磁共振成像数字谱仪的射频发射/接收通道相位相干性的研究

讨论了一种在核磁共振成像数字谱仪中保证射频发射机与接收机之间射频信号相位相干的方法,该方法在成像脉冲序列执行过程中,同步切换发射机与接收机的频率,并在脉冲序列最后,将发射和接收频率恢复到脉冲序列最初的频率值,从而实现发射与接收的信号相干,其优点是无需加入额外的"回绕延时",从而使得脉冲序列的编写得到简化,并且该方法不依赖于磁共振谱仪发射机和接收机硬件部分的具体结构,是适用于数字化谱仪的一种普遍的方法.

磁共振成像系统中的自动梯度预加重调节方法研究

提出了一种利用核磁共振信号测量梯度涡流,然后通过拟合、迭代程序快速找到最佳预加重参数的方法.该方法通过预先寻找信号区,确保了测得数据的可靠性,实现了梯度预加重参数的自动设置,可在大约10 min内得到较好的补偿效果.通过在OPM35I型低场磁共振系统中的具体实验,证明该方法简单、有效.

基于磁共振弹性成像技术的肝纤维化分级方案

目的探讨一种基于磁共振弹性成像技术的肝纤维化分级方案。方法在介绍磁共振弹性成像原理和生物力学模型的基础上,讨论肝脏磁共振弹性成像需要考虑的关键技术和细节。结果给出了具体可行的研究方案与实验步骤。结论研究方案与实验步骤具有可操作性,动物体模预临床研究可弥补临床难以获取整个纤维化程度的缺陷。

核磁共振实验辅助设计专家系统

采用CLIPS作为事实推理核心,以Visual C++为界面开发工具,设计开发了核磁共振实验辅助设计专家系统软件.该软件可以根据用户提供的关于实验目的、样品特性和谱仪功能等信息,建议所需进行的核磁共振实验.在用户反馈实验结果后,该系统可以进一步提出建议,如此循环往复.对于建议进行的实验,系统也给出脉冲序列、参数设置、注意事项等与实验相关的详细信息.本系统对于核磁共振的教学也可以起到辅助作用.

核磁共振任意波形发生器的研制

任意波形发生器(又叫函数发生器)作为一种通用的信号源,在物理、电子、计算机等领域有着广泛的应用.本文提出了一种不依赖PC机总线的、完全独立的、可用于低场磁共振成像的多用途任意波形发生器(Arbitrary Wave form Generator,AWG)设计方案,围绕着这种方案,研制了80MHz通用磁共振任意波形发生器.并提供了实际测试数据和成像实验结果,对研制情况和实验结果进行了总结和讨论.

一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制

核磁共振(NMR)随着其应用领域的拓展和深入,核磁共振谱仪技术得到了不断的发展和完善[1,2].针对以往谱仪存在的一些问题,本文提出了一种一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制,同时提出了基于ARM(Advanced RISC Machines,先进精简指令计算机)微处理器的嵌入式操作系统软件设计方案,并给出了谱仪各功能模块的实际性能测试结果,对实验结果进行了总结和讨论.

胰腺癌和慢性胰腺炎的胰液核磁共振^1H谱分析

运用核磁共振波谱技术对临床慢性胰腺炎和胰腺癌患者的胰液样品进行体外波谱学分析,观察和鉴别胰腺癌和慢性胰腺炎的特征代谢物变化,从而为胰腺癌以及相关胰腺疾病的病理研究提供基础数据和实验方法.本文利用胰液样品在室温下能长时间稳定的特性,对其进行了质子的1D、TOCSY和J-resolved等多种NMR实验,并对其主要特征峰进行了指认.实验结果显示在δ1.19的三重峰是这两种病变在胰液中的主要区别:只在慢性胰腺炎图谱中观察到,而在胰腺癌图谱中未见.2D实验结果表明此特征峰为乙氧基中的甲基峰,而乙氧基可能与胰腺中乙醇的代谢有关.

频率校正方法在活体肝脏^1H磁共振波谱中的应用

主要探讨频率校正技术在活体肝脏1H磁共振波谱的应用价值.肝脏单体素1H磁共振波谱采用PRESS序列,频率位移分析和校正基于频域谱的残余水峰.结果表明,5例健康志愿者频率变化的标准偏差为7.92±4.12Hz;采用频率校正方法处理后,残余水峰和脂肪峰(-(CH2)n-)的谱线明显变窄,信噪比得到一定程度的改善.因此频率校正技术可以改善活体肝脏1H磁共振波谱的谱质量,从而增加磁共振波谱在肝脏病变评价中的准确性.

台式核磁共振仪变温探头系统的研制

变温探头系统是拓展低场强核磁共振仪应用领域的重要部件.半导体致冷片由于体积小,功耗低,控制方便,广泛应用于各种制冷场合.本研究利用半导体致冷组件研制的变温探头系统能实现-20℃～60℃范围变温,相比传统高场强核磁共振波谱仪变温探头系统,结构简单、性价比高.在NMI20-analyst台式核磁共振仪上应用3.5%的CuSO4水溶液对本变温系统进行了测试,实验效果能够体现出相应的规律,具有实用价值.最后对系统与实验结果进行了讨论,给出了改进方案.

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.

低场MRI系统中线扫描扩散张量成像方法的研究

磁共振扩散张量成像(DTI)是在扩散加权成像(DWI)基础上发展起来的一种新型技术,可以无创伤显示脑白质纤维,诊断脑白质病变.但是由于各种原因,DTI一般只在超导高场磁共振成像(MRI)仪器上进行,这就限制了这一重要诊断手段临床应用的广泛性.本文在低场磁共振成像系统上应用线扫描实现了扩散张量成像,并测量了健康志愿者大脑内主要解剖结构的表观扩散系数(ADC)和各项异性分数(FA),得到的数据与高场仪器上的相关数据比较是吻合的.因此临床上使用在低场强上得到的DTI图像评价脑白质是可行的,而且通常在临床上这也是足够的.

运用预饱和对HOESY实验灵敏度优化

二维异核NOESY(HOESY)内在的低灵敏度限制其在结构分析上的应用,利用1H探测(反式探测)可以提高其灵敏度.这里我们提出一种预饱和二维13C-1H HOESY实验,利用异核之间的NOE增强效应,进一步提高实验的灵敏度.1H探测HOESY谱图中经常有严重的t1噪声,可以通过脉冲梯度场相关选择和相位循环压制,得到改善的13C-1H的NOE相关谱图.

永磁微型核磁共振成像系统匀场线圈设计

磁场均匀性是核磁共振系统中一个重要的硬件参数。有源匀场可对磁场进行精细修正。本研究主要针对永磁微型核磁共振成像系统,在匀场间隙确定的情况下进行了匀场理论分析,通过数值计算与模拟仿真,设计了一套可置于探头屏蔽盒外侧的有源匀场系统。在NMI20微型核磁共振成像仪上,该系统使匀场效果从10 ppm提高到1.4 ppm。

结合小波域变换和空间域变换的图像增强方法

提出了一种结合了小波域和空间域处理方法的图像增强算法.该算法首先对小波域中的高频系数进行修正,使图像具有更好的局部对比度和更丰富的细节,由于双树复小波变换(Dual-tree Complex Wavelet Transform,DT CWT)具有更好的方向选择性,在小波变换的过程中选用了这一方法;然后,通过空间域中的非线性变换,调整图像的整体对比度.该算法可根据图像本身的特性实现参数的自动选择.经过本文方法的处理所得的图像,无论在视觉效果上还是在统计上,都优于前人工作的结果.

超支化高分子桥联聚倍半硅氧烷复合物的NMR研究

以三羟甲基丙烷(TMP)为内核,二羟甲基丙酸(DMP)为支化单元用准一步法合成了重均分子量为12 100的第四代端羟基脂肪族超支化聚酯(HBPE-G4),用3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(TPIC)对它进行了端基改性,并以其为桥联剂,与聚倍半硅氧烷(PMSQ)复合制备出超支化高分子桥联聚倍半硅氧烷复合物.利用固体核磁共振(NMR),傅立叶红外(FT-IR),分子纳米粒度分析等方法表征了改性超支化高分子和复合物的结构和反应程度,并通过测量13CT1,1HT2,1HT1ρ研究了体系中各组分的运动性能,以及超支化高分子与聚倍半硅氧烷之间的相容性.

在数字化MRI谱仪系统设计中消除梯度抖动的方法

提出了一种在磁共振成像谱仪系统中消除由于数字化设计而引起的梯度抖动的方法.该方法利用梯度波形发生器的内部时钟控制脉冲序列的启动,使得它们真正实现同步.本文除详细介绍该方法的原理之外,还通过实验证明了它的有效性.

通用硬件脉冲序列发生器的研制

为了满足任意核磁共振脉冲序列的需要,提高脉冲序列发生器的性能和稳定性,本文提出了一种基于现场可编程逻辑器件(FPGA)和大容量高位宽静态存储器(SRAM)的硬件脉冲序列发生器,详细讨论了这种设计方案的特点,并通过一系列实验验证了其性能和可行性.

基于NMR谱仪的医学MRI软件系统

开发了基于核磁共振(NMR)谱仪的医学MRI软件系统.本文主要介绍了数据采集及处理系统,扫描方案的设计可以用于几乎所有的磁共振成像实验,预扫描定制方案解决了不同实验应有不同的预扫描这一要求,谱仪的无关性保证了本系统可以很方便地附加在任何谱仪上.最后给出了软件系统跟DiSpect谱仪相联并在0.35T系统上获取的实验结果.

MRI评价药物投递性能方法研究

采用MRI评价自制肝组织特异性非离子型高分子磁共振造影剂在小鼠体内药物投递效果.分别在注射造影剂后0.1h、6h、12h、24h及7天采集磁共振T1加权图像.所有扫描均在1.5T临床磁共振成像仪上完成,以固定体线圈为射频发射线圈,三英寸圆形表面线圈为信号接收线圈.数据分析前采用线圈非均匀性校正和信号非稳定性校正进行预处理.实验结果显示,线圈空间敏感性校正使得小鼠组织图像信号强度空间更加均匀,稳定性校正后使得图像数据更加准确可靠,MRI是一种在体评价顺磁性标记高分子化合物药物投递效果的有效方法.

基于傅立叶变换的射频场分布测量方法

提出了一种基于傅立叶变换的射频场分布测量方法,该方法可以方便地测量出射频场的分布,其测量结果与样品的均匀度无关并且可以分别观测某个像素点处的层内射频场非均匀性或某个小区域内的射频场非均匀性.