低场核磁共振检测因其具有检测速度快、需样品量少且无损的特点,近年来受到了广泛关注,目前低场核磁共振检测尤其是脉冲技术的发展尚未形成体系。以低场核磁共振现有脉冲技术及NMR数据算法的发展为主线,介绍了低场核磁共振常用脉冲序列的结构和应用情况,以及NMR降噪、反演算法,并简要介绍了当前低场核磁检测在一些领域的应用情况。

为了普及乳腺磁共振成像筛查,提出一种可用于磁共振成像的单边永磁体结构,磁体质量仅10.9 kg。该磁体具有半径为5.5 cm的半球形目标区域,足以容纳单个乳腺检测。目标区域内的磁场强度最小值为50.4 mT,梯度为1.35 T/m。制作装配后的磁体测试结果表明,实测磁场符合仿真结果。

针对低场核磁共振短弛豫微弱信号的检测需求,开发了一种基于变宽铜带螺线管线圈的低场核磁共振探头。与常规低场核磁共振探头相比,设计的螺线管线圈能够以较低的匝数实现良好的射频磁场均匀性,设计的调谐匹配电路能够有效降低探头死时间。结合实验室前期研制的低场核磁共振检测平台,对研制的探头进行基本参数测试。测试结果表明,研制的低场核磁共振探头具有低死时间、高信噪比和良好的射频磁场均匀度,能够有效采集短弛豫核磁共振信号。

核磁共振探头是核磁共振仪器的关键部件。以相控阵列线圈技术为基础,提出了一种应用于22 MHz核磁共振平台的双单元阵列式线圈核磁共振探头。设计了一种双单元阵列式线圈的结构,通过对线圈、调谐匹配以及去耦合电路仿真,实现了双单元阵列式线圈之间的去耦合。基于柔性电路板加工了双单元阵列线圈,制作了相应的调谐匹配电路,最终完成了双单元阵列式线圈核磁共振探头的研制。基于22 MHz核磁共振平台对探头进行性能测试,实验结果证明了所提出的双单元阵列式线圈核磁共振探头具有良好的核磁共振信号检测能力。