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单边磁共振成像仪磁体系统研究(英文)

波谱学杂志 2006年第3期23卷 283-292页

作者：张艳丽谢德馨白保东曾林锁沈阳工业大学生物医学工程系辽宁沈阳110023

单边磁共振成像(MRI)系统由于其良好的开放性引起了越来越多的关注,这种系统的成像样品区位于磁体外侧,其形状为薄片形,其磁体结构设计是一个全新的问题.本文基于鞍点理论,探索这种单边磁体在其外侧产生均匀样品区的可行性,通过对几种... 详细信息

单边磁共振成像(MRI)系统由于其良好的开放性引起了越来越多的关注,这种系统的成像样品区位于磁体外侧,其形状为薄片形,其磁体结构设计是一个全新的问题.本文基于鞍点理论,探索这种单边磁体在其外侧产生均匀样品区的可行性,通过对几种单边磁体结构磁场特性的研究,指出适当设计的永磁磁体能够在磁体外侧产生鞍点.最后给出一种符合成像要求的单边永磁MRI磁体结构.单边MRI磁体结构的可行性分析及磁体结构的成功设计,为开展完全开放式磁共振成像装置的研究打下了坚实的基础.

关键词：磁共振成像单边磁体薄片形样品区鞍点

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磁体外部片状均匀磁场区的构建

中国电机工程学报 2003年第4期23卷 71-76页

作者：车文华夏平畴张一鸣中国科学院电工研究所北京100080

在磁体外部构建片状均匀磁场区域,是磁体设计所面临的一个全新问题。文中提出了一种混合逆数值算法,以探索这种设计的可行性。混合逆数值算法是一种两步算法,包含直接矩阵反演求逆和二次规划两个步骤。文中对该数值算法进行了详细的描述... 详细信息

在磁体外部构建片状均匀磁场区域,是磁体设计所面临的一个全新问题。文中提出了一种混合逆数值算法,以探索这种设计的可行性。混合逆数值算法是一种两步算法,包含直接矩阵反演求逆和二次规划两个步骤。文中对该数值算法进行了详细的描述,并用它成功地找到一种多磁块组合的单边永磁磁体结构。经通用有限元计算软件仿真和对磁体模型的测量表明,这种磁体结构能够较好地在磁体外部一侧构建片状均匀磁场区。用单边永磁磁体在磁体外部构建片状均匀磁场区的实现,为开展单边均匀场常规磁共振成像系统研制等科学研究打下了坚实的基础。

关键词：单边磁体片状均匀磁场区逆方法二次规划数值算法有限元磁场

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完全开放式核磁共振成像磁体的优化设计

完全开放式核磁共振成像磁体的优化设计

作者：谢俊鹏浙江大学

学位级别：硕士

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)系统由磁体系统、谱仪和计算机三大部分组成。其中磁体系统包括主磁体、梯度线圈和射频线圈。主磁体是MRI系统中最大、最重的部分,成本也相当高。目前医学应用中,磁共振成像系统多为传统的... 详细信息

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)系统由磁体系统、谱仪和计算机三大部分组成。其中磁体系统包括主磁体、梯度线圈和射频线圈。主磁体是MRI系统中最大、最重的部分,成本也相当高。目前医学应用中,磁共振成像系统多为传统的“磁体包围样品”结构,这种MRI系统结构的特点是成像区域体积大、磁场均匀度高、成像速度快。但其主磁体体积庞大,且整套设备价格昂贵,并不利于MRI系统在中小医院的普及。而且,成像区域被封闭在磁体内部,限制了MRI在介入式治疗和手术中的使用。本文设计了一种完全开放式的MRI磁体结构,成像区域位于磁体的外部,这种具有单边结构特点的磁体与传统的MRI系统磁体结构不同,配合使用特殊的成像原理,可以满足介入式治疗对MRI成像的要求。这种主磁体结构的磁体体积小、重量轻且价格低廉,有利于MRI系统在基层医疗机构的普及。本文首先对完全开放式MRI主磁体设计的关键问题及难点进行了分析,探讨了其可能的磁体结构设计方法;接着应用电磁场基础理论和数学论证了构建这种MRI磁体的可行性;然后根据磁场基础理论及磁偶极子对模型理论等基本电磁场原理,提出一种设计MRI单边主磁体初始结构的方法。为了使设计出的磁体结构满足医用MRI应用的要求,本文首先对初始结构进行了改进,添加了补偿结构,接着采用表面响应模型与遗传算法相结合的混合优化算法,对改进后的设计结构进行了形状优化。数值仿真结果表明,最终的磁体结构其成像区域的场强及磁场均匀度这两个参数值已经接近医用磁共振成像的需要。

关键词：磁共振成像单边磁体表面响应模型遗传算法优化设计

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完全开放式磁共振成像磁体的优化设计

浙江理工大学学报（自然科学版） 2006年第4期23卷 446-449页

作者：谢俊鹏姚缨英倪光正浙江大学电气工程学院杭州310027

采用完全开放式的磁体结构,可满足外科手术对磁共振成像系统的需求。文章基于一种完全开放式的磁体结构———单边磁体结构的初始结构设计理论,构建了一个由块状永磁体组成的单边成像磁体的初始结构,并进一步应用改进的遗传算法对磁体... 详细信息

采用完全开放式的磁体结构,可满足外科手术对磁共振成像系统的需求。文章基于一种完全开放式的磁体结构———单边磁体结构的初始结构设计理论,构建了一个由块状永磁体组成的单边成像磁体的初始结构,并进一步应用改进的遗传算法对磁体结构进行了优化设计。最终达到提高其目标区域磁场强度、改善磁场均匀度的目的。数值结果显示,本文提出的设计方法给出的设计方案能够在磁体结构外部的成像区域形成均匀并且强大的主磁场。

关键词：磁共振成像(MRI) 单边磁体改进的遗传算法

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非线性编码并行成像中梯度线圈设计

非线性编码并行成像中梯度线圈设计

作者：戚芳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

磁共振成像的应用日益广泛，对其成像速度及其开放性要求也越来越高。传统的依靠主磁场高场强和梯度磁场高切换率来提高成像速度的方法已发展到极致，非线性编码并行成像技术应用多通道采集技术与并行算法，是提高核磁共振成像速度新的... 详细信息

磁共振成像的应用日益广泛，对其成像速度及其开放性要求也越来越高。传统的依靠主磁场高场强和梯度磁场高切换率来提高成像速度的方法已发展到极致，非线性编码并行成像技术应用多通道采集技术与并行算法，是提高核磁共振成像速度新的发展方向。传统的MRI系统是磁体包围样品的结构，近来发展的非常规MRI系统突破了传统的封闭式结构，拓展了磁共振成像的应用范围，但是成像速度一直是制约非常规磁共振技术发展的瓶颈问题。为了提高MRI系统成像技术及发展非常规MRI系统，把非线性编码并行成像技术应用到非常规MRI系统中，设计了在此背景下的非线性梯度磁场的梯度线圈。首先，根据传统的目标场方法，通过电磁场理论并应用数学物理方法推导，及由非线性并行成像对梯度场的要求和非常规成像系统中磁体的边界条件，建立磁场及电流的数学模型。对此数学模型进行数值模拟，分析采样点的选取方式对梯度磁场以及电流分布的影响，设计了无限长的非线性梯度磁场的平面梯度线圈。其次，对传统的目标场方法进行改进，改进的目标场方法限制了电流分布范围，用电流密度的级数展开式推导出磁场的表达式。数值模拟中讨论级数项数对磁场及电流振荡的影响，得到有限长尺寸的非线性梯度磁场的平面梯度线圈。改进的目标场方法设计的梯度线圈比传统的目标场方法设计得出的导线分布更具有可实现性，拓展了梯度线圈设计的目标场理论。

关键词：目标场方法梯度线圈非线性编码并行成像非常规磁共振单边磁体

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非均匀磁场下的核磁共振技术仿真分析

生物医学工程学进展 2014年第4期35卷 196-198页

作者：施群雁苗志英陈珊珊刘翔汪红志上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093 上海医疗器械高等专科学校医学影像工程系上海200093

目的探讨出非均匀磁场下的核磁共振技术条件。方法首先,分析开放式单边磁体非均匀主磁场的特点;其次,探讨CPMG单个衰减指数的回波与回波串幅度的包络线在非均匀场下的特性;最后,研究非均匀场下射频脉宽与带宽的限制条件。结果得出非均... 详细信息

目的探讨出非均匀磁场下的核磁共振技术条件。方法首先,分析开放式单边磁体非均匀主磁场的特点;其次,探讨CPMG单个衰减指数的回波与回波串幅度的包络线在非均匀场下的特性;最后,研究非均匀场下射频脉宽与带宽的限制条件。结果得出非均匀磁场下核磁共振技术条件,并通过仿真获得满足非均匀场条件下的CPMG信号。结论通过对CPMG序列下的非匀场核磁共振技术研究,并仿真验证了该技术条件的可行性,为后续单边全开放式磁体系统研究奠定基础。

关键词： CPMG 射频脉宽单边磁体

非常规磁共振系统中应用O-Space成像的梯度线圈设计

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