磁共振成像譜儀的智能測(cè)試研究.pdf

1、在磁共振成像系統(tǒng)中譜儀是最重要的部件之一，對(duì)成像功能與質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響。由于譜儀的復(fù)雜性，譜儀在開(kāi)發(fā)研制過(guò)程中容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷的問(wèn)題。在研制過(guò)程中，設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)備的故障檢測(cè)主要依賴于肉眼檢查重建圖像或者K空間數(shù)據(jù)，并結(jié)合示波器觀測(cè)輸出波形。但是，當(dāng)譜儀或序列存在輕微的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致圖像偽影或者其他問(wèn)題的時(shí)候，上述的方法很難檢測(cè)出這種問(wèn)題。針對(duì)這類問(wèn)題，本文研究提出了一種基于譜儀輸出波形的采集與分析的故障檢測(cè)方法。
　　梯度波形是

2、成像的關(guān)鍵要素，本文采用高性能數(shù)據(jù)采集卡，基于LabVIEW軟件工具，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多通道采集系統(tǒng)，對(duì)譜儀的三路梯度輸出以及數(shù)字門控信號(hào)以500KSPS采樣率進(jìn)行采集，繼而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理與波形特征點(diǎn)提取。同時(shí)，基于序列模型自動(dòng)構(gòu)建預(yù)特征點(diǎn)集合。將提取的特征點(diǎn)與預(yù)特征點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，從而找出波形中存在問(wèn)題的地方。本文研究了特征點(diǎn)的提取的方法，包括基于直方圖的統(tǒng)計(jì)分析和基于距離聚類分析兩種。實(shí)驗(yàn)表明，這兩種方法均能較好地提取出梯度波形的特征點(diǎn)。為提

3、高處理速度，采用圖形處理單元(GPU)進(jìn)行計(jì)算，顯著地減少了輸出波形的處理時(shí)間。
　　此外，本文還研究了輸出射頻脈沖的采集與分析，采用高速數(shù)字化儀以40MSPS采樣率對(duì)波形進(jìn)行觸發(fā)采樣，結(jié)合以數(shù)字正交解調(diào)，解調(diào)出的幅度波形，并與理論的軟脈沖調(diào)制波形進(jìn)行擬合度分析，以判斷脈沖發(fā)生的準(zhǔn)確性。
　　使用該方法進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并用于兩種成像偽影的判斷與解決，結(jié)果證明了方法的有效性，從而為譜儀研制和脈沖序列開(kāi)發(fā)提供了一種輔助測(cè)試手段。