本文關(guān)鍵詞：高場(chǎng)磁共振成像多通道射頻發(fā)生電路設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,簡(jiǎn)稱(chēng)MRI)技術(shù)在世界上的高速發(fā)展,MRI在臨床醫(yī)學(xué)上已得到了普遍的應(yīng)用。譜儀是MRI系統(tǒng)的核心設(shè)備,射頻發(fā)生電路是譜儀中的一個(gè)重要模塊,在序列運(yùn)行過(guò)程中輸出頻率、相位、幅度、波形及脈寬可控的射頻脈沖,以產(chǎn)生磁共振成像所需的B1場(chǎng)。隨著高場(chǎng)磁共振系統(tǒng)(1.5T及以上系統(tǒng))的普及,射頻信號(hào)的波長(zhǎng)已接近人體組織的尺寸,因此射頻脈沖對(duì)圖像均勻度與射頻功率沉積有著明顯的影響。因此在高場(chǎng)磁共振成像上采用多通道并行發(fā)射(Parallel Transmission)技術(shù),對(duì)提高圖像均勻度和降低射頻功率沉積有著重要作用。本課題采用ARM處理器與FPGA相結(jié)合的機(jī)制,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了磁共振成像譜儀的多通道射頻發(fā)生電路,可以靈活實(shí)現(xiàn)多通道的射頻發(fā)生。該射頻發(fā)生電路面向高場(chǎng)磁共振系統(tǒng),輸出射頻信號(hào)頻率可達(dá)127.74MHz,適用于1.5 T-3T高場(chǎng)系統(tǒng)。外部序列控制器與ARM處理器(STM32F205)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并通過(guò)其本地并行總線配置FPGA的參數(shù)與數(shù)據(jù),控制直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer,簡(jiǎn)稱(chēng)DDS)的運(yùn)行,使得設(shè)計(jì)更加靈活、高效,并且射頻信號(hào)的頻率、相位、幅度和軟脈沖參數(shù)(波行長(zhǎng)度、波形數(shù)據(jù)、時(shí)間精度)均可控。通過(guò)FPGA的模塊設(shè)計(jì),使得軟脈沖的時(shí)間精度得到了顯著地提升,可達(dá)0.1μs。通過(guò)上述采用的硬件技術(shù)方案,研制實(shí)現(xiàn)了3T系統(tǒng)的八發(fā)射電路與1.5 T系統(tǒng)的二發(fā)射電路,設(shè)計(jì)降低了研發(fā)成本,使得射頻發(fā)生電路具備體積緊湊、調(diào)試方便等特點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH789

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