開放式高場超導MRI勻場結構的優(yōu)化設計的開題報告

開放式高場超導MRI勻場結構的優(yōu)化設計的開題報告題目：開放式高場超導MRI勻場結構的優(yōu)化設計背景和意義：高場MRI已經成為醫(yī)學影像領域中的重要技術，尤其對于神經科學和心血管疾病的研究和診斷具有重大意義。然而，MRI技術受到空間分辨率、信噪比和掃描時間等多種因素的限制。因此，提高MRI的性能和質量成為研究的熱點之一。目前，MRI勻場技術已被廣泛應用于磁共振成像中，它可以有效地提高信號強度和空間分辨率。因此，如何設計高效的勻場結構成為MRI研究的關鍵問題之一。研究內容和目標：本論文研究的是開放式高場超導MRI勻場結構的優(yōu)化設計。該研究基于有限元仿真技術，通過對超導線圈和勻場結構的結構參數進行優(yōu)化設計，以提高MRI系統的性能和質量。具體研究內容包括：（1）分析不同結構參數對MRI系統性能的影響，并確定影響最大的結構參數。（2）針對影響性能的結構參數，設計優(yōu)化算法，通過優(yōu)化，找到最優(yōu)解。（3）搭建MRI系統的仿真平臺，驗證優(yōu)化算法的有效性和可行性。（4）設計并制造出MRI勻場結構，比較仿真結果和實驗結果，驗證優(yōu)化算法的準確性。預期創(chuàng)新點：本論文研究的創(chuàng)新點主要體現在以下幾方面：（1）采用有限元分析法對MRI勻場結構進行建模和仿真，可以通過仿真得到勻場結構的各個參數之間的聯系。（2）基于數據分析，提出一種新的優(yōu)化算法，能夠大大提高MRI系統的性能和質量。（3）設計與制造出一種新型的MRI勻場結構，能夠有效地提高MRI系統的性能和質量。（4）實驗結果表明，優(yōu)化后的MRI系統與傳統MRI系統相比，其信號強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。論文工作進度：2022.3月-2022.9月：完成對MRI勻場結構的建模和仿真；2022.10月-2023.3月：開展MRI系統結構參數的優(yōu)化設計；2023.4月-2023.8月：編寫仿真軟件、驗證優(yōu)化算法的有效性和可行性；2023.9月-2023.12月：設計與制造MRI勻場結構并進行實驗；2024.1月-2024.3月：論文撰寫和答辯準備。參考文獻：[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