本文關(guān)鍵詞：功能磁共振信號(hào)同步器的研究

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【摘要】：背景功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,f MRI)是影像成像技術(shù)的重要組成部分,隨著生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)、影像學(xué)、精神藥理學(xué)等生物技術(shù)的快速成長,研究腦神經(jīng)科學(xué)已延伸到分子、細(xì)胞、回路、遞質(zhì)等不同層次,多層次、多學(xué)科的滲透交叉研究使人們意識(shí)到要理解精神方面的疾病需要生物學(xué)方面的基礎(chǔ)。目前,雖然還沒有形成確切的結(jié)論,但人們?cè)诼拷穹矫婕膊〉纳锷韺W(xué)本質(zhì),這樣人們對(duì)神經(jīng)方面疾病的認(rèn)識(shí)也會(huì)更加深刻。f MRI是目前為止最為常見的一種無創(chuàng)傷的腦功能成像檢測方法,它結(jié)合了人體神經(jīng)活動(dòng)的檢測與高分辨率(包括空間分辨率和時(shí)間分辨率)磁共振成像,給臨床MR診斷提供了一種從單一形態(tài)學(xué)到形態(tài)和功能相結(jié)合的新方式,應(yīng)用領(lǐng)域也變得相對(duì)廣泛,多用于對(duì)心理學(xué)、神經(jīng)病學(xué)和精神病學(xué)等多學(xué)科的臨床應(yīng)用研究。有關(guān)f MRI的理論成果,也在慢慢地應(yīng)用在病程監(jiān)測、疾病診斷、療效評(píng)價(jià)等各個(gè)方面,給臨床的治療和研究提供很多幫助。功能磁共振在工作時(shí),對(duì)于視覺刺激,總希望射頻激發(fā)信號(hào)的間隔時(shí)間能大于視覺刺激呈現(xiàn)周期。但是實(shí)際在f MRI采集信號(hào)時(shí),射頻激發(fā)信號(hào)間隔時(shí)間往往要短于視覺刺激呈現(xiàn)時(shí)間,這樣會(huì)導(dǎo)致無法采集到f MRI的同步信號(hào)。本研究希望通過設(shè)計(jì)同步器,以解決上述無法采集同步信號(hào)的問題。目的設(shè)計(jì)兩種處理功能磁共振成像(f MRI)射頻激發(fā)信號(hào)的同步器,一種是基于CPLD的同步器,另一種是基于單片機(jī)的同步器。本文對(duì)這兩種同步器解決同步問題的性能進(jìn)行了驗(yàn)證,并對(duì)兩種同步器優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。方法f MRI在采集圖像數(shù)據(jù)時(shí),首先設(shè)定一幅完整腦圖的采集層數(shù),也稱同步參數(shù)(Synchronous parameter,SP)。f MRI有兩種同步信號(hào)輸出的方式:其一,采集一幅完整腦圖時(shí),每采集一層圖像輸出一個(gè)同步方波信號(hào);其二,采集完一幅腦圖輸出一個(gè)同步信號(hào)。采集一幅腦圖時(shí),兩種同步器都對(duì)第一種同步信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)期間輸出維持高電平,直到最后一個(gè)同步信號(hào)到來,才把輸出拉低為低電平,并延時(shí)一段時(shí)間。從而實(shí)現(xiàn)第一種同步信號(hào)到第二種同步信號(hào)的轉(zhuǎn)換。只不過第一種基于CPLD的同步器是用quartus9.1對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換進(jìn)行仿真以驗(yàn)證其功能;而第二種基于單片機(jī)的同步器是用單片機(jī)外部中斷方法對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行處理。結(jié)果同步射頻刺激信號(hào)經(jīng)過第一種基于CPLD處理器的同步器后,第一種同步信號(hào)(周期過小)被處理成的第二種同步信號(hào)(周期較大),此外基于本文做出的兩種同步器都能成功應(yīng)用于GE Signa 3.0T;第二種基于單片機(jī)的同步器也成功地將第一種同步方波信號(hào)處理成第二種同步信號(hào),并且可以用matlab編程串口程序自動(dòng)化設(shè)定SP,通過串口傳輸至單片機(jī),結(jié)果表明基于單片機(jī)的同步器可自動(dòng)化設(shè)置SP。結(jié)論設(shè)計(jì)的兩種同步器都能使周期過小的同步信號(hào)的同步問題得以解決,使得小周期f MRI設(shè)備兼容性得到提升。此外第二種基于單片機(jī)的同步器SP的自動(dòng)化設(shè)置,可減少醫(yī)護(hù)人員的工作量。
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R445.2;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號(hào)：1177169