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核磁共振成像仪器技术研究

徐志坚  
【摘要】:核磁共振成像(MRI)技术在临床和科研应用中正发挥着越来越重要的作用。2003年的诺贝尔医学奖被授予了Paul C.Lauterbur和Peter Mansfield以表彰他们对MRI做出的重大贡献。MRI仪器的关键技术被少数国外大公司所掌握,仪器价格昂贵。因此有必要在国内开展MRI仪器技术方面的研究。本文后面的内容将讨论核磁共振成像仪中的接收机的设计,以及数据后处理过程中的图像降噪方法。 第一部分简单介绍了核磁共振成像的基本原理,以及MRI仪器的各个组成部分。其中包括脉冲序列发生器、射频发射单元、接收机单元和梯度发生单元。它们都采用了基于普通PC机的PCI总线。 第二部分介绍了核磁共振成像仪中的接收机单元,它是MRI谱仪中比较重要的部分。这部分内容讨论了一个低成本模拟接收机的设计过程。此接收机的核心是单片模拟接收芯片AD607,采用了基于PCI总线,以FPGA为主要逻辑控制中心的构架。文中描述了接收机的硬件结构,简介了卡上FPGA内部结构及FPGA内部控制逻辑的设计流程。最后进行实验并分析结果。 最后一部分内容是关于磁共振图像降噪的内容。主要介绍了小波变换的基本概念,及其在图像和信号处理中的应用以及几种常用的小波域去噪方法。然后,简单讨论核磁共振图像中噪声的特点。最后,结合磁共振图像的噪声特点给出两种去噪的方法。并且结合实验结果进行分析和总结。


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