數(shù)字化譜儀軟件系統(tǒng)的研制和應(yīng)用.pdf

1、磁共振成像(MRI)技術(shù)作為一種能反映多維信息的無(wú)損傷的診斷手段，在醫(yī)學(xué)病理診斷和基礎(chǔ)科學(xué)研究方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)已有多家公司在生產(chǎn)低場(chǎng)永磁MRI系統(tǒng)，但是大部份核心部件都依賴(lài)于進(jìn)口，尤其是譜儀部件。縱觀全球，不少M(fèi)RI系統(tǒng)廠家外購(gòu)射頻功放和梯度放大器，但很少有外購(gòu)譜儀的。近年來(lái)，磁共振廠家的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越體現(xiàn)為譜儀技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 為了推進(jìn)譜儀的國(guó)產(chǎn)化，本實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了針對(duì)低場(chǎng)MRI系統(tǒng)的數(shù)字化譜儀研究。隨著最新大規(guī)模集成電

2、路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為譜儀的全數(shù)字化研究奠定了基礎(chǔ)。本論文的工作是針對(duì)數(shù)字化譜儀的研究而展開(kāi)的，主要的研究?jī)?nèi)容是為數(shù)字化譜儀開(kāi)發(fā)一套譜儀軟件，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)用研究和實(shí)驗(yàn)。本論文的主要內(nèi)容如下： 1、數(shù)字化譜儀硬件基本結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字化譜儀系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及其原理和功能，數(shù)字化譜儀由一臺(tái)譜儀控制計(jì)算機(jī)和四塊PCI板卡組成，這四塊PCI板卡分別是脈沖序列發(fā)生器、射頻波形發(fā)生器、梯度波形發(fā)生器和數(shù)字接收機(jī)。

3、2、數(shù)字化譜儀軟件系統(tǒng)。首先介紹了數(shù)字化譜儀軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后詳細(xì)介紹了數(shù)字化譜儀軟件系統(tǒng)中各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)及其功能。數(shù)字化譜儀軟件系統(tǒng)由圖形化脈沖序列編程環(huán)境、硬件控制單元、數(shù)據(jù)處理/顯示單元以及DCOM通信接口等四大模塊組成。圖形化脈沖序列編程環(huán)境是數(shù)字化譜儀軟件的核心部分，放在單獨(dú)一章中介紹。圖形化脈沖序列編程環(huán)境由圖形脈沖序列編輯器、參數(shù)管理單元、脈沖序列編譯器和脈沖序列運(yùn)行單元組成，它的主要特征是易于使用、靈活

4、性和硬件無(wú)關(guān)性。硬件控制單元主要介紹了硬件控制接口的設(shè)計(jì)以及兩個(gè)為解決數(shù)字接收機(jī)硬件限制而提出的數(shù)據(jù)處理算法。數(shù)據(jù)處理/顯示單元主要介紹了一維、二維顯示以及相關(guān)的一維、二維數(shù)據(jù)處理。DCOM接口模塊主要介紹了數(shù)字化譜儀軟件中DCOM接口的實(shí)現(xiàn)及其功能。 3、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)。數(shù)字化譜儀目前已應(yīng)用于0.3T小型磁共振成像系統(tǒng)和0.3T人體磁共振成像系統(tǒng)。小型磁共振成像系統(tǒng)是數(shù)字化譜儀的單機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合，而人體磁共振成像系統(tǒng)則是數(shù)字化譜儀的雙