国家高技术研究发展计划(2006AA020802) 作品数:10 被引量:18 H指数:3 相关作者: 刘亚强 蒋晓华 王石 金永杰 马天予 更多>> 相关机构: 清华大学 明尼苏达大学 纽约州立大学水牛城分校 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 理学 生物学 电气工程 更多>>
一种可在线更新的PET实时查找表电路的设计与实现 被引量:2 2010年 介绍了一种正电子发射断层成像术实时查找表电路。该电路接收符合电路输出的位置信号和能量信号,用查表的方法完成重心法中的除法运算,然后再第二次查表得到该γ光子所入射到的晶格的离散化坐标值和能量阈值,并完成能量甄别以剔除部分散射事件。此外,该电路还结合了呼吸门控和心电门控功能。查找表存储在flash器件中,由CPLD控制读写。本设计的特点是利用硬件电路来完成查找表功能,效率更高,每次事件的查表寻址的延迟时间小于100ns,并且可以在线更新查找表的内容,使用方便。另外,还说明了用CPLD来读写NORflash的方法,以及该电路与系统中其它模块间的数据通信方法。 李论 王石 刘亚强 康晓文 孙熙杉 金永杰关键词:NOR FLASH 以太网 高分辨率小动物SPECT成像系统的设计与性能评估 被引量:3 2011年 为实现低成本、高分辨率的小动物单光子发射断层成像(SPECT),设计了一种基于临床探测器和针孔准直器的小动物SPECT成像系统。综合考虑视野尺寸、空间分辨率和绝对探测效率等指标,分别给出了单针孔和七针孔准直器的两种最优化设计方案,并通过对比两种设计方案在全视野范围内的平均空间分辨率和探测效率,对成像性能进行了评估。结果表明,与单孔准直器相比采用七针孔准直器设计可同时获得更高的空间分辨率和探测效率。经蒙特卡罗模拟成像实验验证,该七针孔准直器在临床探测器上可达0.5mm级的超高空间分辨率,且成本远低于采用专用探测器的现有小动物SPECT系统。 戴甜甜 刘亚强 马天予 夏彦 王石 魏清阳 金永杰关键词:空间分辨率 蒙特卡罗模拟 用于小动物脑磁共振成像及功能磁共振成像的正交微波传输带线圈设计 被引量:2 2009年 目的提出一种适用于小动物整个头部成像的高场射频线圈设计方法,以解决表面线圈在脑深部区域信噪比低的问题。方法采用微波传输带结构,并集成了猫头部固定系统。根据设计结果制作的原型线圈由16个微波传输带单元构成。分别采集了矿物油、水模以及猫脑图像验证线圈性能。结果猫脑感兴趣区域内信噪比及敏感度分布均匀;功能磁共振成像结果清楚显示了连接外侧膝状核及初级视皮层的丘脑皮层视觉网络。结论MTL线圈的动物固定系统能够稳定地固定猫头部,减小运动伪影,提高图像质量;该线圈适用于脑功能磁共振研究,尤其是脑深部区域的fMRI研究。 李烨 ZHU Xiao-hong ZHANG Yi 蒋晓华 CHEN Wei关键词:射频线圈 磁共振成像 信噪比 采用单点源和螺旋轨道扫描标定MicroSPECT系统 2010年 为获得高品质图像,对显微单光子断层成像(MicroSPECT)的系统几何参数进行准确测定。提出了采用单点源和螺旋扫描轨道标定针孔MicroSPECT系统几何的方法,并通过数学推导证明了该方法可以获得唯一正确的标定结果。建立了5组不同参数的MicroSPECT系统模型,用Monte Carlo方法产生标定实验数据,并采用该方法分别进行了相应的标定实验。结果表明:对焦距的标定误差约为0.4mm,对其他长度量的标定误差约为0.1mm,对角度量的标定误差约为0.1°。该方法仅需单个点源即可完成系统标定,因而简化了标定实验步骤。 周荣 马天予 吴朝霞 王石 刘亚强关键词:唯一解 基于非标准扫描轨道HRT的小动物SPECT活体成像方法 被引量:1 2010年 在分子影像学中,正电子发射断层成像(PET)和单光子发射断层成像(SPECT)因其功能成像特性及高检测灵敏性倍受瞩目。为了在PET固定探测器上,利用槽缝(slitslat)式准直器的嵌入实现SPECT的动物活体成像,实现小动物PET/SPECT双功能成像系统,研究了一类结合混合旋转-平移(hybrid rotation-translation,HRT)的非标准扫描轨道。通过定义采样完整度和采样均匀度指标,评价了不同平移和旋转运动组合的10种非标准扫描轨道在物体不同位置的表现,并进行了10种HRT轨道的Monte Carlo模拟成像实验,理论分析和Monte Carlo模拟结果都表明该方案在相同采集时间下可获得不差于传统圆轨道的成像质量。 夏彦 马天予 YAO Rutao 曾志 金永杰 刘亚强关键词:PHOTON COMPUTED MONTE CARLO模拟 磁共振成像系统中梯度放大器的控制算法 被引量:3 2011年 针对磁共振成像对梯度放大器的性能要求,提出一种状态反馈和比例积分相结合的控制算法。介绍了放大器的主电路结构,对输出滤波器进行了优化设计。基于滤波器和负载模型,采用状态量反馈法,设计了二次型最优调节器以使系统具有良好的动态性能。为减小模数转换的有限有效位数对控制算法稳态性能的影响,进一步使用了差值放大结合比例积分的调节器。仿真和实验结果证明,系统具有良好的动态和稳态性能。 李思奇 蒋晓华关键词:滤波器设计 状态反馈 A high-resolution small animal SPECT system developed at Tsinghua 被引量:3 2011年 An SPECT system dedicated to small animal imaging shall be of a millimeter spatial resolution or even better.This study was aimed at achieving 0.5-mm spatial resolution for a small animal SPECT system at low cost.It was developed from a single-head clinical SPECT scanner,with a seven-pinhole collimator and a four-degree-offreedom motion control stage.Several key techniques were developed,including high-resolution image reconstruction algorithm,high accuracy geometrical calibration method,and optimized system matrix derivation scheme.The system matrix was derived from Monte-Carlo simulation and de-noised by fitting each point spread function to a two dimensional Gaussian function.Experiments of point source and ultra micro hot rod phantom were conducted.With a spatial resolution of 0.5-0.6 mm,this system provides a practical way for low-cost high-resolution animal imaging on a clinic SPECT system. DAI Tiantian MATianyu LIU Hui CUI Junjian WEI Qingyang LIU Yaqiang WANG Shi关键词:ECT系统 小动物 SP 空间分辨率 7T动物磁共振成像超导磁体的漏热分析 2012年 准确计算分析超导磁体低温系统的漏热量,是评价超导磁体低温绝热性能的重要依据。文中以一台自制的7 T磁共振成像系统(MRI)的超导磁体作为研究对象,对其低温系统进行了详细的漏热计算,分别得到了液氦容器和液氮容器的理论漏热量。将计算结果与实测数据进行比较,分析了磁体实际的低温性能。 刘思远 蒋晓华关键词:超导磁体 多层绝热 高性能动物PET/SPECT/CT介绍及实验 本文介绍了自主研发的动物PET/SPECT/CT一体机设备的组成和系统性能参数。进行动物实验,实验结果表明系统状态良好,性能优异。 魏清阳 陈思 江年铭 马天予 刘亚强关键词:分子成像 肿瘤 18F 文献传递 基于数字控制的磁共振成像用梯度放大器 被引量:3 2010年 研制了基于双H桥并联拓扑结构的高性能梯度放大器。提出使用动态死区方法来减小金属氧化物半导体场效应管(metallic oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)的反向恢复电流,设计并优化了输出滤波器,使其具备良好的共模及差模滤波效果,在达到较好阻尼性能的同时,具有较小的损耗。进一步在梯度放大器模型共模与差模解耦的基础上,设计了结合状态反馈、前馈以及非线性比例积分的高性能电流跟踪控制器,并在稳态使用比例积分控制以减小算法对采样系统的精度要求。针对控制算法的要求设计了基于双DSP处理器的数字控制系统,完成了一台200A/150V梯度放大器的研制工作。实验结果表明,跟踪200μs上升时间、幅值200A梯形波参考电流时,超调仅为1%;输出直流时,低频电流波动为mA量级。 李思奇 蒋晓华关键词:LC滤波器 状态反馈