磁共振用超導(dǎo)磁體的無源勻場測量系統(tǒng)和算法研究
發(fā)布時間:2021-02-08 13:25
核磁共振成像(MRI)作為一種新型的非介入式、無放射性影像技術(shù),已經(jīng)在醫(yī)療成像診斷領(lǐng)域起到了至關(guān)重要作用,而超導(dǎo)MRI系統(tǒng)憑借高磁場強(qiáng)度、高均勻度等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為目前主流的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。MRI系統(tǒng)中心球形成像空間(DSV)的磁場均勻性對最終的成像質(zhì)量有著決定性的影響,但是生產(chǎn)制造、工程安裝、外界環(huán)境等因素都可能導(dǎo)致DSV磁場均勻性的改變,因此,在系統(tǒng)生產(chǎn)制造的過程中,通過一系列的勻場步驟提升DSV均勻度至預(yù)期水平是必不可少的。無源勻場是一種依靠金屬勻場片在主磁場內(nèi)產(chǎn)生的磁化磁場,來補(bǔ)償DSV的不均勻場的方法。本文根據(jù)設(shè)計并開發(fā)的新型DSV磁場測量系統(tǒng)對實(shí)例超導(dǎo)磁體進(jìn)行實(shí)際的測量;并提出了一種非線性的無源勻場算法,主要成果如下:1、針對MRI圓筒型超導(dǎo)磁體DSV磁場測量的傳統(tǒng)方法中探頭位置移動不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)記錄繁瑣、操作過程復(fù)雜等缺點(diǎn),設(shè)計并開發(fā)了基于Labview的新型DSV磁場測量系統(tǒng):通過編寫Labview控制程序(串口通信、數(shù)據(jù)采集程序和人機(jī)交互界面)對高斯計進(jìn)行儀器控制,劃分DSV表面的測量點(diǎn),通過調(diào)節(jié)測量裝置來精確移動探頭位置。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了DSV表面測量點(diǎn)磁場數(shù)據(jù)的實(shí)時采集...
【文章來源】:中國計量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
凈磁化強(qiáng)度矢量
圖 2.1 凈磁化強(qiáng)度矢量進(jìn)動與拉莫爾方程常情況下,氫原子核按照凈磁化強(qiáng)度矢量的方向繞軸自旋,在外,產(chǎn)生一個 方向的新的力矩,該力矩通過對原子核的作用,使矩從原先的自旋轉(zhuǎn)動變化為繞主磁場方向進(jìn)動,如圖 2.2 所示,圖著主磁場 做逆時針循環(huán)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)被稱為進(jìn)動,轉(zhuǎn)動的路徑也徑。一般用凈磁化強(qiáng)度矢量圍繞主磁場 旋轉(zhuǎn)的角速度表示進(jìn)動為 MHz,即每單位時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)一百萬次。
(a) 翻轉(zhuǎn)角 (b) 90 度翻轉(zhuǎn)角圖 2.3 翻轉(zhuǎn)角示意圖過程與自由感應(yīng)衰減信號凈磁化強(qiáng)度矢量受 90°射頻脈沖激勵,在橫向平面內(nèi)進(jìn)動,場,假如在周圍適當(dāng)位置配置一個接收線圈,根據(jù)法拉第線圈會產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢,這實(shí)際上就是核磁共振信號率與凈磁化強(qiáng)度矢量在橫向平面內(nèi)進(jìn)動的進(jìn)動頻率相等,平面內(nèi)的磁化矢量的大小。取消 90°射頻脈沖激勵時,凈磁化強(qiáng)度矢量開始受主磁場來自于射頻脈沖的能量,進(jìn)動路徑被重新調(diào)整并且開始逐排序狀態(tài),我們將這一釋放能量的過程稱之為弛豫過程,矢量開始逐漸衰減到零,縱向的磁化強(qiáng)度矢量開始慢慢恢同時進(jìn)行但是互不影響。受橫向平面內(nèi)的磁化強(qiáng)度衰減的應(yīng)電動勢開始逐漸變小,核磁共振信號的振幅也就慢慢變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制冷機(jī)傳導(dǎo)冷卻的MgB2超導(dǎo)磁共振磁體設(shè)計分析[J]. 陳傳,白質(zhì)明,李超,鄒紅飛. 低溫物理學(xué)報. 2015(06)
[2]超高場磁共振人體成像應(yīng)用研究和醫(yī)學(xué)前景[J]. 楊保聯(lián). 波譜學(xué)雜志. 2015(04)
[3]超導(dǎo)磁共振低溫制冷系統(tǒng)的原理及維護(hù)[J]. 李曉強(qiáng). 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2009(04)
[4]核磁共振超導(dǎo)磁體的設(shè)計[J]. 白質(zhì)明,楊海亮,吳春俐. 儀器儀表學(xué)報. 2006(S3)
[5]磁共振成像射頻線圈技術(shù)[J]. 張宏杰,宋梟禹,包尚聯(lián),俎棟林. 中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2005(09)
[6]核磁共振成像(MRI)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 王瑞玉,周勝軍,張貴霞. 醫(yī)療裝備. 1997(11)
[7]磁共振成像中磁體的勻場線圈設(shè)計與磁場計算[J]. 儲岳森,黃放. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1996(12)
[8]超導(dǎo)核磁共振成像主磁體無源數(shù)值勻場技術(shù)的研究[J]. 蔣曉華,韓朔. 電工技術(shù)學(xué)報. 1991(02)
博士論文
[1]超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)的無源勻場算法研究[D]. 孔霞.浙江大學(xué) 2016
[2]MRI磁體系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計研究[D]. 武海澄.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3023988
【文章來源】:中國計量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
凈磁化強(qiáng)度矢量
圖 2.1 凈磁化強(qiáng)度矢量進(jìn)動與拉莫爾方程常情況下,氫原子核按照凈磁化強(qiáng)度矢量的方向繞軸自旋,在外,產(chǎn)生一個 方向的新的力矩,該力矩通過對原子核的作用,使矩從原先的自旋轉(zhuǎn)動變化為繞主磁場方向進(jìn)動,如圖 2.2 所示,圖著主磁場 做逆時針循環(huán)轉(zhuǎn)動的狀態(tài)被稱為進(jìn)動,轉(zhuǎn)動的路徑也徑。一般用凈磁化強(qiáng)度矢量圍繞主磁場 旋轉(zhuǎn)的角速度表示進(jìn)動為 MHz,即每單位時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)一百萬次。
(a) 翻轉(zhuǎn)角 (b) 90 度翻轉(zhuǎn)角圖 2.3 翻轉(zhuǎn)角示意圖過程與自由感應(yīng)衰減信號凈磁化強(qiáng)度矢量受 90°射頻脈沖激勵,在橫向平面內(nèi)進(jìn)動,場,假如在周圍適當(dāng)位置配置一個接收線圈,根據(jù)法拉第線圈會產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢,這實(shí)際上就是核磁共振信號率與凈磁化強(qiáng)度矢量在橫向平面內(nèi)進(jìn)動的進(jìn)動頻率相等,平面內(nèi)的磁化矢量的大小。取消 90°射頻脈沖激勵時,凈磁化強(qiáng)度矢量開始受主磁場來自于射頻脈沖的能量,進(jìn)動路徑被重新調(diào)整并且開始逐排序狀態(tài),我們將這一釋放能量的過程稱之為弛豫過程,矢量開始逐漸衰減到零,縱向的磁化強(qiáng)度矢量開始慢慢恢同時進(jìn)行但是互不影響。受橫向平面內(nèi)的磁化強(qiáng)度衰減的應(yīng)電動勢開始逐漸變小,核磁共振信號的振幅也就慢慢變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]制冷機(jī)傳導(dǎo)冷卻的MgB2超導(dǎo)磁共振磁體設(shè)計分析[J]. 陳傳,白質(zhì)明,李超,鄒紅飛. 低溫物理學(xué)報. 2015(06)
[2]超高場磁共振人體成像應(yīng)用研究和醫(yī)學(xué)前景[J]. 楊保聯(lián). 波譜學(xué)雜志. 2015(04)
[3]超導(dǎo)磁共振低溫制冷系統(tǒng)的原理及維護(hù)[J]. 李曉強(qiáng). 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2009(04)
[4]核磁共振超導(dǎo)磁體的設(shè)計[J]. 白質(zhì)明,楊海亮,吳春俐. 儀器儀表學(xué)報. 2006(S3)
[5]磁共振成像射頻線圈技術(shù)[J]. 張宏杰,宋梟禹,包尚聯(lián),俎棟林. 中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2005(09)
[6]核磁共振成像(MRI)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 王瑞玉,周勝軍,張貴霞. 醫(yī)療裝備. 1997(11)
[7]磁共振成像中磁體的勻場線圈設(shè)計與磁場計算[J]. 儲岳森,黃放. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1996(12)
[8]超導(dǎo)核磁共振成像主磁體無源數(shù)值勻場技術(shù)的研究[J]. 蔣曉華,韓朔. 電工技術(shù)學(xué)報. 1991(02)
博士論文
[1]超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)的無源勻場算法研究[D]. 孔霞.浙江大學(xué) 2016
[2]MRI磁體系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計研究[D]. 武海澄.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3023988
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wulilw/3023988.html
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