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1.1 核磁共振现象 1

1.1.1 原子核的性质 1

第一章 核磁共振原理 1

1.1.2 核磁共振条件 3

1.2 宏观磁化强度矢量的运动 8

1.2.1 核弛豫 8

1.2.2 磁化强度矢量的运动方程 10

1.2.3 自由感应衰减 19

1.3 NMR成像的基本原理 21

1.3.1 概述 21

1.3.2 梯度场的作用 23

1.3.3 区域选择 27

1.3.4 RF脉冲序列 38

第二章 核磁共振成像方法与成像系统 44

2.1 引言 44

2.2.1 场聚焦核磁共振法(FONAR) 45

2.2 成像方法 45

2.2.2 灵敏点和灵敏线方法 47

2.2.3 选择激励的线扫描法 53

2.2.4 平面自旋成像法 60

2.2.5 回波平面成像法 63

2.2.6 投影重建法 67

2.2.7 傅立叶组合层析摄影 72

2.3 成像方法的比较 77

2.4 成像系统简介 78

第三章 射频场 82

3.1 原理和框图 82

3.2 射频线圈与发射/接收转换开关 85

3.3 发射通道 90

3.3.1 频率合成器 90

3.3.2 发射混频器 92

3.3.3 发射衰减器 93

3.3.4 功率放大级 96

3.3.5 发射控制 101

3.4 接收通道 102

3.4.1 低噪声前置放大器 102

3.4.2 接收衰减器 104

3.4.3 接收混频与中频滤波 107

3.4.4 相敏检波器 108

3.4.5 低频放大与低通滤波 110

3.4.6 A/D变换器 115

第四章 梯度磁场的产生 117

4.1 原理与框图 117

4.2 梯度场线圈 119

4.3 梯度电流驱动部分 122

4.3.1 梯度电流前置放大器 122

4.3.2 梯度电流功率驱动电路 124

4.4.1 高压开关控制电路 127

4.4.2 高压开关电路 127

4.4 高压开关控制与高压开关 127

4.4.3 涡流补偿 129

第五章 数据的采集、重建和显示 131

5.1 概述 131

5.2 图像的采集 132

5.2.1 梯度波形的产生 132

5.2.2 射频脉冲控制器 135

5.3 图像的重建 137

5.3.1 海量存贮器 138

5.3.2 错误检校板 140

5.3.3 阵列处理机(AP)及其接口 142

5.4 图像的显示 147

5.4.1 显示系统概述 147

5.4.2 帧存及其接口 148

5.4.3 数字/字符电路 149

5.4.4 视频输出板 150

6.1.1 程序设计思想 153

第六章 核磁共振成像(MRI)系统基本软件 153

6.1 原始数据采集 153

6.1.2 模块实现 159

6.1.3 菜单实现 162

6.2 图像重建 164

6.2.1 程序设计思想 164

6.2.2 模块实现 166

6.2.3 菜单实现 168

6.3 图像显示 169

6.3.1 显示的内容 169

6.3.2 基本软件模块 170

6.3.3 菜单实现 171

第七章 磁体系统 173

7.1 低温超导原理及超导磁体的结构 173

7.1.1 低温超导原理 173

7.1.2 超导磁体的结构 174

7.1.3 冷却装置的结构 176

7.2 主线圈和匀场线圈 178

7.2.1 主线圈的结构及主磁场分布 178

7.2.2 匀场线圈 182

7.2.3 线圈的工艺技术 187

7.2.4 线圈的冷却方式 188

7.3 超导磁体的供电装置 189

7.3.1 电流引线 190

7.3.2 超导开关 192

7.3.3 超导磁体的供电电源 193

7.4 超导磁体的稳定性 194

7.5 其它类型的磁体系统 195

7.5.1 电磁体设备 196

7.5.2 永磁体设备 198

第八章 核磁共振成像仪的安装与调试 200

8.1 安装环境 200

8.2.1 RF发射/接收开关和前放的安装 201

8.2 射频部分的安装与调试 201

8.2.2 RF线圈的安装 202

8.2.3 接收机测试 202

8.2.4 发射机测试 204

8.3 梯度场电路部分的安装测试 205

8.3.1 梯度线圈的安装 205

8.3.2 梯度部分的功能测试 206

8.3.3 电源供应的故障寻迹 207

8.3.4 梯度电路板的故障寻迹 207

8.4 系统预调试 210

8.4.1 系统增益和偏移调整/接收机噪声和偏移测量 210

8.4.2 寻找NMR信号 211

8.4.3 梯度相位调整 212

8.4.4 RF线圈调整至中心 213

8.4.5 主磁场均匀性 214

8.4.7 接收机平衡 215

8.4.6 磁体稳定性 215

8.4.8 涡流检测 216

8.4.9 梯度校准 217

8.4.10 发射增益调整 218

8.5 最终调试 221

8.5.1 多切片/多回波 221

8.5.2 样品信噪比 228

8.5.3 图像信噪比 228

8.6 磁体系统的操作与保护 229

8.6.1 磁体夹层的抽真空 230

8.6.2 磁体预冷和LHe的灌注 234

8.6.3 超导磁体的升流 239

8.6.4 主磁场均匀性的调整——匀场 247

8.6.5 超导磁体的失超及其保护 252

8.6.6 冷却剂液面的监测 257

8.6.7 磁体的维护及安全使用 261

主要参考文献 265