開放式高場超導(dǎo)MRI勻場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

開放式高場超導(dǎo)MRI勻場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的開題報(bào)告題目：開放式高場超導(dǎo)MRI勻場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)背景和意義：高場MRI已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中的重要技術(shù)，尤其對(duì)于神經(jīng)科學(xué)和心血管疾病的研究和診斷具有重大意義。然而，MRI技術(shù)受到空間分辨率、信噪比和掃描時(shí)間等多種因素的限制。因此，提高M(jìn)RI的性能和質(zhì)量成為研究的熱點(diǎn)之一。目前，MRI勻場技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于磁共振成像中，它可以有效地提高信號(hào)強(qiáng)度和空間分辨率。因此，如何設(shè)計(jì)高效的勻場結(jié)構(gòu)成為MRI研究的關(guān)鍵問題之一。研究內(nèi)容和目標(biāo)：本論文研究的是開放式高場超導(dǎo)MRI勻場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。該研究基于有限元仿真技術(shù)，通過對(duì)超導(dǎo)線圈和勻場結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高M(jìn)RI系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。具體研究內(nèi)容包括：（1）分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)MRI系統(tǒng)性能的影響，并確定影響最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)。（2）針對(duì)影響性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)優(yōu)化算法，通過優(yōu)化，找到最優(yōu)解。（3）搭建MRI系統(tǒng)的仿真平臺(tái)，驗(yàn)證優(yōu)化算法的有效性和可行性。（4）設(shè)計(jì)并制造出MRI勻場結(jié)構(gòu)，比較仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證優(yōu)化算法的準(zhǔn)確性。預(yù)期創(chuàng)新點(diǎn)：本論文研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）采用有限元分析法對(duì)MRI勻場結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和仿真，可以通過仿真得到勻場結(jié)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)之間的聯(lián)系。（2）基于數(shù)據(jù)分析，提出一種新的優(yōu)化算法，能夠大大提高M(jìn)RI系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。（3）設(shè)計(jì)與制造出一種新型的MRI勻場結(jié)構(gòu)，能夠有效地提高M(jìn)RI系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的MRI系統(tǒng)與傳統(tǒng)MRI系統(tǒng)相比，其信號(hào)強(qiáng)度和空間分辨率有明顯提高，證明優(yōu)化算法的可行性和有效性。論文工作進(jìn)度：2022.3月-2022.9月：完成對(duì)MRI勻場結(jié)構(gòu)的建模和仿真；2022.10月-2023.3月：開展MRI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；2023.4月-2023.8月：編寫仿真軟件、驗(yàn)證優(yōu)化算法的有效性和可行性；2023.9月-2023.12月：設(shè)計(jì)與制造MRI勻場結(jié)構(gòu)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；2024.1月-2024.3月：論文撰寫和答辯準(zhǔn)備。參考文獻(xiàn)：[1]GutberletM,WackerF.HighfieldopenMR-imaging[J].Europeanjournalofradiology,2003,46(1):27-33.[2]HoultDI,LauterburPC.Thesensitivityofthezeugmatographicexperimentinvolvinghumansamples[J].JournalofMagneticResonance(1969),1979,34(2):255-263.[3]JuchemC,NixonTW,McIntyreS,etal.Magneticfieldhomogenizationofopenvolumehumanimagingsystems[J].ConceptsinMagneticResonancePartB:MagneticResonanceEngineering,2009,35(2):63-76.[4]KoseK,TakedaK,OshimaR,etal.Constructionofopen-magnetic-fieldMRIforlargeanimalsusingasuperconductingdirect-drivecryogen-freemagnet[J].MagneticResonanceImaging,2017,35:41-47.[5]LiuTQ,HuWM,ShenY,etal.Homogenizationofopen-fieldmagneticresona