低場(chǎng)磁共振系統(tǒng)中若干技術(shù)問(wèn)題的研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)技術(shù)作為一種無(wú)損傷的診斷工具，在臨床醫(yī)學(xué)診斷和基礎(chǔ)科學(xué)研究等方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前，大多數(shù)先進(jìn)的成像方法和技術(shù)都是在超導(dǎo)磁共振系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的，如磁共振引導(dǎo)下的超聲治療技術(shù)。而由于超導(dǎo)系統(tǒng)昂貴的價(jià)格和后期維護(hù)費(fèi)用，我們國(guó)內(nèi)醫(yī)院的磁共振成像儀普及率較低。低場(chǎng)開(kāi)放式磁共振系統(tǒng)因?yàn)樵靸r(jià)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(guān)鍵技術(shù)在低場(chǎng)系統(tǒng)中很難實(shí)現(xiàn)。 本文針對(duì)在本實(shí)驗(yàn)室0.3T/0.35T永

2、磁開(kāi)放式MRI系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題提出了解決方案和實(shí)驗(yàn)證明，并在0.35T的MRI系統(tǒng)中對(duì)磁共振引導(dǎo)下的超聲治療方法進(jìn)行研究。本論文的主要內(nèi)容如下： 1．磁共振弛豫數(shù)據(jù)的處理方法研究。討論了非負(fù)最小二乘法(NNLS)和非線性擬合在分析處理磁共振弛豫數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。同時(shí)將二者結(jié)合，提出用NNLS的反演結(jié)果來(lái)設(shè)定非線性擬合初值的有效方法，最后用計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)證明了該方法在分析處理磁共振弛豫數(shù)據(jù)時(shí)的有效性。 2．

3、克服梯度渦流的方法研究。首先介紹了低場(chǎng)永磁系統(tǒng)中引起渦流的原因以及測(cè)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(shù)字接收機(jī)來(lái)測(cè)量低場(chǎng)系統(tǒng)中梯度波形的方法，詳細(xì)介紹了該數(shù)字接收機(jī)接收音頻信號(hào)的原理，并且對(duì)接收機(jī)的音頻接收性能進(jìn)行了測(cè)試。最后在磁共振實(shí)驗(yàn)中利用該接收機(jī)測(cè)得的梯度波形，設(shè)置了系統(tǒng)的預(yù)加重參數(shù)，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(dòng)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(shù)字化設(shè)計(jì)而引

4、起的梯度抖動(dòng)的方法。該方法利用梯度波形發(fā)生器的內(nèi)部時(shí)鐘控制脈沖序列的啟動(dòng)，使得它們真正實(shí)現(xiàn)同步，消除了每次掃描之間的梯度波形抖動(dòng)。在詳細(xì)介紹了該方法的原理之后，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(dòng)問(wèn)題，并提出了時(shí)間列表的解決方案。 4．測(cè)量射頻場(chǎng)分布的方法研究。提出了一種基于傅立葉變換的測(cè)量射頻場(chǎng)分布的方法，采用該方法可以簡(jiǎn)單地測(cè)量出射頻場(chǎng)的分布，其測(cè)量結(jié)果跟樣品的均勻度無(wú)關(guān)并且可以分別觀測(cè)某個(gè)像素點(diǎn)

5、處的層內(nèi)射頻場(chǎng)不均勻性或某個(gè)小區(qū)域內(nèi)的射頻場(chǎng)不均勻性。 5．低場(chǎng)MRI系統(tǒng)引導(dǎo)下的超聲治療技術(shù)研究。介紹了高強(qiáng)度聚焦超聲治療原理和本實(shí)驗(yàn)室采用的磁共振引導(dǎo)下超聲治療儀的硬件結(jié)構(gòu)。然后研究了低場(chǎng)中的快速成像序列，成功地將成像時(shí)間縮短至2秒以內(nèi)，可以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控和定位的目標(biāo)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，我們得出用T<,1>來(lái)測(cè)溫的方案，并且對(duì)志愿者的腦部做了T<,1> mapping。我們還測(cè)量了幾種樣品的T<,1>對(duì)溫度的敏感度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)