MRI梯度波形发生器研究进展

成像体素空间位置的准确编码对于磁共振成像(MRI)的空间定位至关重要.为了保证空间编码的准确性,获得高性能的梯度磁场是关键.梯度波形发生器是产生梯度磁场的核心部件,本文简要介绍了梯度波形发生器的工作原理和组成部分,总结了近二十年来基于不同设计方案设计的梯度波形发生器的研究进展,详细探讨了梯度波形预加重的实现方法,并对梯度波形发生器未来的研究和发展方向进行了展望.

一种具有自触发功能的高精度梯度波形发生器

提出一种具有自触发功能的高精度梯度波形发生器,其主要特点在于其采用了高精度(24位)DAC,并具有自触发功能,使梯度波形发生器能独立于脉冲序列发生器工作,从而解决了高精度DAC群延时的问题.

基于DSP技术的梯度波形发生器

提出一种用于磁共振成像的数字预加重梯度波形发生器.它基于PCI总线,特点是采用数字信号处理(DSP)技术,以及高精度、高转换速率、低群延时的数模转换(DA)芯片.因为所选DSP具有很强的实时运算能力,所以此梯度波形发生器能够包含5个不同时间常数及相应幅度的预加重信号处理单元.本文给出了详细的设计过程,并给出了实验结果.

具有预失真功能的梯度波形发生器

磁共振成像系统中的梯度波形发生器用于产生梯度电压波形,并且通常还可对梯度波形进行预加重处理。预加重可通过模拟和数字电路两种方式来实现,模拟预加重波形拟合灵活性较差,而数字预加重的波形会占用更多的DAC位数,导致波形发生器输出波形分辨率降低。针对现有技术的不足,设计了一种基于模拟预加重的梯度波形发生器,可对梯度波形进行预失真处理以提高波形拟合的灵活性。此外,本文的波形发生器是基于PCI总线的,设计中通过优化波形发生器的内部逻辑降低了其占用的控制计算机的PCI地址空间,便于进行多通道磁共振成像系统的扩展。测试结果表明,本设计的波形发生器具有良好的性能并可实现梯度波形的预失真处理以提高波形拟合的灵活性。