一种高分辨率的磁共振成像梯度信号发生器

作者：王天琪; 邢藏菊; 肖亮^*

来源：现代电子技术, 2023, 46(13): 49-54.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2023.13.009

• 磁共振成像
• 梯度信号发生器
• 数模转换器
• 电路设计
• 梯度信号计算
• 涡流补偿

PCM1794是一款24位字长、串行输入、双极性电压输出的高精度数模转换芯片，拥有出色的动态性能，信噪比高达129 dB。针对磁共振成像谱仪小型化、高集成度的发展需求，文中提出一种高分辨率的磁共振成像梯度信号发生器，采用PCM1794芯片作为数模转换器，以单片FPGA芯片作为梯度信号计算及控制单元的核心。该梯度信号发生器输出高精度的独立的X、Y、Z三个方向的梯度波形和静磁场梯度波形（用于静磁场B0的涡流补偿）。其预加重计算周期为1μs，波形更新周期最小也可达1μs。通过优化FPGA程序的计算架构节省了硬件乘法器资源的消耗，降低了对FPGA性能的要求，有利于构建高集成度的紧凑型谱仪。通过软件仿真和实际测试结果表明，该梯度信号发生器能够产生高精度梯度波形，满足磁共振成像对于梯度发生的要求。

• 单位
  北京化工大学