緒論

1.1 MRI 簡介

首先介紹磁共振影像系統(Magnetic Resonance Imaging，以下簡稱 MRI)。關 於核磁共振(nuclear magnetic resonance)的論文最早由 Edward Purcell 和 Felix Bloch 兩位科學家於 1946 年發表[1] [2]，並在 1952 年共同獲得諾貝爾物理學獎。

他們的研究不僅使物理學有重大的進展，更是促成 MRI 技術得以快速發展的重 要推手。

而第一台人體可使用的 MRI 卻要到 1977 年才由 Damadian、Larry Minkoff 和Michael Goldsmith 共同研發出來[3]，經過這幾年的發展，逐漸在現代醫學影 像中佔有重要地位。由於硬體技術的改良與革新，許多新的應用如擴散磁振造影 (diffusion MRI)、灌流磁振造影(perfusion MRI)、以及大腦功能性磁振造影 (functional MRI)逐漸成熟。MRI 為非侵入性且非放射性的，無需施打藥劑或者接 受放射線的照射即可取得大腦內的影像，又具有高解析度、優良的軟組織對比，

成像品質較超音波影像佳、亦不若 X 光影像需接受放射線照射，因此在醫院中 越來越普及。

MRI 系統需要在有磁場的環境進行掃描，目的是利用磁場使體內氫原子伴 隨磁場方向自旋，稱為共振。氫原子所帶之電子自旋產生磁矩，藉由射頻脈衝 (Radio Frequency Pulse)的影響，使磁矩進入激發態，再逐漸回復到原先的的磁場 方向自旋。由於法拉第電磁感應定律，磁矩變化會產生電流，而不同的物質、組 織、器官有不同的氫原子密度和氫原子鍵結，由激發態回復到共振態的時間也各 不相同。透過磁矩回復的途中收取訊號，比較產生之感應電流強度差異，進而區

12 EPI(echo planar image)掃描序列產生的聲響龐大，進行實驗又需花上許多時間，

對受試者來說並不好受。故本篇論文將針對EPI 產生的噪音進行噪音抑制。

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表1-1 勞工安全衛生設施規則[6]

圖1-1 噪音分貝圖 工作日容許暴露時間

(小時)

A 權噪音音壓級 (dBA)

8 90 6 92 4 95 3 97 2 100 1 105

1

2 110

1

4或更少 115

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1.3 論文架構

本論文分為六章:

第一章為緒論，包含 MRI 基本介紹，然後引出研究動機與目的，最後是整 本論文之架構。

第二章為文獻探討，討論近年有關MRI 噪音與 MRI 噪音抑制之相關研究。

第三章為實驗方法，介紹主動式抗噪的聲學原理，接著寫到本實驗所新設計 之先驗資訊演算法的原理，還有一般FxLMS 之演算法原理，和細部操作流程。

第四章介紹本實驗系統架構，關於各細部的硬體介紹，包含數位訊號處理 器、耳機麥克風、訊號放大器等。

第五章為實驗結果，先對本實驗所使用之兩演算法做電腦模擬，然後是關於 本實驗的系統架構之性能實測，以及最後的抗噪結果，主動式抗噪及被動式抗噪 的波型圖和頻譜圖。

最後是第六章結果討論和未來展望，對此研究做總結，討論關於本實驗的問 題以及未來改進方向與努力目標。

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