永磁MRI系统快速动态自动匀场技术研究

摘要

目的：开发一种利用序列成像方法获取磁场分布的快速动态自动匀场技术，并在万东医疗装备股份有限公司的i_Open 0.36T永磁开放磁共振（MRI）系统上实现。 方法：为了利用序列成像的方法快速自动测量磁场分布，开发3D mappingGE序列。编程实现扫描软件在常规扫描前，将有效回波时间（TE）可调且信号采集后带有打散梯度的梯度回波匀场序列加载到谱仪，通过扫描取得两组回波时间TE不同的k空间数据，分别进行快速傅立叶变换（FFT）后求相位像。再相减得相位差像，消除相位卷绕问题后，根据相位与磁场对应关系运算得到主磁场的空间不均匀性分布图，将其与匀场线圈产生的磁场叠加，运用最小平方法（least square method）处理，得到所需的匀场线圈的电流偏置，并将该电流偏置通过RINMR软件的梯度线圈电流控制功能加载到系统中。相位分布图与消除卷绕后得到的磁场偏差分布图比较，观察相位卷绕现象及消除相位卷绕的处理效果；根据理想匀场线圈理论计算得到的匀场后磁场分布图与从序列成像法得到的磁场分布图对照；匀场前后分别采集FID信号和立方体水模、人体图像以及均匀度指标进行比较，检验匀场效果及该方法的可行性。 结果：匀场后成像野（FOV）的磁场均匀度由匀场前的6.5ppm提高到了1.5ppm；FID波形有了显著变化，标志磁场均匀度的显著改善；立方体水模图像的几何形变由比较明显变得几乎难以看出：志愿者脑部横断面图像的形变有显著改善。 结论：该技术利用的梯度脉冲序列TR只有几十毫秒，扫描矩阵为32×32×32时，扫描时间只有27秒，整个匀场过程用时不足一分钟，速度快。该方法可以在不增加任何硬件的条件下利用系统的梯度线圈即可实现一阶匀场，方便可靠，便于推广。

目录

摘要

缩略语

前言

材料与方法

一 开发平台及软件

二 实现方法

结果

讨论

一 背景

二 MRI自动匀场原理

三 匀场阶数问题

四 匀场效果对匀场线圈电磁性能的依赖

五 涡流对匀场效果的影响

六 关于匀场电流计算方法

七 匀场时间的限制

结论

参考文献

致谢

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