MRI相控阵并行接收频谱编码方法研究

本课题通过对磁共振信号的特点及其相控阵并行接收的理论分析，探讨正交频分复用和时分复用方法在磁共振成像相控阵并行接收中应用的可行性，提出时域基频谱编码的接收方法，实现磁共振成像速度的提高和图像质量的改善，以满足当前并行成像的技术要求。同时对关键技术参数，如频谱利用率、相位一致性、串扰抑制、动态范围等问题进行深入研究，形成一套严密科学的理论依据，构建MRI相控阵接收系统的性能分析及评价平台。由此，建立基于OFTDM方法的全数字化磁共振成像相控阵接收系统的模型，实现多通道磁共振信号的正交调制、解调还原与图像信号重建的完整接收链路；达到优化接收系统结构，大幅度提高频谱利用率，降低接收系统的成本和复杂度，并有效地避免信道间干扰所产生的伪影等各种问题，从而实现多通道高速磁共振图像的并行接收。在这个基础上，从接收系统性能和成像参数两方面进行实验分析和比较，验证本理论方法的有效性。

磁共振作为医学诊断工具，其诊断价值已获得医学界极高的评价。但其成像速度慢的局限性极大地制约了磁共振的发展应用。因此提高成像速度一直是磁共振领域的研究热点之一。当前采用的并行成像技术通过对所有通道线圈提供独立接收链路的方法提供了一个解决方案，但其随通道数目增多会大幅度增加系统的复杂度，导致性能劣化，甚至难以实现。制约了MRI系统的发展。. 本课题在磁共振信号的特点及其相控阵并行接收的理论分析基础上，进行了正交频分复用和时分复用方法在磁共振成像相控阵并行接收中应用的可行性研究，提出了时域基频谱编码的接收方法，完成了相控阵并行接收系统编码技术理论研究与模型构建，建立了OFTDM磁共振成像全数字化方案，实现了多通道磁共振信号的高速并行接收。同时，系统地研究了射频复用关键问题，优化并获得了良好的阻抗匹配、电压驻波比率、回流耗损等。选择并测试了不同带通滤波器对信号的影响，进行了耦合度实验测定，得到参数优化要求，保证串扰排除。讨论了系统设计中的相位相干性与稳定性，提出了双相位校正方法，以保证相位一致性。在上述研究基础上，从接收系统性能和成像参数两方面进行实验验证及数据分析和比较，验证本理论方法的有效性。. 本课题提出的时域基频谱编码的接收方法，实现了磁共振成像速度的提高和图像质量的改善，满足当前并行成像的技术要求。同时对关键技术参数，如频谱利用率、相位一致性、串扰抑制、动态范围等问题进行深入研究，形成一套严密科学的理论依据，构建MRI相控阵接收系统的性能分析及评价平台。由此，建立基于OFTDM方法的全数字化磁共振成像相控阵接收系统的模型，实现多通道磁共振信号的正交调制、解调还原与图像信号重建的完整接收链路；达到优化接收系统结构，大幅度提高频谱利用率，降低接收系统的成本和复杂度，并有效地避免信道间干扰所产生的伪影等各种问题，从而实现多通道高速磁共振图像的并行接收。