电磁生物工程研究组
 
 
    博士毕业论文

低场磁共振成像射频线圈技术及其在并行成像中的应用
作者:魏树峰  日期:2013-11-09     【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

   磁共振并行成像是提高成像速度的重要手段,目前在高场和超高场磁共振成像系统中已经得到了广泛的应用,但是对于低场磁共振成像系统下的并行成像及其相关技术的研究很少。与高场和超高场磁共振成像设备不同,低场磁共振成像设备的主磁场方向沿地面的垂直方向。这使得低场磁共振成像系统中的射频线圈的结构与高场磁共振成像系统有很大的差异,相应的并行成像技术的应用也不相同。本文以低场下的并行成像技术为目标,研究了其射频发射线圈技术、相控阵射频接收线圈技术、磁共振图像的非均匀校正技术,在此基础上,对低场下的并行成像的可行性进行研究。本文的工作主要包括以下几部分内容: 首先研究了低场下的射频发射线圈技术。主要包括两种结构的平板射频发射线圈。一种为圆形平面结构的射频发射线圈。这种平板式线圈与鸟笼线圈具有相似的电路结构。本文按照与鸟笼线圈相似的分析方法对线圈的电磁特性以及均匀性进行了分析。另外还研究了一种基于矩形螺线管结构的平板射频发射线圈。本文采用电磁场数值计算的方法对线圈进行了优化,使线圈产生的射频场的均匀性满足设计要求。研制了相应的线圈,测试结果表明线圈能够满足设计要求,设计方法是可行的。 其次,研究了低场下的相控阵接收线圈技术。相控阵接收线圈是进行并行成像的基础,本文主要研究了两种结构的相控阵接收线圈,一种是以螺线管结构为主的相控阵线圈,另外一种是以表面线圈为主要结构的相控阵线圈。根据线圈的结构特点设计了相应的解耦合方案和线圈的接口电路以及低输入阻抗的低噪声前置放大器,研制并完成了对线圈的测试以及成像实验。实验结果表明,所设计的线圈能够满足成像要求。本文还研究了基于同态滤波的磁共振图像非均匀校正技术,用于对相控阵线圈得到的RSSRoot-sum-of-Square)图像进行校正,结果表明提出的非均匀校正技术能提高并行成像中线圈敏感度估计的准确性。 最后,在上述工作的基础上研究了低场下的并行成像技术。重点研究了基于SENSE的并行成像技术。根据所设计的相控阵线圈的结构特点制定了低场下的并行成像的实现方案,并对水模和人体进行了成像实验,探讨在低场磁共振成像系统下并行成像的可行性,并对低场下的并行成像的特点进行了总结。

 
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