学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

磁共振射频线圈设计的研究

作　者: 张鞠成
导　师: 徐文龙
学　校:
专　业: 信号与信息处理
关键词: 交替阻抗 分形 磁共振成像 射频线圈 流函数
分类号: O482.531
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 166次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


射频线圈是磁共振成像系统的重要组成部分，放置在病人周围用于激发氢原子核产生磁共振信号并接收磁共振信号。射频线圈工作在发射模式时需要在成像区域产生均匀的磁场，在接收模式时需要以高信噪比接收磁共振信号。本文提出了一种相控阵射频线圈的设计方法，并将其应用于主动屏蔽射频相控阵线圈的设计。研究了改变交替阻抗微带线射频线圈的几何尺寸对感兴趣区内磁场分布的影响和分形交替阻抗微带线射频线圈的感兴趣区内的磁场分布情况。课题的第一部分讨论了相控阵射频线圈的设计方法，分布于圆柱形表面的电流密度在线圈内部球形区域产生目标磁场，应用目标场法求解此电流密度分布，应用Tikhonov正则化技术解决线性方程的病态问题，利用流函数技术离散化电流密度并最终得到线圈的绕线形状。仿真结果表明这一方法设计的射频线圈可在感兴趣区产生均匀的磁场分布，因而拓展到主动屏蔽相控阵射频线圈的设计。文中详细讨论了惩罚因子的选择，研究发现惩罚因子的选取需在线圈形状的简单、光滑和感应磁场的均匀性之间取得折中。课题的第二部分比较了传统微带线射频线圈和交替阻抗微带线射频线圈的磁场分布情况。研究发现通过改变交替阻抗微带线射频线圈的几何参数，可以提高磁场强度，改善磁场分布的均匀性。将交替阻抗微带线射频线圈的低阻抗部分替换为分形形状可得到分形交替阻抗微带线射频线圈，仿真结果表明分形交替阻抗微带线射频线圈可进一步提高感兴趣区的磁场强度并改善磁场分布的均匀性。论文的创新点有：（1）结合流函数和目标场法实现了非屏蔽和主动屏蔽的相控阵射频线圈设计，并详细讨论了惩罚因子的选取对线圈绕线形状和成像区内磁场分布的影响。（2）将交替阻抗微带线射频线圈的低阻抗部分蚀刻为分形形状，与传统微带线射频线圈和交替阻抗微带线射频线圈的磁场分布进行了比较。

全文目录


致谢  6-7
摘要  7-8
Abstract  8-10
目次  10-12
图清单  12-14
表清单  14-15
1 序论  15-21
  1.1 研究背景及意义  15-16
  1.2 国内外技术现状与发展趋势  16-19
  1.3 论文架构  19-21
2 磁共振成像相关知识和流函数  21-29
  2.1 磁共振成像基本原理  21-23
    2.1.1 进动频率  21
    2.1.2 空间编码  21-23
  2.2 磁共振系统硬件  23-26
    2.2.1 工控机  24
    2.2.2 磁体系统  24
    2.2.3 梯度线圈  24-25
    2.2.4 射频系统  25-26
  2.3 流函数  26-28
  2.4 本章小结  28-29
3 基于流函数和 Tikhonov 正则化的磁共振射频线圈设计  29-39
  3.1 理论分析  29-31
  3.2 数值积分  31-32
  3.3 Matlab 编程实现  32-34
  3.4 Matlab 仿真结果  34-37
  3.5 本章小结  37-39
4 具有主动屏蔽功能的磁共振射频线圈设计  39-56
  4.1 求解主线圈和屏蔽线圈的电流密度  39-41
  4.2 应用流函数技术离散电流密度  41-43
  4.3 求解傅里叶系数  43-44
  4.4 Matlab 仿真结果  44-54
  4.5 本章小结  54-56
5 基于交替阻抗的微带线磁共振射频线圈研究  56-64
  5.1 电磁场仿真分析软件介绍  56-57
  5.2 微带线磁共振射频线圈建模  57-58
  5.3 阻抗匹配  58-59
  5.4 仿真结果  59-60
  5.5 三通道微带线射频线圈  60-62
  5.6 本章小结  62-64
6 基于分形交替阻抗的微带线磁共振射频线圈研究  64-72
  6.1 线圈建模和仿真分析  64-67
  6.2 仿真结果  67-71
  6.3 本章小结  71-72
7 总结与展望  72-75
  7.1 工作总结  72-74
    7.1.1 基于流函数和 Tikhonov 正则化的磁共振射频线圈设计  72-73
    7.1.2 具有主动屏蔽功能的磁共振射频线圈设计  73
    7.1.3 基于交替阻抗的微带线磁共振射频线圈研究  73
    7.1.4 基于分形交替阻抗的微带线磁共振射频线圈研究  73-74
  7.2 展望  74-75
参考文献  75-80
作者简历  80

相似论文

  1. MR导向冷冻消融兔坐骨神经的影像与病理对照实验研究,R445.2
  2. 基于多重分形的语音情感识别研究,TN912.34
  3. 3.0T高场磁共振扩散张量成像对特发性癫痫的研究,R445.2
  4. MRS联合DWI对前列腺癌的诊断价值,R737.25
  5. 颅脑外伤及上呼吸道感染后嗅球MR体积测量与嗅觉功能相关性研究,R651.1
  6. 健康国人嗅觉相关中枢结构MRI体积与年龄及嗅觉功能相关性研究,R445.2
  7. 3.0T BOLD MR技术对大鼠急性单侧输尿管梗阻肾损害的研究,R693.2
  8. 进行性核上性麻痹的临床及磁共振影像学特征的研究,R741
  9. 3.0T高场磁共振对中央型肺癌的初步研究,R734.2
  10. MR弥散加权成像在股骨头坏死的应用价值研究,R681.8
  11. 乳腺癌DCE-MRI联合DWI与病理、分子生物学的相关性研究,R737.9
  12. 成渝经济区城市体系等级规模结构研究,F299.27
  13. 基于分形理论的青海省城镇体系结构研究,F299.2
  14. 锌空气电池之电解锌形貌与分形生长研究,TM911.41
  15. 多重分形过程性质研究,F830.91
  16. 纤维布与混凝土正拉粘结性能的试验研究,TU528.572
  17. 功能磁共振成像技术在前列腺癌诊断中的应用研究,R737.25
  18. 颈椎终板Modic改变的分布特点与颈椎退变的相关性研究,R687.3
  19. 动态核磁共振成像参数与腰椎不稳的关系,R687.3
  20. 人脸分形特征提取与识别算法研究,TP391.41
  21. 枕寰枢韧带复合体的解剖和MRI研究,R687.3

中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 磁学性质 > 磁性弛豫及共振现象 > 磁共振与弛豫理论
© 2012 www.xueweilunwen.com