基于DSP的磁共振成像谱仪脉冲序列发生器的软件实现

摘要

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）系统作为一种主流的医学成像技术，在临床和医学研究中得到越来越广泛的应用。磁共振成像谱仪(Spectrometer)作为磁共振成像系统的核心设备，其性能的优劣对图像质量起着决定性的作用;而脉冲序列发生器(Pulse Programmer)作为磁共振成像谱仪的控制核心，其主要功能是实现磁共振脉冲序列的运行以及对各功能模块的控制。而磁共振成像技术、计算机技术和数字处理技术(特别是DSP)等高新技术的突破性进展，都为脉冲序列发生器的进一步研发提供了良好的基础。
　　本课题实现了基于DSP-TMS320VC33的磁共振成像谱仪脉冲序列发生器的软件编写工作，涉及磁共振成像序列开发、数据通信、C语言编程以及汇编语言编程，主要包括以下工作内容:
　　(1)脉冲序列发生器
　　在本地端实现DSP主程序对运行信息的处理，即使用基于状态查询的呼吸门控对数据采集时段进行选取（减少重建图像中的伪影，提高图像质量），对状态位溢出此类异常操作进行中断处理（实现对各功能模块状态位的实时监控）;
　　在PC机端实现对脉冲序列（C语言源代码）中事件定时函数作用范围的扩展，实现大动态范围的精确定时。
　　(2)谱仪数据通信
　　实现基于USB技术的磁共振成像谱仪数据通信（即PC机与脉冲序列发生器主控单元DSP之间的参数下传和数据上传），降低设计成本，简化程序设计，实现磁共振成像谱仪的小型化设计。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 磁共振成像简介

1．2 磁共振成像谱仪简介

1．3 论文的研究意义及研究内容

1．4 论文创新点

第二章 磁共振成像原理与脉冲序列

2．1 磁共振成像原理

2．2 典型的脉冲序列描述

2．2．1 K空间

2．2．2 典型脉冲序列

2．3 本章小结

第三章 基于DSP的脉冲序列发生器

3．1 脉冲序列发生器

3．2 DSP主程序

3．3 脉冲序列的编译与运行

3．4 本章小结

第四章 谱仪运行信息处理和精确定时

4．1 运行信息处理的实现

4．1．1 呼吸门控

4．1．2 异常操作处理

4．2 精确定时的研究

4．2．1 精确定时

4．2．2 实验验证

4．3 本章小结

第五章 基于USB技术的谱仪数据通信

5．1 USB-CH375B简介

5．2 数据通信

5．2．1 数据上传

5．2．2 数据下传

5．3 应用与实验

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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