国家自然科学基金(11105096) 作品数:10 被引量:21 H指数:3 相关作者: 杨晓冬 常严 张广才 徐雅洁 祝祯伟 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院大学 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省自然科学基金 中国科学院科研装备研制项目 更多>> 相关领域: 医药卫生 自动化与计算机技术 电气工程 理学 更多>>
非线性梯度场下并行成像技术进展 被引量:3 2012年 随着高场MR设备的普及,由于传统梯度场的发展受到人体外周神经刺激(PNS)阈值的限制,使对快速成像技术的需求十分迫切,非线性梯度场并行成像技术由此得到越来越多的关注。本文介绍梯度场构建、并行接收、采样轨迹以及图像重建算法等技术,对非线性梯度场下并行成像技术的研究现状进行综述。 徐雅洁 祝祯伟 田浩然 张广才 常严 杨晓冬关键词:磁共振成像 图像重建算法 Design and Maxwell 3D simulation of small permanent magnetic actuator 2014年 According to the magnetic circuit design theory and performance requirements of magnetic field, an H-type permanent magnetic actuator that generates uniform magnetic field larger than 0.4 T in the interested re- gion has been designed in this paper. The static magnetic field simulation analysis was done by Ansoft' s Max- well three-dimensional (3D) software. The simulation results showed that the magnetic field of this system can meet the requirements, and this permanent magnetic actuator designed in this paper can be used in small nuclear magnetic resonance (NMR) svstem. Zhang Guangcai Xu Yajie Chang Yan Chen Qiaoyan Yang Xiaodong关键词:PERMANENT MAGNET DESIGN MAXWELL FINITE 基于xy非线性梯度场磁共振成像研究 被引量:2 2016年 为解决非线性梯度成像中心分辨率低的问题,提出了一种基于xy非线性梯度场的成像方法,并讨论了非线性梯度场中心分布曲线对磁共振图像的影响.研究结果表明,在半径r=1.5时,圆形中心分布曲线的图像重建结果最优;与O-Space技术对比实验表明,xy非线性梯度场在不同加速因子R下都得到了更好的重建结果. 徐雅洁 杨晓冬功能磁共振成像自动刺激装置研究进展 被引量:5 2013年 近年来功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术在人类脑科学研究中得到了越来越广泛的应用,用于fMRI的人体感官刺激手段和装置也在不断发展。如何准确认识各种fMRI研究对刺激装置的不同需求,并针对其开发设计适用的刺激装置,正成为脑功能研究中亟需解决的一个难题。本文简单介绍了fMRI对刺激装置的需求背景,着重分析评价了fMRI研究中各类刺激装置的研发和使用现状,归纳了目前fMRI刺激装置在开发和应用方面存在的问题,并基于上述内容对其发展趋势做出展望。本文着力于对该领域作一个全景式的概括,使相关人员通过阅读本文获得对该领域的整体把握。 王骁冠 祝祯伟 徐雅洁 田浩然 常严 张广才 蒋瑞瑞 杨晓冬关键词:功能磁共振成像 感官刺激 脑功能成像 针对限制幅值磁共振脉冲的优化设计 2015年 在磁共振脉冲优化领域,优化脉冲普遍存在幅值过大的问题,这极大地限制了优化脉冲的使用范围;为了限制优化脉冲的幅值,扩大其应用范围,提出了一种基于L-BFGS-B数值算法的脉冲优化设计方法;首先基于Liouville-von Neuman方程,使用最优控制思想构建优化模型;然后使用L-BFGS-B算法,在限制幅值的条件下对优化模型进行数值迭代求解;最后以脉冲的激发效率以及激发轮廓的均匀性作为衡量优化脉冲优劣的标准对该方法进行仿真和实验验证;结果表明,采用该方法获得的优化脉冲在幅值被限制的前提下,仍能获得较传统磁共振脉冲更好的共振激发效果,进而增强信号的灵敏度,提高图像的质量。 张树林 常严 杨晓冬关键词:最优控制理论 宽带 基于正则化迭代的并行磁共振图像重建算法 被引量:2 2015年 为了解决并行磁共振成像过程的病态性和图像信噪比下降问题,降低重建过程中噪声放大和异常值的干扰造成的图像信噪比的损失,提出了一种基于正则化共轭梯度迭代的并行磁共振成像重建算法;该算法基于最小二乘理论,引入正则化,优化方程,进而进行迭代重建;采用了不同加速因子的人脑磁共振K空间欠采样数据以验证该算法的重建性能,仿真结果表明了该算法相较于最小二乘法,能较大限度地降低噪声对重建结果的干扰,具有信噪比更高、误差更小、成像效果更好等特征;重建图像质量得到了较好的改善,对临床诊断更具有适用性。 陈蓝钰 常严 王雷 杨晓冬关键词:图像重建 最小二乘法 迭代法 正则化 方差评估在幅值限制脉冲优化中的应用 被引量:2 2015年 改进了现有针对限制幅值磁共振脉冲的优化设计方法,在脉冲优化过程中加入对脉冲激发效率方差的评估.该方法能有效改善脉冲带宽激发的不均匀性.并探讨了改进方法中不同的方差权重系数以及脉冲幅值限制条件对于优化效果的影响,以获得最佳的脉冲优化效果. 张树林 常严 杨晓冬关键词:最优控制理论 宽带 基于SENSE和GRAPPA的并行磁共振图像重建算法 被引量:4 2015年 并行磁共振成像技术降低了采样时间,提高了成像速度和图像分辨率,但重建图像信噪比有所下降。为此提出了一种基于SENSE(Sensitivity Encoding)和GRAPPA(Gene Relized Autocalibrating Patially Parallel Acquisitions)的并行成像算法,降低由于减少采样行而造成的信噪比损失。在采集较少K空间中心自标定(ACS)行基础上,先用GRAPPA算法拟合出更多中心数据估计得到较为精确的线圈灵敏度,采用共轭梯度法进行图像重建,得到质量较好的重建图像,进而结合估计的线圈灵敏度进行交替迭代优化,计算出误差较小、分辨率较高的最终重建图像。采用了不同加速因子的人脑磁共振K空间欠采样数据以验证该算法的重建性能。仿真实验结果表明,该算法重建出的MR图像从视觉效果上和定量对比结果上都优于已有算法。尤其是在加速因子较大、采样行数较少时可以重建出质量更高的磁共振图像,具有更低的归一化均方误差和更高的信噪比(能提高22%)。新算法降低K空间采样行的同时,提高了并行磁共振重建图像信噪比并降低了噪声干扰。 陈蓝钰 常严 王雷 徐雅洁 张广才 杨晓冬关键词:K空间 信噪比 磁共振脉冲设计优化算法研究进展 2013年 脉冲优化设计是进行磁共振波谱分析、磁共振成像等的关键技术,目前常用的优化工具是最优控制理论。本文首先简要介绍MR最优控制理论,在此基础上对梯度上升算法、Krotov算法、伪谱法等三种常用的脉冲优化算法进行介绍和对比,并针对实际应用中存在的带宽、射频场不均匀性、弛豫等影响因素给出相应的算法扩展。 蒋瑞瑞 常严 徐雅洁 张广才 王骁冠 杨晓冬关键词:最优控制理论 伪谱法 磁共振用Halbach永磁阵列的仿真分析 被引量:3 2014年 阐述了Halbach永磁阵列的原理及所产生的静磁场的特点,利用Maxwell仿真软件对一种可用于核磁共振小型化的圆柱型Halbach阵列进行了静磁场仿真分析——首先对理想情况下圆柱型Halbach阵列在不同离散磁块数、磁性材料和磁块尺寸时所产生的磁感应强度进行了对比,然后将充磁方向和磁块性能存在误差的非理想情况与理想情况下的Halbach阵列产生的静磁场进行了对比,最后将Halbach阵列与H型常规永磁体进行了对比.结果表明:组成Halbach阵列的磁块数目、磁性材料的性能和磁块尺寸是影响磁感应强度的主要因素;磁块选材、充磁等加工工艺对Halbach阵列的磁场均匀性有很重要的影响;相比于常规永磁体,Halbach阵列在用料和产生的磁场强度方面具有一定的优势. 张广才 刘朝阳 陈巧燕 陈方 杨晓冬关键词:磁共振 永磁体 HALBACH阵列