摘要：在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)系统中,谱仪是中心控制单元,其脉冲序列发生器输出的多通道指令分别控制各硬件部件协调工作,从而采集数据并重建图像,各硬件部件之间的相对延时会影响磁共振图像的质量或导致系统无法采集到图像.为了解决这一问题,本文设计了每个输出通道均具有可调延时功能的脉冲序列发生器,每一路通道的最大延时值为819?s,延时步进值为50 ns,可实现对相对延时的精确补偿.由于延时功能是通过在脉冲序列发生器每个输出通道上添加独立延时电路实现的,因此具有结构简单,灵活性高的优点.

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：提出了一种基于NI PXIe-7966R(National Instruments Corporation,美国)的磁共振成像(MRI)接收机设计方案,进行磁共振信号直接采样、数字下变频(DDC)和数据上传,以及磁共振图像恢复.使用NI Lab VIEW FPGA(National Instruments Corporation,美国)开发平台,对NI PXIe-7966R板载现场可编程门阵列(FPGA)内构建的所有功能模块进行了设计仿真和硬件描述语言生成,使其能灵活实现DDC功能.设计的接收机的采样速度为50Mbps、模数转换位数为16位、带宽设置范围为100 Hz^1 MHz,并具有较好的滤波效果.实验结果表明,该设计方案是一种高性能的磁共振接收机方案.

摘要：相对于传统锂离子电池,全固态锂电池具有安全性能高、循环寿命长、能量密度高等优点,是目前锂电池研究领域的热点之一.作为全固态锂电池的核心组成部分,固体电解质是实现全固态锂电池高性能的关键材料.本文设计了一种高分子-锂盐-陶瓷的复合物固体电解质.通过多种固体核磁共振(NMR)方法研究了该材料中高分子-陶瓷的界面层结构和界面高分子链段的分子运动.

摘要：介绍了变带宽数字下变频(Reconfigurable Digital Down Conversion,RDDC)的原理,针对磁共振成像接收机数字下变频的特点,提出了一种抽取率可在线编程的数字下变频器设计方法。对主要功能单元(变级数CIC滤波器、串并混合式FIR滤波器)的设计与FPGA实现进行了具体分析,同时针对ALTERA公司的5CGXFC9器件与1.5T磁共振成像系统数字下变频需求,利用Verilog语言设计了输出量化位数为16bit、抽取率为180~11520的RDDC实例,基于ModelSim与MATLAB进行了功能仿真。通过仿真结果分析可知,该实例在给定器件资源约束下,实现了100MHz采样率、2kHz^200kHz带宽信号的RDDC功能,在单片FPGA内完成了对不同带宽信号的数字正交检波与抽取滤波操作,为磁共振成像接收系统提供了一种高通用性与高灵活性的变带宽DDC解决方案。

摘要：磁共振图像的重建、后处理及可视化是磁共振成像(MRI)系统的重要组成部分.本文开发了一个新的用于磁共振图像重建、后处理及可视化的开源框架YAP(Yet Another Pipeline),利用此框架可以方便地构建图像处理流水线.与现有的一些其他开源框架相比,本文开发的框架具有如下特点:(1)采用基于接口的设计,可使用基于接口的插件对流水线的功能进行扩展;(2)允许用户使用编写脚本的方式构建图像处理流水线,编辑与修改流水线都很方便;(3)支持带有分支结构的流水线,便于流水线的构建与调试.目前,该框架已经在商用系统中获得了应用.

摘要：目的对某一特定猕猴设计一款高填充系数、高信噪比的多通道接收线圈,并通过仿真验证其可行性。材料与方法通过电磁场及高速电路仿真软件,对线圈的形状、位置、线圈间的去耦、线圈的调谐匹配等进行仿真,进而得出最优的线圈设计。结果利用LC去耦网络及重叠面积去耦法完成了四通道线圈去耦仿真,并由此确定线圈的形状位置以及电路的各项参数。结论本文通过仿真验证了对某一特定猕猴设计一款定制多通道接收线圈的可行性,并得到一系列设计参数,为后续的线圈制作以及实际线圈的电路调试等简化设计流程,降低研发成本。

摘要：文中介绍了一种基于非谐振线圈的磁共振接收前端的设计原理和电路实现,将商用谱仪上的多通道谐振探头改造为非谐振线圈结构,并设计了一款与非谐振线圈匹配的低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA),不但能够较好地放大非谐振线圈接收的信号,还可以与后级的商用谱仪系统匹配使用,将信号传输到控制台进行数字化处理。在商用300MHz Bruker AVANCE III谱仪上,通过接收前端成功探测到了重水样品的NMR(Nuclear Magnetic Resonance)信号,与谐振电路相比,文中接收前端具有无需重新调谐的优势,实验结果初步验证了该接收前端宽频探测的可行性。

摘要：目的:开发一款能在摆脱硬件设备的情况下运行的核磁共振成像(MRI)虚拟培训软件,该软件可避免高级序列对硬件的高要求,避免实验数据采集时间过长及仪器台数不足等问题。方法:首先建立本征组织模型,为后序扫描工作提供虚拟受检样品;其次通过虚拟数据的动态采集,获得MRI数据;最后,通过傅里叶变换获得图像或频谱信息,供实践者培训实践MRI技术操作。结果:设计了一套MRI虚拟数据采集与图像重建软件,该软件避免了对硬件的高要求、部分实验数据采集时间过长以及台数不足等问题,在脱离硬件设备的运行环境下,获得与硬件成像教学仪相仿的实验效果。应用该软件可实现的教学实验有:莫尔频率测定、射频脉冲角度确定、电子匀场、自由感应衰减信号的频谱测量、7种常用序列的成像实验、各种序列的权重成像、采样参数对MRI图像形状影响、IR序列的脂肪抑制成像、IR序列的水抑制成像、反弹点成像、半傅里叶扫描技术、化学位移显示、一维编码成像、截断伪影、卷褶伪影等。结论:在实际MRI实践培训过程中,与硬件仪器相比,该MRI虚拟教学软件为学习者提供了一个更快速、高效的实验实训平台。