作者：Jim Scarlett
现代核磁共振成像(MRI)扫描仪的设计已发生了革命性的变
化，这都得益于现代 IC 设计的一系列发展和进步。MRI 等
医疗成像设备虽产生一定的影响，但并不是 IC发展的主要驱
动因素。相反，它们是无线基础设施等行业持续发展的受益
者。这种技术进步不仅提供 MRI 各种子系统改善性能的机
会，同时也使子系统设计得以简化。
MRI子系统受益于现代 IC的一个例子是梯度控制。高端 MR
扫描仪要求以 1ppm量级的精密度、精确度和稳定度来控制梯
度场，这本身就是一项挑战；而且，在实现如此高水平控制
的同时，还必须提供数百 kHz 或更大的吞吐速率。若无法维
持所需的控制，将会因为场梯度的非线性生成干扰伪像。若
无法达到所需的噪声水平，图像中可能会出现“重影”。
高性能梯度控制过去一直采用复杂的分立电路来实现。图 1a
为这种方式的一个简化示例。在此例中，两个 16 位 DAC 相
结合，用来产生更高的等效精度。次要 DAC 的输出会经过衰
减，以提供更精细步进，随后与主要 DAC 输出结合。然而，
这种组合不能提供所需的线性度，因此要在反馈环路中使用

MRI架构的进步使设计复杂度降低、图像质量提高.pdf