像原理旋向上）或绕 z轴进动（或称自旋向下），分别对应于低能级和高能。这两种进动的质子可以用两个相对的顶点都在原点的圆锥体表示，体表示自旋向上的质子，下椎体表示自旋向下的质子（高上凯，20刚刚被放入磁场的瞬间，两个椎体中的进动的氢核数量相同，如图 ，总的磁化矢量为 0。经过一小段时间后，部分氢核跃迁到能级较低，使得上下椎体中的氢核数量不同，这时物体所处的状态称为部分磁agnetization），如图 2.6（b）所示。经过较长一段时间后，有更多的上锥体中，最后达到一个平衡状态，这时称为完全磁化（agnetization），如图 2.6（c）所示。0M 潘文宇：一种新型MRI谱仪的设计及关键技术研究

个步骤来确定体素的在三维空间中的坐标，然后才能我们需要确定进行磁共振成像的层面（slice）。在成标方向的梯度磁场分别为xG 、yG 和zG ，通过使用其合，我们可以选取任意方向和位置的层面进行成像。（selective excitation）的原理，使用具有一定带宽的该频带范围内的氢核进行共振激发。在成像中使用zG 作为层面选择梯度（slice select gra度磁场后，各层面氢核的进动频率可表示为：0( )z z B zG知z 是z 坐标的函数，即垂直于z 轴的所有层面均有层面（z 坐标一定）来说，层面内所有氢核的共振频振频率的层面称为等自旋面。

【参考文献】：
期刊论文
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[6]基于DSP的全数字低场MRI信号接收算法研究[J]. 贾治安,杨文晖.  波谱学杂志. 2005(02)
[7]频率合成技术综述[J]. 王庆生,陆栋材.  通信对抗. 2005 (02)
[8]基于PC机的脉冲序列发生器[J]. 沈杰,徐勤,陶红艳,蒋瑜,李鲠颖.  波谱学杂志. 2003(02)

博士论文
[1]磁共振成像中的运动伪影消除方法研究[D]. 谭裴.中国科学技术大学 2009
[2]数字化MRI谱仪系统的研究与设计[D]. 刘正敏.中国科学技术大学 2007
[3]MRI磁体系统的计算机辅助设计研究[D]. 武海澄.中国科学技术大学 2007
[4]数字化磁共振成像谱仪[D]. 徐勤.华东师范大学 2006

硕士论文
[1]基于ARM的一体化核磁共振谱仪[D]. 雷都.华东师范大学 2008



本文编号：3520513