【摘要】：超高場磁共振成像比低中場磁共振成像具有更高的成像速度、信噪比及分辨率,是目前磁共振前沿科學(xué)研究的發(fā)展趨勢。但和低中場成熟的射頻(RF)線圈設(shè)計(jì)技術(shù)相比,超高場射頻線圈的相關(guān)研究卻還處于摸索階段。隨著超高場拉莫爾頻率的升高,波長變短,使得人體內(nèi)產(chǎn)生相消干涉進(jìn)而嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。傳統(tǒng)的鳥籠線圈、環(huán)形線圈及馬鞍線圈等在超高場的環(huán)境下都無法達(dá)到較好的成像效果。針對(duì)這一問題,論文采用天線設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了一種適合超高場7T的射頻線圈。論文以具有簡單結(jié)構(gòu)、方向性好的微帶八木天線作為射頻線圈的初步模型,通過兩個(gè)反射器來控制射頻線圈的輻射方向,以達(dá)到對(duì)于人體成像的目的,通過對(duì)初始電路的仿真優(yōu)化確定了7T射頻線圈單元的設(shè)計(jì)。論文對(duì)可用于全身成像的射頻線圈設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索,以微帶偶極子天線單元為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了三種射頻線圈陣列排布:平面射頻線圈陣列、六棱柱線圈陣列、八棱柱線圈陣列,通過HFSS軟件對(duì)三種陣列進(jìn)行了仿真,在對(duì)射頻線圈陣列磁場強(qiáng)度及均勻度、線圈間的耦合、成像范圍等方面綜合分析與比較后,獲得了八棱柱線圈陣列由于其更均勻的磁場分布以及在矢狀面冠狀面的對(duì)稱分布等優(yōu)勢更適合超高場磁共振成像的結(jié)論。針對(duì)人體組織介電特性的差異性以及在超高場下,射頻線圈的輻射能量更容易被人體吸收從而引起人體組織局部熱損傷。論文利用HFSS仿真軟件設(shè)計(jì)了一款人體等效電磁模型,將人體電磁模型與八棱柱線圈陣列聯(lián)合仿真,對(duì)人體組織內(nèi)的磁場分布及人體特定吸收率SAR分布進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了射頻線圈陣列的安全性。論文設(shè)計(jì)的微帶八木天線線圈陣列其成像范圍覆蓋了人體軀干部分,在感興趣區(qū)域磁場分布相對(duì)來說較為均勻,表明該線圈陣列可應(yīng)用于7T超高場全身成像領(lǐng)域。
【圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論1 磁共振成像系統(tǒng)簡介磁共振成像(MRI)是一種斷層成像方法，它利用外界環(huán)境提供的磁場與人體內(nèi)氫質(zhì)子發(fā)生核磁共振的現(xiàn)象，從人體中獲得射頻信號(hào),并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理重建獲得體內(nèi)部組織器官的剖面原子核素濃度分布圖像。因其無輻射，高分辨率，能夠直對(duì)人體各個(gè)面成像等優(yōu)勢，在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù)領(lǐng)域已得到廣泛的研究應(yīng)用。 CT 技術(shù)相比，MRI 成像具有非常高的成像分辨率，在脊柱、顱腦、盆腔疾病以其他部位檢查方面得到了廣泛應(yīng)用。二十世紀(jì)八十年代，，福納公司生產(chǎn)出世界首磁共振成像設(shè)備，從此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開啟磁共振成像時(shí)代。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2009 年 O. Kraff，S. Kruszona 等人使用了一組收發(fā)相控陣列用于 7T 的人體成像，該陣列由 8 個(gè)重疊的表面環(huán)形線圈組成，每個(gè)線圈尺寸為 12×12cm，采R4 電路板材料，線圈元件上由 2.7 和 4.7pF 的電容器橋接三個(gè) 2mm 間隙，為善改善相鄰線圈間的耦合，線圈單元間互相有規(guī)律的重合排列在一起，如下圖。該論文證明了在人體沿著脊柱 40cm 長的成像范圍內(nèi)具有較高的成像分辨率[1
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O482.531;TN820

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2661634