簡談磁共振成像系統(tǒng)核心——譜儀的研制開發(fā)

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1、簡談磁共振成像系統(tǒng)核心——譜儀的研制開發(fā)導(dǎo)讀：梯度和波形方面的論文怎么寫。此篇磁共振成像系統(tǒng)核心——譜儀的研制開發(fā)優(yōu)秀范文供大學(xué)生們寫作這類畢業(yè)論文參考閱讀，希望文章中某論文格式修改會(huì)對你的論文寫作能有幫助。文／林先釵譜儀是磁共振成像系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是一個(gè)集成了物理、電子、計(jì)算機(jī)、軟件等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)于一體的高技術(shù)裝備，控制整個(gè)磁共振成像系統(tǒng)的時(shí)序以及種波形信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射、接收和處理，其性能優(yōu)劣是決定磁共振成像質(zhì)量的重要素.磁共振成像系統(tǒng)分為永磁磁共振成像系統(tǒng)及超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng).其中，超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)病人成像時(shí)間，成像質(zhì)量、操作靈活性、成像功能、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面較永磁磁共振成像系統(tǒng)

2、’有更大的提高.譜儀的主要作用是根據(jù)臨床應(yīng)用選擇不的成像序列和參數(shù)，產(chǎn)生射頻脈沖信號(hào)及梯度磁場信號(hào).此外，譜儀還要對接收到的磁共振信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)送往計(jì)算機(jī)控制臺(tái)的主機(jī)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的處理及圖像的重建、顯示.由于譜儀涉及物理、電子、計(jì)算機(jī)、軟件等多種技術(shù)，具有很高的技術(shù)難度，國內(nèi)對譜儀的研制起步較晚，目前僅有北京大學(xué)、華東師范大學(xué)、東北大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校和企業(yè)進(jìn)行了譜儀的研制開發(fā).國外對磁共振成像譜儀的研制較多，有相當(dāng)成熟的產(chǎn)品.國際三大磁共振生產(chǎn)企業(yè)SIEMENS、PHILIPS、GE，使用譜儀均自行研發(fā)、生產(chǎn)，且不對外銷售.們均擁有高場與低場譜儀，接收通道數(shù)最

3、大達(dá)128，配備很強(qiáng)的實(shí)時(shí)信號(hào)處理功能.目前國內(nèi)多數(shù)MRI的生產(chǎn)企業(yè)需譜儀主要依賴進(jìn)口，不僅價(jià)格昂貴，而且也限制了磁共振成像技術(shù)國內(nèi)的進(jìn)一步應(yīng)用.由北京大學(xué)和華潤萬東醫(yī)療組成的磁共振聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室從2005年開始著手研制自的譜儀，經(jīng)過三年的努力，于2008年研制完成國內(nèi)首臺(tái)數(shù)字化多通道行采集式磁共振成像譜儀，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，其項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至超出國外水平.到目前為止，經(jīng)完成了低場數(shù)字化本篇簡談磁共振成像系統(tǒng)核心——譜儀的研制開發(fā)論文范文綜合參考評定下度:最新題目多通道行采集式磁共振成像譜儀、I型以太X超導(dǎo)磁共振成像譜儀和I型光纖超導(dǎo)磁共振成像譜儀的研制開發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化.研制的譜儀適用于0。3T、

4、0。36T、0。4T、0。5T低場永磁系統(tǒng)，也適用于1。5T和3。OT超導(dǎo)系統(tǒng)，具有4通道發(fā)射和1～32通道擴(kuò)展的接收功能.關(guān)鍵技術(shù)譜儀的研制涉及多個(gè)領(lǐng)域，包含物理、電子、計(jì)算機(jī)、軟件等多種技術(shù).其關(guān)鍵技術(shù)主要涉及以下幾個(gè)方面：序列構(gòu)建及精確控制.構(gòu)建MRI序列相當(dāng)于編制一段特殊的DSP(數(shù)字信號(hào)處理）機(jī)器碼，要求對MRI理論、DSP、匯編語言、DDS（直接數(shù)字合成器）、DDC(數(shù)字解調(diào)器)有深入而準(zhǔn)確的了解.精巧、有效、形式兼容的成像序列對譜儀的研制具有重大的意義.由于序列是由高級(jí)語言(C、Pcal)描述，包含一些運(yùn)行時(shí)需要的參數(shù)，要將轉(zhuǎn)成地址絕對定位的DSP的機(jī)器碼，要求轉(zhuǎn)換方式快速

5、、靈活、方便，具有較高難度.X絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸.基于PCIE（外部組件連接接口）協(xié)議的X絡(luò)通信，是PC機(jī)與譜儀進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，對其性能要求是：高靠性與穩(wěn)健性基礎(chǔ)上的大速率數(shù)據(jù)傳輸.數(shù)字正交解調(diào)及數(shù)字濾波.MRI信號(hào)的數(shù)字下變頻主要包括數(shù)字正交解調(diào)和抽取濾波.接收數(shù)據(jù)的濾波，對最終的信號(hào)質(zhì)量、圖像信噪比都有明顯的影響，需要作深入的分析，精心設(shè)計(jì)和做大量的實(shí)驗(yàn)，以獲得最佳的效果.根據(jù)成像需要，要求對不數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)提供不的濾波器參數(shù).梯度產(chǎn)生及數(shù)字波形預(yù)增強(qiáng)的實(shí)現(xiàn).不的成像序列設(shè)計(jì)中，梯度的波形多種多樣，對成像質(zhì)量有直接而重要的影響.梯度發(fā)生要求控制方便、波形產(chǎn)生靈活、輸出分辨率高、實(shí)時(shí)性

6、，另一方面，梯度發(fā)生的過程中包含一系列的計(jì)算.此，設(shè)計(jì)一個(gè)高效靈活的梯度發(fā)生的計(jì)算架構(gòu)，是非常必要而關(guān)鍵的.MRI系統(tǒng)中，由于梯度場快速變化而產(chǎn)生的渦流嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量，我們譜儀設(shè)計(jì)中提出了數(shù)字波形預(yù)增強(qiáng)功能，能夠很地解決渦流問題，但這一功能涉及到復(fù)雜的運(yùn)算過程，要復(fù)雜的梯度發(fā)生構(gòu)架中實(shí)現(xiàn)這一功能也是具有較高的難度.譜儀整體結(jié)構(gòu)及組成單元譜儀的整體結(jié)構(gòu)主要由軟件及序列單元、通信接口單元、數(shù)字控制單元和模擬接口單元四部分組成.(1)軟件及序列單元，用戶軟件主要提供人機(jī)交互界面，生成序列，完成序列與參數(shù)的下載、上傳數(shù)據(jù)的分析、K空間數(shù)據(jù)成像、圖像處理等功能序列由匯編語言機(jī)器碼組成，包括序列使

7、用的種參數(shù)與波形數(shù)據(jù).(2)通信接口單元，為譜儀提供通信管理功能，是PC機(jī)與數(shù)字控制單元交換數(shù)據(jù)的通道與緩沖區(qū)，亦進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理.(3)數(shù)字控制單元，譜儀的核心，序列的運(yùn)行平臺(tái)，完成射頻發(fā)生、多路射頻接收、梯度發(fā)生等功能，采集K空間數(shù)據(jù).數(shù)字控制單元包括序列管理器、射頻發(fā)生模塊、多通道射頻接收模塊、梯度發(fā)生模塊、I/O接口模塊五部分.(4)模擬接口單元，數(shù)字控制單元的模擬前端，完成模擬信號(hào)的調(diào)理、放大與增益控制等功能.譜儀主要模