磁纳米粒子成像作为一种新兴的医学成像技术具有精确的分辨率和实时性,衡量成像质量最基本和最关键的指标就是空间分辨率。本文利用磁纳米粒子的超顺磁性在外加磁场下发生非线性磁化响应,结合朗之万函数实现成像,通过仿真和实验研究影响空间分辨率的主要因素。首先,建立一维磁纳米成像模型。在空间施加一个动态激励磁场和一个直流梯度磁场,叠加磁场产生往返移动的零磁场点,根据粒子的超顺磁性和饱和特性获取其响应信号,本文使用一维重建算法将时变的响应信号与磁纳米粒子的空间分布位置对应,实现成像。然后,在MATLAB仿真软件上进行图像重建,根据重建后的图像质量分析空间分辨率。根据朗之万函数,点扩散函数制约空间分辨率,其主要因素是直流梯度磁场和磁纳米粒子粒径分布,通过对这两个因素进行仿真研究,发现直流梯度磁场越大,分辨率越高;磁纳米粒子粒径分布为对数正态分布,当粒径期望值在超顺磁性粒径范围内越大,分辨率越高,粒径方差越大,分辨效果越好。最后,搭建一维磁纳米成像分辨率测试系统,实验验证直流梯度磁场和磁纳米粒子粒径分布对空间分辨率的影响。该系统主要包括电磁铁产生磁场,通过PID调节实现平稳输出;两个测量线圈反向串联获取信号;LABVIEW软件结合MATLAB软件实现数据处理等。该测试系统实验结果验证直流梯度磁场和磁纳米粒子粒径分布对空间分辨率的影响与理论仿真结果一致。