永磁磁共振系统盘式梯度线圈的设计

针对永磁磁共振成像系统极板的形状,提出了一种平面圆盘式梯度线圈的设计方法.将电流密度在极坐标下进行傅立叶级数展开,根据误差平方和建立目标函数,使目标函数最小化,得到电流密度的表达式.应用流函数技术离散电流密度,得到线圈的绕线形式.利用Biot-Savart积分方程计算线圈绕线产生的梯度磁场来验证所设计方法的正确性.结果表明,利用该方法设计的线圈可以产生成像所需要的线性度很好的磁场.该方法也可以用于双平面盘式自屏蔽梯度线圈的设计.

反演法在磁共振射频场设计与优化中的应用

目的:研究反演法在磁共振射频场设计与优化中的应用,分析比较不同优化函数在射频场设计与优化中的不同作用。方法:根据不同临床诊断或科研需求确定感兴趣区域(Region of Interest,ROI)以及射频场分布,设计目标函数;应用数学中的反演法,根据电流密度和磁场分布之间关系,依据洛伦茨法则(Lorentz Gauge)推导出目标磁场分布与电流密度分布之间的关系表达式,计算射频场的电流密度分布,针对计算过程中出现的积分函数高病态问题,采用不同的优化补偿函数,得到能够产生该射频场的电流密度分布;采用流函数技术将电流密度分布转化为电流分布轮廓,并检验该电流分布轮廓在ROI内的磁场分布是否满足目标磁场的要求,比较不同优化函数的在设计射频场过程中的效果。结果:以反演法为基础优化设计的电流分布轮廓,结构简单、分布平滑便于工程实现,ROI内的射频场分布均匀,磁场强度符合理论设计要求。结论:基于反演法设计的射频场在ROI内的分布符合目标磁场要求,说明我们提出的优化方案在射频场设计与优化中具有优越性,为磁共振射频场的设计提供了一种新的优化方法。