电气工程与系统科学 > 系统与控制
[提交于 2025年5月30日
]
标题: MRDust:基于磁共振图像调制的无线植入数据上行与定位
标题: MRDust: Wireless Implant Data Uplink & Localization via Magnetic Resonance Image Modulation
摘要: 磁共振成像(MRI)展现出丰富且具有临床价值的内源性对比机制,能够区分软组织,并对流体、扩散、磁化率、血氧水平等敏感。 然而,MRI的灵敏度最终受到核磁共振(NMR)物理学的限制,其时空分辨率受信噪比(SNR)和空间编码的制约。 另一方面,微型可植入传感器可以提供高度局部化的生理信息,但当存在多个植入物时,通信和定位可能具有挑战性。 本文介绍了MRDust,一种主动的“对比剂”,它将主动传感器植入物与MRI结合,从而可以直接将高度局部化的生理数据编码到MR图像中,以增强解剖图像。 MRDust采用微米级片上线圈来主动调制局部磁场,实现MR信号幅度和相位调制以进行数字数据传输。 由于MRI本质上捕获的是解剖组织结构,因此这种方法有可能同时实现数据通信、定位和多植入物的图像配准。 本文介绍了该方法的基本物理原理、设计权衡以及设计方法。 为了验证这一概念,使用TSMC 28 nm技术设计了一款900 $\times$ 990 $\mu$mm$^2$芯片,片上线圈直径为630 $\mu$mm。 该芯片在MR750W GE3T MRI扫描仪中使用定制硬件进行了测试。 使用自旋回波回波平面成像(SE-EPI)序列成功实现了体素幅度调制,获得了25.58的信噪比(CNR),功耗为130 $\mu$W。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.