【摘 要】
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生物组织的电特性会影响射频磁场的分布,根据射频场的分布情况来反演出生物组织电特性的方法称为磁共振电特性成像。磁共振电特性成像是从传统磁共振成像基础上发展而来的成
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生物组织的电特性会影响射频磁场的分布,根据射频场的分布情况来反演出生物组织电特性的方法称为磁共振电特性成像。磁共振电特性成像是从传统磁共振成像基础上发展而来的成像方法。传统磁共振成像一般反映断层面的结构图像,而生物组织早期病理状态下并没有改变断层面的结构,故磁共振电特性成像的发展对早期疾病的检测有着重大意义。本文从磁共振成像出发,介绍了传统磁共振成像的基本原理与成像基础,在此基础上对射频场映像的方法进行介绍,分析三种射频场映像的方法,并根据其中方法分析不同频率下的射频场在负载下的均匀性,还分析了不同射频线圈对射频场均匀性的影响,最后在射频场的基础上,对磁共振电特性的成像算法进行分析。文章使用多物理场仿真软件,建立磁共振线圈模型,分析磁共振射频线圈在磁共振状态下的感兴趣区域的磁场,并对鸟笼线圈的多模态进行分析,本文在仿真基础上进行相应频率下的磁共振成像实验,对磁共振成像的数据进行射频场映像处理,分析不同主磁场下的均匀性与信噪比,并对实验数据进行磁共振电特性算法的研究。总的来说本论文的主要研究内容包括以下几个方面:1.研究在低场永磁体、高场强超导磁体和超高场强下,生物组织MRI系统射频磁场B1的三维电磁场建模及射频场均匀性。2.利用射频磁场实测横向磁场强度两个分量Hx和Hy,重建电导率和介电常数的方法—磁共振电特性成像方法。3.仿真基于不同的线圈激励方式(鸟笼线圈、相控阵线圈等),加载不同生物组织电磁参数(不同介电常数、电导率),考察B1场均匀性对电特性参数重建的贡献量和影响规律。4.仿真实验结合:利用实验室现有的0.4T永磁体、1.5T以及7T超导磁体磁共振设备通与仿真过程设计不同主磁场下的射频线圈进行对比实验,结合已知模型,进行不同场强下的电特性参数的重建,分析不同电特性参数下,重建结果的分辨率影响规律。磁共振电特性成像在磁共振成像的基础上进行射频场分布,得到生物组织电特性的分布,进而可以检测出生物组织的早期疾病,另外磁共振电特性还具有无接触、无损伤的特点。本文通过对磁共振电特性的研究,为早期疾病的检测提供新的诊断方向。
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