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摘要

磁场均匀性是磁共振系统的重要参数, 提高磁场均匀性有助于磁共振时域信号的检测和磁共振频域信号分辨率的改善. 基于有源匀场连续电流密度分布的思想, 采用目标场点法和流函数结合的方法设计匀场线圈, 即由毕奥-萨伐尔定律确定磁场分布与电流密度的关系, 约束线圈半径和设置约束点后, 根据目标场分布逆向求解线圈平面的电流密度分布, 再用流函数将电流密度分布离散化处理, 得到匀场线圈的绕线位置分布. 根据电磁仿真计算结果制作包含一阶与二阶匀场线圈应用于磁共振分析仪, 实验验证表明该匀场线圈能有效地改善永磁体核磁共振系统磁场的均匀性.

关键词:

Abstract

Uniformity of magnetic field is an important parameter of magnetic resonance system. Improving the uniformity of magnetic field is helpful for detecting the magnetic resonance time domain signal and improving the resolution of magnetic resonance frequency domain signal. Based on the idea of continuous current density distribution in an active shimming field, the shimming coil is designed by combining the target field point method with the current function method. That is to say, the relationship between magnetic field distribution and current density is determined by Biot-Savart law. After confining the coil radius and setting the constraint point, the current density distribution on the coil plane is inversely solved according to the target field distribution. Then the current density distribution is discretized by the current function, and the winding position distribution of the uniform field coil is obtained. According to the results of electromagnetic simulation, the first-order and second-order shimming coils are fabricated and applied to the magnetic resonance analyzer. The experimental results show that the shimming coils can effectively improve the magnetic field uniformity of the permanent magnet in nuclear magnetic resonance (NMR) system.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:郑刚,qmhuang-paper@163.com

基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2013YQ170463)、上海市高校“高峰高原”学科Ⅱ类高原学科建设项目、上海高校教师专业发展工程青年骨干教师产学践习项目和上海健康医学院医教协同(产教融合)应用型人才示范项目资助的课题

Authors and contacts

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Corresponding author:Zheng Gang,qmhuang-paper@163.com

Funds:Project supported by the National Grant Project for the Development of Major Scientific Instruments and Equipment(Grant No. 2013yq170463), the Shanghai Municipal Education Commission (Class II Plateau Disciplinary Construction Program for Medical Technology of SUMHS, 2018-2020), China, the Professional Development Project for College Teachers in Shanghai, China, and the Application-oriented Talents Demonstration Project of Medical-Educational Synergy (Industry-Education Integration) of SUMHS, China

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参考文献

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[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
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阶次	次序	分量	系数	球坐标系	直角坐标系
阶次	次序	分量	系数	($r,\;\,\theta,\;\,\phi $)	($x,\;\,y,\;\,z$)
0	0	Z⁰	A⁰₁	1	1
1	0	Z	2A⁰₂	rcos⁡θ	z
1	1	X	3A¹₂	rsin⁡θcosϕ	x
1	1	Y	3B¹₂	rsin⁡θsinϕ	y
2	0	Z²	3A⁰₃	r²(3cos²⁡θ–1)/2	z²–(x²+y²)/2
2	1	XZ	12A¹₃	r²cos ⁡θsinθcosϕ	xz
2	1	YZ	12B¹₃	${r^2}\cos \theta {\rm{sin}}\theta {\rm{sin}}\phi $	yz
2	2	X²–Y²	15A²₃	${r^2}{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\theta {\rm{cos}}2\phi $	x²–y²
2	2	2XY	15B²₃	${r^2}{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\theta {\rm{sin}}2\phi $	2xy
3	0	Z³	4A⁰₄	${r^3}\cos \theta (5{\cos ^2}\theta - 3)/2$	$z[{z^2} - 3\left( {{x^2} + {y^2}} \right)/2]$
3	1	XZ²	15A¹₄	${r^3}\sin \theta \cos \phi (5{\cos ^2}\theta - 1)/2$	$x[4{z^2} - \left( {{x^2} + {y^2}} \right)]$
3	1	YZ²	15B¹₄	${r^3}\sin \theta \sin \phi (5{\cos ^2}\theta - 1)/2$	$y[4{z^2} - \left( {{x^2} + {y^2}} \right)]$
3	2	Z(X²–Y²)	90A²₄	${r^3}{\rm{cos}}\theta {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\theta {\rm{cos}}2\phi $	z(x²–y²)
3	2	XYZ	90B²₄	${r^3}{\rm{cos}}\theta {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\theta {\rm{sin}}2\phi $	2xyz
3	3	X³	105A³₄	${r^3}{\rm{si}}{{\rm{n}}^3}\theta {\rm{cos}}3\phi $	${x^3} - 3x{y^2}$
3	3	Y³	105B³₄	${r^3}{\rm{si}}{{\rm{n}}^3}\theta {\rm{sin}}3\phi $	$3{x^2}y - {y^3}$
4	0	Z⁴	5A⁰₅/8	${r^4}(35{\cos ^4}\theta - 30{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\theta + 3)$	$8{z^4} - 24{z^2}\left( {{x^2} + {y^2}} \right) + 3{\left( {{x^2} + {y^2}} \right)^2}$
… …

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有源匀场线圈	FID信号(积分区域)	频谱半高宽/Hz	磁场均匀性/ppm
匀场前	1270683	338	19.17
一阶线圈匀场	3937325	98	18.23
二阶线圈匀场	4866520	48	1.98

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[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]

[1]	崔智高, 王华, 李艾华, 王涛, 李辉.动态背景下基于光流场分析的运动目标检测算法. 必威体育下载 , 2017, 66(8): 084203.doi:10.7498/aps.66.084203
[2]	潘辉, 王亮, 王强龙, 陈利民, 贾峰, 刘震宇.基于Pareto优化理论的多目标超椭梯度线圈设计. 必威体育下载 , 2017, 66(9): 098301.doi:10.7498/aps.66.098301
[3]	胡洋, 王秋良, 李毅, 朱旭晨, 牛超群.基于边界元方法的超导核磁共振成像设备高阶轴向匀场线圈优化算法. 必威体育下载 , 2016, 65(21): 218301.doi:10.7498/aps.65.218301
[4]	马鸽, 胡跃明, 高红霞, 李致富, 郭琪伟.基于物理总能量目标函数的稀疏重建模型. 必威体育下载 , 2015, 64(20): 204202.doi:10.7498/aps.64.204202
[5]	胡格丽, 倪志鹏, 王秋良.结合振动控制的柱面纵向梯度线圈目标场设计方法. 必威体育下载 , 2014, 63(1): 018301.doi:10.7498/aps.63.018301
[6]	王亮, 曹英晖, 贾峰, 刘震宇.超椭圆柱面梯度线圈设计. 必威体育下载 , 2014, 63(23): 238301.doi:10.7498/aps.63.238301
[7]	范孟豹, 尹亚丹, 曹丙花.基于截断区域特征函数展开法的金属管材电涡流检测线圈阻抗解析模型. 必威体育下载 , 2012, 61(8): 088105.doi:10.7498/aps.61.088105
[8]	戎宜生, 刘伟强.过渡流区钝锥体Linear桥函数调节参数研究. 必威体育下载 , 2012, 61(4): 040508.doi:10.7498/aps.61.040508
[9]	曹斌, 林鑫, 黄卫东.远场来流条件下过冷熔体球晶生长的稳定性. 必威体育下载 , 2011, 60(6): 066403.doi:10.7498/aps.60.066403
[10]	袁艳, 孙成明, 张修宝.空间目标表面材料光谱双向反射分布函数测量与建模. 必威体育下载 , 2010, 59(3): 2097-2103.doi:10.7498/aps.59.2097
[11]	沈杰, 宁瑞鹏, 刘颖, 李鲠颖.一种减小梯度线圈产生的涡流的方法. 必威体育下载 , 2006, 55(6): 3060-3066.doi:10.7498/aps.55.3060
[12]	张智明.利用微脉塞重构腔场的Wigner函数. 必威体育下载 , 2004, 53(1): 70-74.doi:10.7498/aps.53.70
[13]	方锦清, 高远, 翁甲强, 罗晓曙, 陈关荣.小波函数反馈法实现对强流束晕混沌的有效控制. 必威体育下载 , 2001, 50(3): 435-439.doi:10.7498/aps.50.435
[14]	申金媛, 刘, 常胜江, 贾佳, 张文伟, 张延, 母国光.基于径向基函数的多目标旋转不变分类及其光电实现. 必威体育下载 , 1998, 47(12): 1968-1975.doi:10.7498/aps.47.1968
[15]	罗正明.求解流函数方程Cauchy问题的一种迭代投影方法. 必威体育下载 , 1987, 36(2): 217-223.doi:10.7498/aps.36.217
[16]	西门纪业, 晏继文, 黄旭.存在球差和失焦下电子光学传递函数和脉冲响应函数. 必威体育下载 , 1985, 34(3): 348-358.doi:10.7498/aps.34.348
[17]	詹达三.完全相干场的二阶关联函数的分解性质. 必威体育下载 , 1979, 28(1): 117-120.doi:10.7498/aps.28.117
[18]	侯伯宇.Green函数及δ函数的三方向球函数展开式. 必威体育下载 , 1964, 20(1): 11-18.doi:10.7498/aps.20.11
[19]	侯伯宇.局部坐标系中的旋量球函数及算子. 必威体育下载 , 1963, 19(6): 341-359.doi:10.7498/aps.19.341
[20]	黄祖洽.无限长黑圆柱情形下密恩(Milne)问题的近似解(球谐函数展开法). 必威体育下载 , 1957, 13(4): 257-270.doi:10.7498/aps.13.257

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