《整合噪聲、生物效應的MRI三維梯度線圈設計模型研究》是依託浙江大學，由朱敏華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：整合噪聲、生物效應的MRI三維梯度線圈設計模型研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：朱敏華
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁共振成像（MRI）是生物醫學領域極其重要的成像手段,梯度線圈提供成像信號的空間編碼信息，是MRI系統的關鍵部件。為適應目前MRI成像速度更快、質量更高以及成像過程更舒適等發展要求，梯度線圈需要有更快的切換速率和更高的梯度強度，但是這勢必會提高梯度線圈產生的噪聲分貝值，增強梯度線圈感應電場在人體引起各種生物效應的可能，增加病人的不適感和其他不安全因素，因此安全性和舒適性問題的解決對於梯度線圈的進一步發展非常重要，目前已經成為國際上研究的熱點，但國內的研究尚屬欠缺。本項目用數學仿真建模以及數值最佳化、逆問題求解等方法，重點研究適於任意形狀的3D梯度線圈最佳化設計模型構造，建立梯度線圈噪聲效應模型和梯度線圈感應電場生物效應電磁模型，實現噪聲和感應電場生物效應消減的梯度線圈設計目標。本項目對於發展安全性好、舒適度高的高性能梯度線圈很有價值，對於促進MRI的快速發展具有重要科學意義。
結題摘要
目前梯度線圈朝著更快的切換速率和更高的梯度強度方向發展，這同時會引起梯度線圈的高噪聲，增強梯度線圈感應電場在人體引起各種生物效應的可能，增加病人的不適感和其他不安全因素。本項目（1）建立了基於有限差分的流函式空間梯度線圈設計方法基礎模型，用Tikhonov正則化方法解決求解逆問題，適於整個多物理/生理因素。基於有限差分的強大的離散格線劃分，可以用於3D線圈的設計；（2）建立了梯度線圈噪聲效應的數值模型，進行了相關的線圈噪聲最佳化設計；（3）初步建立梯度線圈/人體組織的整合生物電磁模型，套用準靜態差分法，計算梯度場快速開關作用下，在模型組織內部產生的感應電場，感應電流等。本項目重點在建立一個新型的適於任意形狀的梯度線圈設計方法，同時能方便自如的結合噪聲效應和電磁場生物效應等，為進一步發展安全性好、舒適度高的高性能梯度線圈建立了良好的基礎。
