本文關(guān)鍵詞：高場磁共振成像多通道射頻發(fā)生電路設(shè)計

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【摘要】：隨著磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,簡稱MRI)技術(shù)在世界上的高速發(fā)展,MRI在臨床醫(yī)學上已得到了普遍的應(yīng)用。譜儀是MRI系統(tǒng)的核心設(shè)備,射頻發(fā)生電路是譜儀中的一個重要模塊,在序列運行過程中輸出頻率、相位、幅度、波形及脈寬可控的射頻脈沖,以產(chǎn)生磁共振成像所需的B1場。隨著高場磁共振系統(tǒng)(1.5T及以上系統(tǒng))的普及,射頻信號的波長已接近人體組織的尺寸,因此射頻脈沖對圖像均勻度與射頻功率沉積有著明顯的影響。因此在高場磁共振成像上采用多通道并行發(fā)射(Parallel Transmission)技術(shù),對提高圖像均勻度和降低射頻功率沉積有著重要作用。本課題采用ARM處理器與FPGA相結(jié)合的機制,在國內(nèi)首次實現(xiàn)了磁共振成像譜儀的多通道射頻發(fā)生電路,可以靈活實現(xiàn)多通道的射頻發(fā)生。該射頻發(fā)生電路面向高場磁共振系統(tǒng),輸出射頻信號頻率可達127.74MHz,適用于1.5 T-3T高場系統(tǒng)。外部序列控制器與ARM處理器(STM32F205)進行數(shù)據(jù)通信,并通過其本地并行總線配置FPGA的參數(shù)與數(shù)據(jù),控制直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer,簡稱DDS)的運行,使得設(shè)計更加靈活、高效,并且射頻信號的頻率、相位、幅度和軟脈沖參數(shù)(波行長度、波形數(shù)據(jù)、時間精度)均可控。通過FPGA的模塊設(shè)計,使得軟脈沖的時間精度得到了顯著地提升,可達0.1μs。通過上述采用的硬件技術(shù)方案,研制實現(xiàn)了3T系統(tǒng)的八發(fā)射電路與1.5 T系統(tǒng)的二發(fā)射電路,設(shè)計降低了研發(fā)成本,使得射頻發(fā)生電路具備體積緊湊、調(diào)試方便等特點。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

【參考文獻】

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本文編號：1298628