• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

CoilGen:开源磁共振线圈布局生成器。

CoilGen: Open-source MR coil layout generator.

机构信息

Faculty of Medicine, Department of Radiology, Medical Physics, University of Freiburg, Freiburg, Germany.

出版信息

Magn Reson Med. 2022 Sep;88(3):1465-1479. doi: 10.1002/mrm.29294. Epub 2022 May 8.

DOI:10.1002/mrm.29294
PMID:35526237
Abstract

PURPOSE

An automated algorithm for generating realizable MR gradient and shim coil layouts based on the boundary element method is presented here. The overall goal is to reduce postprocessing effort and thus enable for rapid prototyping of new coil designs. For a given surface mesh and target field, the algorithm generates a connected, non-overlapping wire path.

METHODS

The proposed algorithm consists of several steps: Stream function optimization, two-dimensional surface projection, potential discretization, topological contour sorting, opening and interconnecting contours, and finally adding non-overlapping return paths. Several technical parameters such as current strength, inductance and field accuracy are assessed for quality control.

RESULTS

The proposed method is successfully demonstrated in four different examples. All exemplary results demonstrate high accuracy with regard to reaching the respective target field. The optimal discretization for a given stream function is found by generating multiple layouts while varying the input parameter values.

CONCLUSION

The presented algorithm allows for a rapid generation of interconnected coil layouts with high flexibility and low discretization error. This enables to reduce the overall post-processing effort. The source code of this work is publicly available ( https://github.com/Philipp-MR/CoilGen).

摘要

目的

本文提出了一种基于边界元法的可实现磁共振梯度和匀场线圈布局的自动算法。总体目标是减少后处理工作,从而能够快速原型设计新的线圈设计。对于给定的表面网格和目标场,该算法生成一个连接的、不重叠的线路径。

方法

所提出的算法由几个步骤组成:流函数优化、二维表面投影、势离散化、拓扑轮廓排序、开轮廓和连接轮廓,以及最后添加不重叠的返回路径。为了质量控制,评估了几个技术参数,如电流强度、电感和场精度。

结果

该方法在四个不同的示例中成功得到验证。所有的示例结果都表明,在达到各自的目标场方面具有很高的准确性。通过生成多个布局并改变输入参数值,可以找到给定流函数的最佳离散化。

结论

所提出的算法允许快速生成具有高灵活性和低离散化误差的互连线圈布局。这可以减少整体后处理工作。本工作的源代码可在(https://github.com/Philipp-MR/CoilGen)上公开获得。

相似文献

1
CoilGen: Open-source MR coil layout generator.CoilGen:开源磁共振线圈布局生成器。
Magn Reson Med. 2022 Sep;88(3):1465-1479. doi: 10.1002/mrm.29294. Epub 2022 May 8.
2
A Stream Function Smoothing Method for the Design of MRI Gradient Coils on Non-Developable Surfaces.一种用于在不可展曲面上设计MRI梯度线圈的流函数平滑方法。
Sensors (Basel). 2023 Sep 15;23(18):7912. doi: 10.3390/s23187912.
3
A spiral, bi-planar gradient coil design for open magnetic resonance imaging.一种用于开放式磁共振成像的螺旋双平面梯度线圈设计。
Technol Health Care. 2018;26(1):119-132. doi: 10.3233/THC-171081.
4
Inverse design of an organ-oriented RF coil for open, vertical-field, MR-guided, focused ultrasound surgery.针对开放式、垂直磁场、MR 引导、聚焦超声手术的器官导向射频线圈的逆向设计。
Magn Reson Imaging. 2012 Dec;30(10):1519-26. doi: 10.1016/j.mri.2012.05.009. Epub 2012 Jul 15.
5
A novel method for highly linear gradient coil design based on stream function.基于流函数的高线性梯度线圈设计新方法。
Med Phys. 2024 Oct;51(10):7180-7190. doi: 10.1002/mp.17301. Epub 2024 Jul 14.
6
Systematic Dimensional Analysis of the Scaling Relationship for Gradient and Shim Coil Design Parameters.梯度和匀场线圈设计参数的比例关系的系统维度分析。
Magn Reson Med. 2022 Oct;88(4):1901-1911. doi: 10.1002/mrm.29316. Epub 2022 Jun 6.
7
Short planar gradient coils for MR microscopy using concentric return paths.采用同心返回路径的用于磁共振显微镜的短平面梯度线圈。
J Magn Reson. 2002 May;156(1):1-9. doi: 10.1006/jmre.2002.2532.
8
Multi-target field control for matrix gradient coils.矩阵梯度线圈的多靶点场控制。
MAGMA. 2024 Apr;37(2):185-198. doi: 10.1007/s10334-023-01143-6. Epub 2024 Feb 22.
9
An improved asymmetric gradient coil design for high-resolution MRI head imaging.一种用于高分辨率MRI头部成像的改进型不对称梯度线圈设计。
Phys Med Biol. 2016 Dec 21;61(24):8875-8889. doi: 10.1088/1361-6560/61/24/8875. Epub 2016 Dec 2.
10
Development and implementation of an 84-channel matrix gradient coil.开发并实现了一种 84 通道矩阵梯度线圈。
Magn Reson Med. 2018 Feb;79(2):1181-1191. doi: 10.1002/mrm.26700. Epub 2017 Apr 25.

引用本文的文献

1
PulPy: A Python Toolkit for MRI RF and Gradient Pulse Design.PulPy:用于磁共振成像射频和梯度脉冲设计的Python工具包。
J Open Source Softw. 2024;9(103). doi: 10.21105/joss.06586. Epub 2024 Nov 1.
2
Easy scalable, low-cost open-source magnetic field detection system for evaluating low-field MRI magnets using a motion-tracked robot.一种易于扩展、低成本的开源磁场检测系统,用于使用运动跟踪机器人评估低场MRI磁体。
MAGMA. 2025 Apr 5. doi: 10.1007/s10334-025-01239-1.
3
Imaging local diffusion in microstructures using NV-based pulsed field gradient NMR.
使用基于氮空位(NV)的脉冲场梯度核磁共振成像技术对微观结构中的局部扩散进行成像。
Sci Adv. 2023 Aug 18;9(33):eadh3484. doi: 10.1126/sciadv.adh3484.
4
Optimal bi-planar gradient coil configurations for diamond nitrogen-vacancy based diffusion-weighted NMR experiments.用于基于金刚石氮空位的扩散加权 NMR 实验的最优双平面梯度线圈配置。
MAGMA. 2023 Dec;36(6):921-932. doi: 10.1007/s10334-023-01111-0. Epub 2023 Aug 14.
5
Low-field MRI: A report on the 2022 ISMRM workshop.低场 MRI:2022 年 ISMRM 研讨会报告。
Magn Reson Med. 2023 Oct;90(4):1682-1694. doi: 10.1002/mrm.29743. Epub 2023 Jun 22.