文档介绍：泰山医学院
硕士学位论文
用于磁共振谱仪的高速数据传输方法的设计与实现
姓名:吴文波
申请学位级别:硕士
专业:影像医学与核医学
指导教师:王鹏程;李培
20090501
用于磁共振谱仪的高速数据传输方法的设计与实现中文摘要师:王鹏程程序、募低场⑼缤ㄐ欧癯绦蚬钩伞了用于磁共振谱仪的网络通信系统。经过一系列成像和极端测试后,结果表研究生:吴文波专业:影像医学与核医学导教授李培工程师目的分析用于磁共振谱仪的数据传输方法,结合当前先进的嵌入式技术,研究将基于腖嵌入式系统应用于磁共振潜仪的方法与技术。研制基于度胧絃网络通信系统,实现核磁共振谱仪、控制计算机和数据采集发送模块之间的高速数据传输。材料与方法本系统是以疉镜腜,简称架构的嵌入式处理器为硬件核心,以嵌入式僮飨低澄H砑教ǖ那度胧酵缤ㄐ沤饩龇桨浮2捎肨/协议为网络通信协议实现控制计算机与谱仪的网络通信,运用双端口存储器,简称实现网络通信系统与数据采集发送模块之间的高速数据交换。硬件系统采用基于腂电路板架构,主要由运行频率为的位砥鳌的⑷枪腘⑺ǘ丝诖娲⑵蕴刂破鳌以太网接和薪涌诘模块构成。软件开发环境采用装有的作为主机,=徊姹嘁牍ぞ卟捎玫鹿鶧件中心提供的基于度胧絃交叉编译环境虺艵。软件系统主要由用于系统引导的瓸.、⑺ǘ丝诖娲⑵鱀驱动结果本项研究采用度胧酱砥骱颓度胧絃操作系统设计实现
统的谱仪中。经过长期试验表明,本系统在数据传输速度、实时性、稳定性明系统传输速度达到,传输性能稳定、可靠、安全,传输实时性完全满足四通道成像要求。结论本系统已成功用于北京万东医疗装备股份有限公司殴舱癯上裣等方面完全能够满足磁共振成像的要求。与同类系统相比,大大缩小了磁共振谱仪的体积,大幅提高了磁共振图像的信噪比。关键词磁共振成像;谱仪;高速数据传输;网络通信系统;嵌入式篜:瓸
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符号说明英文全称核磁共振嵌入式微处理器嵌入式微控制器通用引导程序英文简称中文全称磁共振成像射频实时操作系统嵌入式砥嵌入式片上系统嵌入式7⒐ぞ双端口存储器瓸
日期:丝么业趁灶。岁关于学位论文使用授权的声明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人完全了解泰山医学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权泰山医学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑期:
殴舱癯上窀攀磁共振成像影像方法,它是利用磁场与射频脉冲使生物体内的氯核共振产牛信号,经计算机处理而成像。由于其具有分辨率离、成像参数多、可任意层面断层成像、七电离辐射损伤等特点,磁共振成像已经成为影像学检查中最先进、使川最⒎旱腎:具之一,广泛应州丁临床对人体各系统的检查。磁共振成像的物理基础足核磁兆振理论。堑湍荀绱挪ǎ瓷淦既有角动量又有磁矩的核系统在外磁场中柑瓦作州表现出的共振特性”“。用特定颓率的射频脉冲进行激发,作为小磁体的氢原子核吸收‘定量的能而共振,即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲,则被激发的氧原千核把所吸收的能逐步释放湎辔缓湍芗抖级龈吹郊し⑶暗淖刺磁共振成像系统设备包括磁体、梯度线圈、供电部分、射频发射器及磁共振信号接收器,这些部分负责磁共振信号产牛、探测’,编码:模拟转换器、计算机、磁盘·糯取T蚋涸鹗荽ε帧⒇柘裰亟ā⑾允居氪娲ⅲ缤图殴舱癯上裣低辰峁刖虺芃且恢中滦说囊窖虺虺芌波与尽吾
:邮障呷:主磁体用于产生主磁场,现在有各种不同形状的主磁体设计。梯度线的优劣是决定磁共振成像质量的重要因素¨4殴舱癯上裣低逞兄频某砂埽主磁体育常导型、超导型和永磁型三种,直接关系到磁场强度、均匀度和稳定性,并影响耐枷裰柿俊MǔS弥鞔盘謇嘈屠此得鞔殴舱癯上裆备的类型。常导型的线圈用铜、铝线绕成,磁场强度最高可达超导型的线圈用铌一钛合金线绕成,磁场强度一般为.,用液氦及液氮冷却;永磁型的磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成,较重,磁场强度偏低,最高达圈产生用于空间位置编码的梯度磁场,射频线圈产生射频脉冲以激发氢核共振,它们通常都安装在主磁体内。谱仪负责各种信号的产生、接收以及时序控制,梯度和射频功率放大器分别对梯度和射频信号进行放大以满足实际需要。计算机、谱仪以及梯度和射频功率放大器安放在屏