磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术是一种先进的医学诊疗手段,不仅能够获得任意部位、任意方位的组织切片层图像,而且具有多个可调参数,因而在显示病灶区域的位置、范围以及与周围组织的对比方面独具特色。MRI系统当前的发展方向主要是超导型和永磁型,后者是国内各级医疗单位,尤其是为数众多的中小医院的首选。永磁型MRI系统不仅采购和维护费用低,而且由于工艺的进步和计算机技术的应用,使得永磁型MRI系统搭载的成像技术种类更加丰富。而开放式的结构则消除了部分患者因幽闭恐惧症而带来的不适,同时为实时观察下的介入性操作提供了可能。作为核心部件的谱仪,国内仍然依赖于进口,而谱仪的国产化对于MRI系统的普及和我国医疗卫生水平的提升具有重要意义。为此,本文立足于国内的需求现状,针对开放式永磁型MRI系统的谱仪应用软件展开研究。全文内容安排如下：1、谱仪系统的基本结构。简要介绍了系统的硬件组成和功能。谱仪主要由中央控制单元及各个控制器组成,分别为网络接口控制器、射频发射控制器、射频接收控制器、梯度发生器以及脉冲序列控制器。中央控制单元采用FPGA作为核心控制元件,同时,也兼任脉冲序列控制器,以通过数字门控触发方式,向射频和梯度控制器提供触发信号。2、谱仪的软件系统设计。首先,对开放式永磁型谱仪软件系统的需求予以分析,尔后提出设计目标和系统整体结构。其次,详细介绍了软件系统的各个模块的功能及其设计方案。MRI具有多参数、多平面、多表现手法的特点,因此生成的图像所反映的内容非常丰富。结合这一特点,在软件系统中充分而灵活地提供相应的功能,能够提高病变检出率,也为MRI检查带来方便。本文立足于广大中小用户的日常常规检查需求,设计了脉冲序列管理模块、K空间数据管理模块、谱仪操控模块及通信模块这四个核心模块。在软件系统的功能上,对于扫描序列的编写和成像区域及位置的调整进行重点设计。脉冲序列管理模块和K空间数据管理模块放在单独的章节中介绍。脉冲序列既可直接调用,并根据成像需要调整参数,亦可通过文本编辑和图形化编辑的方式自定义。文本编辑是以C++语言编写,同时基于静态工厂模式以提高序列类的封装性。K空间数据管理模块则会根据扫描序列的种类,采取不同的K空间填充方式,主要分为笛卡尔坐标和非笛卡尔坐标方式两大类。谱仪通信模块用于主计算机和谱仪之间数据的交互,包括生成特定脉冲序列的时序数据和扫描后采集到的K空间原始数据。谱仪操控模块则是主计算机对谱仪运行状态的控制,例如开始或停止扫描等。3、软件功能的测试。对于本文所重点实现的图形化脉冲序列编辑器、空间几何信息编辑器和定位线编辑器等相关功能进行了测试,并给出实际效果图。4、软件系统的后续开发目标。后续工作要进一步完善软件系统的功能,使其更贴近实用,包括与谱仪的数据和命令的交互过程的实现。