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核磁共振波谱分析-
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低场磁共振系统中若干技术问题与研究.pdf106页
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低场磁共振系统中若干技术问题与研究.pdf
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华东师范大学 博士学位论文
低场磁共振系统中若干技术问题的研究 姓名：王鹤 申请学位级别：博士 专业：无线电物理 指导教师：李鲠颖 座机电话号码 博士论文：低场磁共振系统中若干技术问题的研究 摘要 磁共振成像㈣技术作为一种无损伤的诊断工具，在临床医学诊断和基 础科学研究等方面得到了广泛的应用。目前，大多数先进的成像方法和技术都是 在超导磁共振系统中实现的，如磁共振引导下的超声治疗技术。而由于超导系统 昂贵的价格和后期维护费用，我们国内医院的磁共振成像仪普及率较低。低场开 放式磁共振系统因为造价低廉而受到欢迎，但是由于其固有的低信噪比和低稳定 度，使得一些关键技术在低场系统中很难实现。 本文针对在本实验室0．3TfO．35T永磁开放式MRI系统研发和应用过程中遇 到的一些问题提出了解决方案和实验证明，并在0．35T的MRI系统中对磁共振 引导下的超声治疗方法进行研究。本论文的主要内容如下： 1．磁共振弛豫数据的处理方法研究。讨论了非负最小二乘法 NNLS 和非
线性拟合在分析处理磁共振弛豫数据中的应用。同时将二者结合，提出用NNLS 的反演结果来设定非线性拟合初值的有效方法，最后用计算机模拟和实验证明了
该方法在分析处理磁共振弛豫数据时的有效性。 2．克服梯度涡流的方法研究。首先介绍了低场永磁系统中引起涡流的原因 以及测量梯度波形并克服涡流的常规方法，然后我们提出了一种用数字接收机来
测量低场系统中梯度波形的方法，详细介绍了该数字接收机接收音频信号的原
理，并且对接收机的音频接收性能进行了测试。最后在磁共振实验中利用该接收
机测得的梯度波形，设置了系统的预加重参数，有效地减小了梯
正在加载中，请稍后...实际电磁场环境中低场脉冲核磁共振信号的分析计算--《中国科学院研究生院（电工研究所）》2004年硕士论文
实际电磁场环境中低场脉冲核磁共振信号的分析计算
【摘要】：低场脉冲核磁共振信号微弱，信噪比低，静磁场与射频场的分布直接决定着核磁共振信号幅值的大小，因此磁体与射频线圈的设计是低场核磁共振仪器中的核心。本文从电路理论、核磁共振原理、电磁场的有限元计算出发，讨论了核磁共振信号仿真计算平台的构建，并提出了一种静磁场不均匀性的补偿方法。
首先，根据核磁共振射频发射电路的微分方程，结合BLOCH方程，本文用数值解法分析了在电路瞬态作用下宏观磁化强度的运动，讨论了射频场强度，线圈的Q值对于射频激励的影响。
其次，根据核磁共振信号接收原理以及电磁场有限元计算的结果，本文给出了FID仿真信号；将实验室接收的FID信号进行小波与线性预测处理后与仿真信号进行对比，讨论仿真计算的可行性与局限性。
根据射频激励仿真的结果，针对低场脉冲核磁共振中静磁场的不均匀性，本文提出了采用射频场补偿的方法以提高射频激励效果，增大激励带宽，并用目标场结合最小电感方法设计激励线圈实现了这一构想，给出了线圈设计的实例及结果。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（电工研究所）【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2004【分类号】：TM15【目录】：
第一章 绪论6-12
1.1 低场脉冲核磁共振系统概述6-7
1.2 低场脉冲核磁共振技术的现实意义7-8
1.3 低场脉冲核磁共振技术的研究现状8-10
1.4 低场脉冲核磁共振技术的发展趋势10-11
1.5 论文的主要工作11-12
第二章 核磁共振的理论与基础12-22
2.1 NMR的量子力学描述12-15
2.2 NMR的经典力学描述15-17
2.3 驰豫与信号检测17-19
2.4 脉冲序列与自旋回波技术19-22
第三章 瞬态的影响22-30
3.1 理想矩形脉冲激励22-23
3.2 电路的瞬态23-26
3.3 瞬态效应分析26-30
第四章 FID信号的仿真30-42
4.1 计算模型30-32
4.1.1 信号接收原理30-31
4.1.2 自旋的演化31-32
4.2 系统硬件32-34
4.2.1 磁体架构32-33
4.2.2 信号接收与射频激励电路33-34
4.3 FID实验信号的处理34-39
4.3.1 小波变换信号处理35-38
4.3.2 线性预测38-39
4.4 仿真结果与讨论39-42
第五章 低场脉冲核磁共振中静磁场不均匀性的射频场补偿42-52
5.1 静磁场不均匀性的射频场补偿42-44
5.2 中心射频场强变化的影响44-46
5.3 目标场设计方法46-49
5.4 线圈设计结果49-52
第六章 总结与展望52-54
参考文献54-57
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