摘要：随着教育数字化的加快推进,数字化资源及其应用平台搭建日益受到重视。针对磁共振教学培训中存在的难题,基于数字孪生五维模型概念,构建磁共振成像设备数字孪生五维模型框架。提出一种基于机理模型的建模仿真方法。使用物理实体获取多维物理数据完成数字人建模,提出虚拟采集和图像重建方法生成图像,并利用融合数据进行迭代优化,实现了检查前准备、线圈选择、体位摆位、参数设置、图像处理等全流程三维可视化操作。基于自旋回波、梯度回波和平面回波成像序列开展了应用验证,在实时数据驱动下,仿真结果与实体设备运行结果相一致,满足了教学培训和辅助设计需求,为规模化教学的个性化学习和智能自适应学习提供了资源保障。

摘要：针对大型医学影像设备实践教学中存在的依赖实践场地、实践时间有限和成像过程封闭不可见等实践教学难题,在加快促进高质量健康人才培养培训的背景下,构建了基于数字孪生技术的智能医学影像实验室。从成像对象物理数据生成、成像数据虚拟采集、数字孪生驱动的迭代优化设计和应用开发4个方面给出构建过程。智能医学影像实验室具备成像参数均可开放设置、数据采集过程动态可视、可辅助设备的研发验证等优势,满足DR、CT、MRI、PET设备和放射测量设备实践教学的在线开展,推动了实践教学体系和实验室功能的重塑和创新。

摘要：该文提出基于数值仿真的医学影像技术实验教学模式,其中数据采集和处理过程全部用数学公式进行表达,再程序化实现,即完全用数值仿真的方式来描述全部成像过程,并进行可视化和实时交互。实践表明该教学模式可实现清晰、精确、科学定量的教学,还可以根据学生学习情况自主对实验内容进行调整和设计,丰富了医学影像技术实验教学的交互性和自主性。

摘要：磁场均匀性是核磁共振系统中一个重要的硬件参数。有源匀场可对磁场进行精细修正。本研究主要针对永磁微型核磁共振成像系统,在匀场间隙确定的情况下进行了匀场理论分析,通过数值计算与模拟仿真,设计了一套可置于探头屏蔽盒外侧的有源匀场系统。在NMI20微型核磁共振成像仪上,该系统使匀场效果从10 ppm提高到1.4 ppm。

摘要：传统的磁共振成像设备系统庞大笨重、价格昂贵、检查噪声大、摆位困难等,因此限制其普及应用,而低场可移动式磁共振成像设备可以克服这些缺点。传统核磁共振成像采取大磁体包围小样品的模式,对高度均匀磁场环境(1 000×10^(-6)/mm DSV),相关的硬件设计、成像技术与传统的核磁共振成像系统差距很大,难度也急剧增加。全面论述低场开放式磁共振成像技术的起源、发展、关键技术,包括磁体、射频线圈、梯度线圈等硬件和射频脉冲设计、成像序列、图像后处理等方法,旨在为可移动式核磁共振成像设备的研发抛砖引玉。

摘要：目的设计高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台,并运用于医学影像技术系学生实践操作教学,提高学生的实践技能。方法基于数值与场景仿真技术开发高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台,在医学影像技术全国大学生技能大赛中进行运用,验证其提升学生实践技能的效果。结果参赛学生共375名。其中,A组(n=172)运用高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台备赛,B组(n=203)采用其他方式备赛。A组平均成绩(106.24±18.81)分,高于B组平均成绩(94.31±21.54)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。运用高自由度DR成像原理与技术仿真实验平台可提高学生实践成绩。结论高自由度DR成像仿真实验平台模拟真实情况下的临床操作,有助于激发学生的学习兴趣和探究精神,提高学生的实践技能。

摘要：从核磁共振成像分析仪上直观采集到的信号无法直接反映样品属性,必须采用反演算法获取弛豫时间及这种弛豫分量所对应回波的初始幅度之间的关系。因此,正确的反演算法结果直接影响核磁共振信号的解释和应用。本文基于不适定反问题正则化理论,优化了正则化因子的选取方法,通过Matlab7.0数值模拟,设计了一套低场核磁共振弛豫谱反演正则化算法。构造谱反演和样品实测回波串反演表明本算法能够满足核磁共振成像分析仪测试和科研的需要。

摘要：为了研制一个稳定、高分辨特性的磁共振弛豫分析仪场频联锁系统,利用FPGA作为系统控制核心控制DDS电路,产生快速所需的调制射频信号。然后对锁场系统中发射单元,射频开关以及接收单元进行电路设计。最后,通过实验验证,整个锁场电路在3.268 MHz的频率下,能够激励氘核并产生磁共振信号,并且在接收单元中,能够将u W级的磁共振信号进行前置放大,使其达到330 m W,便于FPGA处理。本系统对将来研制高性能弛豫分析仪有重要的参考意义。

摘要：针对MRI系统中梯度线圈对图像质量和高端应用领域要求的直接决定因素,在对梯度线圈性能指标优化理论的基础上,构建了通过Matlab实现反演计算、Ansoft模拟仿真电磁场分布,设计永磁开放式平板梯度线圈(x、y、z)几何结构、电感等参数,以满足梯度场强度、梯度线性度、切换率、梯度电感等梯度线圈性能参数系统优化方案和参数检测平台。实验结果表明此方案具有一定的工程实用价值。

摘要：磁场的高均匀性是高性能核磁共振弛豫分析仪实现短弛豫时间样品和微弱信号核磁共振(NMR)检测的基本保障.该文以0.45 T双极型永磁体作为设计核心部件,在大范围磁体空间-25.4mm球空间(DSV)内,基于目标场法设计了X、Y、Z、XY、XZ、YZ、Z^2共7组有源匀场线圈,根据线圈供电要求,设计了可编程恒流电源,搭建了可用于高性能核磁共振弛豫分析仪磁体的有源匀场系统,介绍了系统的基本结构、设计过程及匀场方法,实验测试结果验证了大范围磁体空间内该匀场系统的实用性.