本文關鍵詞：磁共振成像儀磁場計量標準及溯源技術(shù)研究

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【摘要】：近些年，大量的醫(yī)療裝備特別是高科技的醫(yī)療診斷設備進入醫(yī)院，提供了越來越多的量化數(shù)據(jù)幫助醫(yī)生進行臨床診斷。但與此同時，一些因為醫(yī)療診斷設備造成的誤診和醫(yī)療糾紛層出不窮。如果醫(yī)院沒有相應的計量檢測手段，就難以對醫(yī)療診斷設備進行規(guī)范管理和實時校準，難以保證檢測數(shù)據(jù)的真實有效。磁共振成像設備是大型醫(yī)院常用的高科技的診斷設備，也是醫(yī)院最昂貴的醫(yī)療設備之一。隨著對成像質(zhì)量的要求不斷提高，磁共振設備的主磁場強度也不斷提高，從1T、1.5T提高到3T、5T甚至7T。目前我國的磁感應強度檢定系統(tǒng)中，弱磁場范圍（10-10~1×10-4T）、中場范圍（10-4~0.1T）和中強磁場范圍（0.05~2T）都有具體的檢定規(guī)程。但是，，對于2T以上的強磁場的檢定還處于空白階段，尚無一個完善的溯源標準。由此可見，我國現(xiàn)有的磁場溯源體系已經(jīng)不能滿足醫(yī)療核磁共振成像儀磁場溯源性的要求。 本篇論文首先列舉了核磁共振技術(shù)的發(fā)展和應用，分析了磁共振成像設備的現(xiàn)狀和目前存在的問題。根據(jù)核磁共振法測量磁場的原理，通過分析經(jīng)典電路設計方案，優(yōu)化了邊緣振動器，設計了自動搜索式核磁共振測場儀。建立了磁場均勻性計量檢測裝置，包括核磁共振測場儀和場源，為建立磁共振設備磁場均勻性溯源體系提供了技術(shù)方案。核磁共振測場儀由振蕩器和控制器組成，振蕩器通過變?nèi)荻䴓O管反向偏壓調(diào)節(jié)振蕩頻率，使得振蕩頻率可以覆蓋10-82MHz�？刂破髂軌蛲ㄟ^單片機控制的自動搜索電路自動搜索共振信號，并在找到共振信號后將共振點鎖定。針對不同被測磁場，設計了測量2T以下磁場的水探頭和測量大于2T磁場的重水探頭。同時，設計了基于Labview的上位機顯示系統(tǒng)，除了能夠自動測量磁場，還可以同時顯示磁場的大小和變化情況。利用研制的自動搜索式核磁共振測場儀，測量了某永磁體磁場均勻區(qū)的磁場值，并對測量結(jié)果進行了不確定度評定，最終得到測量結(jié)果為：B0=0.73932(1±1.4×10-5)T；k=2。
【關鍵詞】：核磁共振 磁共振成像儀 磁場溯源 邊緣振蕩器 醫(yī)學計量
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB972
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 核磁共振技術(shù)的發(fā)展11-12
• 1.3 磁共振成像設備的發(fā)展和現(xiàn)狀12-13
• 1.4 研究意義13-15
• 1.5 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排15-16
• 第二章 核磁共振原理及系統(tǒng)設計方案16-25
• 2.1 核磁共振原理介紹16-20
• 2.1.1 原子核的自旋與磁矩16-17
• 2.1.2 從量子力學角度分析17-18
• 2.1.3 從經(jīng)典力學角度分析18-20
• 2.2 系統(tǒng)設計方案20-25
• 2.2.1 核磁共振測場的實現(xiàn)方法20-22
• 2.2.2 核磁共振信號的檢測22-23
• 2.2.3 磁場均勻性計量檢測系統(tǒng)設計方案23-25
• 第三章 邊緣振蕩器的設計和測量控制部分的實現(xiàn)25-51
• 3.1 邊緣振蕩器設計25-39
• 3.1.1 邊緣振蕩器概述25
• 3.1.2 經(jīng)典振蕩器電路分析25-29
• 3.1.3 邊緣振蕩器設計方案29-30
• 3.1.4 邊緣振蕩器實際設計30-36
• 3.1.5 探頭部分的設計36-37
• 3.1.6 頻段的選擇37-39
• 3.2 自動控制的實現(xiàn)39-48
• 3.2.1 50Hz 掃場電流下的共振點位置40-43
• 3.2.2 自動搜索電路的設計43-44
• 3.2.3 自動鎖定的實現(xiàn)44-45
• 3.2.4 頻率自動調(diào)節(jié)的控制程序45-48
• 3.3 測量顯示控制程序48-51
• 第四章 標準裝置的建立和強磁場的溯源51-54
• 4.1 標準裝置的建立51-52
• 4.2 強磁場的溯源52-54
• 第五章 實驗過程、結(jié)果與分析54-61
• 5.1 振蕩器頻率的復現(xiàn)54-56
• 5.2 實際測量步驟56-57
• 5.3 不確定度分析57-61
• 5.3.1 頻率測量的不確定度57-59
• 5.3.2 γp引入的的不確定度59-60
• 5.3.3 γp測量結(jié)果的合成標準不確定度60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65-66
• 致謝66-67
• 攻讀學位期間取得的科研成果67

【參考文獻】

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本文編號：798511