磁共振射頻線圈設計的研究.pdf

1、射頻線圈是磁共振成像系統(tǒng)的重要組成部分,放置在病人周圍用于激發(fā)氫原子核產(chǎn)生磁共振信號并接收磁共振信號。射頻線圈工作在發(fā)射模式時需要在成像區(qū)域產(chǎn)生均勻的磁場,在接收模式時需要以高信噪比接收磁共振信號。
　　本文提出了一種相控陣射頻線圈的設計方法,并將其應用于主動屏蔽射頻相控陣線圈的設計。研究了改變交替阻抗微帶線射頻線圈的幾何尺寸對感興趣區(qū)內(nèi)磁場分布的影響和分形交替阻抗微帶線射頻線圈的感興趣區(qū)內(nèi)的磁場分布情況。
　　課題的第一部

2、分討論了相控陣射頻線圈的設計方法,分布于圓柱形表面的電流密度在線圈內(nèi)部球形區(qū)域產(chǎn)生目標磁場,應用目標場法求解此電流密度分布,應用Tikhonov正則化技術(shù)解決線性方程的病態(tài)問題,利用流函數(shù)技術(shù)離散化電流密度并最終得到線圈的繞線形狀。仿真結(jié)果表明這一方法設計的射頻線圈可在感興趣區(qū)產(chǎn)生均勻的磁場分布,因而拓展到主動屏蔽相控陣射頻線圈的設計。文中詳細討論了懲罰因子的選擇,研究發(fā)現(xiàn)懲罰因子的選取需在線圈形狀的簡單、光滑和感應磁場的均勻性之間取得

3、折中。
　　課題的第二部分比較了傳統(tǒng)微帶線射頻線圈和交替阻抗微帶線射頻線圈的磁場分布情況。研究發(fā)現(xiàn)通過改變交替阻抗微帶線射頻線圈的幾何參數(shù),可以提高磁場強度,改善磁場分布的均勻性。將交替阻抗微帶線射頻線圈的低阻抗部分替換為分形形狀可得到分形交替阻抗微帶線射頻線圈,仿真結(jié)果表明分形交替阻抗微帶線射頻線圈可進一步提高感興趣區(qū)的磁場強度并改善磁場分布的均勻性。
　　論文的創(chuàng)新點有:(1)結(jié)合流函數(shù)和目標場法實現(xiàn)了非屏蔽和主動屏蔽的