低場磁共振系統(tǒng)中若干技術問題的研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)技術作為一種無損傷的診斷工具，在臨床醫(yī)學診斷和基礎科學研究等方面得到了廣泛的應用。目前，大多數先進的成像方法和技術都是在超導磁共振系統(tǒng)中實現的，如磁共振引導下的超聲治療技術。而由于超導系統(tǒng)昂貴的價格和后期維護費用，我們國內醫(yī)院的磁共振成像儀普及率較低。低場開放式磁共振系統(tǒng)因為造價低廉而受到歡迎，但是由于其固有的低信噪比和低穩(wěn)定度，使得一些關鍵技術在低場系統(tǒng)中很難實現。 本文針對在本實驗室0.3T/0.35T永

2、磁開放式MRI系統(tǒng)研發(fā)和應用過程中遇到的一些問題提出了解決方案和實驗證明，并在0.35T的MRI系統(tǒng)中對磁共振引導下的超聲治療方法進行研究。本論文的主要內容如下： 1．磁共振弛豫數據的處理方法研究。討論了非負最小二乘法(NNLS)和非線性擬合在分析處理磁共振弛豫數據中的應用。同時將二者結合，提出用NNLS的反演結果來設定非線性擬合初值的有效方法，最后用計算機模擬和實驗證明了該方法在分析處理磁共振弛豫數據時的有效性。 2．

3、克服梯度渦流的方法研究。首先介紹了低場永磁系統(tǒng)中引起渦流的原因以及測量梯度波形并克服渦流的常規(guī)方法，然后我們提出了一種用數字接收機來測量低場系統(tǒng)中梯度波形的方法，詳細介紹了該數字接收機接收音頻信號的原理，并且對接收機的音頻接收性能進行了測試。最后在磁共振實驗中利用該接收機測得的梯度波形，設置了系統(tǒng)的預加重參數，有效地減小了梯度線圈引起的渦流。 3．消除梯度系統(tǒng)抖動的方法研究。提出了一種在磁共振成像譜儀系統(tǒng)中消除由于數字化設計而引

4、起的梯度抖動的方法。該方法利用梯度波形發(fā)生器的內部時鐘控制脈沖序列的啟動，使得它們真正實現同步，消除了每次掃描之間的梯度波形抖動。在詳細介紹了該方法的原理之后，我們通過實驗證明了其有效性。最后我們討論了單次掃描期間的梯度抖動問題，并提出了時間列表的解決方案。 4．測量射頻場分布的方法研究。提出了一種基于傅立葉變換的測量射頻場分布的方法，采用該方法可以簡單地測量出射頻場的分布，其測量結果跟樣品的均勻度無關并且可以分別觀測某個像素點

5、處的層內射頻場不均勻性或某個小區(qū)域內的射頻場不均勻性。 5．低場MRI系統(tǒng)引導下的超聲治療技術研究。介紹了高強度聚焦超聲治療原理和本實驗室采用的磁共振引導下超聲治療儀的硬件結構。然后研究了低場中的快速成像序列，成功地將成像時間縮短至2秒以內，可以達到實時監(jiān)控和定位的目標。通過實驗和討論，我們得出用T<,1>來測溫的方案，并且對志愿者的腦部做了T<,1> mapping。我們還測量了幾種樣品的T<,1>對溫度的敏感度，實驗結果發(fā)現