MRI系统中梯度放大器的设计.ppt
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1、讲解:XX,1,2021/3/10,MRI系统中梯度放大器的设计,05031115 陈历曦电力电子与电力传动导师: 王 莉,2021/3/10,讲解:XX,2,第一部分 MRI系统简介,1 MRI系统:MRI(magnetic resonance imaging)的物理基础为NMR(nuclear magnetic resonance),是指射频波与既有角动量又有磁矩的核系统在外磁场中相互作用所表现出的物理特性,利用这一现象不仅能够研究物质的成分,还可以观察其微观结构。MRI是继CT之后又一项获得诺贝尔奖的医学影像成果,它综合了超导技术,低温技术,磁体技术,电子技术,成像技术,图像处理技术和计
2、算机技术的一个复杂系统,随着硬件和软件技术的不断进步,MRI的应用范围不断的扩大,现已成为医学影像领域中最先进最昂贵的诊断设备之一。,2021/3/10,讲解:XX,3,2 MRI 系统的组成:,2021/3/10,讲解:XX,4,结构图:,2021/3/10,讲解:XX,5,磁体系统:提供均匀的稳定的主磁场。梯度系统:为MRI系统提供线性度满足要求的,可快速开关的梯度场,以便动态地修改主磁场,实现成像体素的空间定位。射频系统:实施射频激励并接受和处理RF信号。信号采集和图像重建子系统:对检波后的两路信号分别进行A/D转换,使之成为离散数字信号的过程。这些信号经累加及变换处理后就成为重建图像的
3、原始数据,数据采集和图像重建是MRI中的最后一步。,2021/3/10,讲解:XX,6,3 MRI 基本原理:即用RF脉冲诱发核磁共振信号,2021/3/10,讲解:XX,7,2021/3/10,讲解:XX,8,2021/3/10,讲解:XX,9,第二部分 梯度系统介绍,1 梯度场:在匀强磁场中,所有的质子在同一频率下共振,既意味着没有质子的位置信息可供利用。但如果能够随意的改变各点的场强,就可使各点的共振频率发生变化,从而得到以场强标记的空间信息。所以在静磁场 上叠加梯度磁场 ,这样用含有各种频率分量的RF脉冲激发一定数量的空间质子,就可以描绘出质子的空间图像分布。,2021/3/10,讲解
4、:XX,10,梯度坐标系:梯度场的作用:动态的修改主磁场。梯度场的波形:梯度场与主磁场的叠加:,2021/3/10,讲解:XX,11,梯度场与主磁场的叠加:2 梯度线圈:梯度子系统工作流程:,2021/3/10,讲解:XX,12,3 梯度放大器:不同的扫描序列对梯度场有不同的要求,而梯度场是由快速变化的梯度电流所产生的,因此对梯度场的控制就是对梯度电流的控制。梯度放大器是整个梯度控制电路的功率输出级,因此必须具有功率大,开关时间短,输出电流精确和系统可靠等特点,但是受线路分布参数,器件以及线圈感性负载的影响,上述要求实现起来比较困难,因而梯度放大器的设计往往成为梯度子系统的核心。,2021/3
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