A Miniaturized 3-D-MRI Scanner Featuring an HV-SOI ASIC and Achieving a 10 × 8 × 8 mm3 Field of View
A Miniaturized 3-D-MRI Scanner Featuring an HV-SOI ASIC and Achieving a 10 × 8 × 8 mm3 Field of View
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具有 HV-SOI ASIC 并可实现 10 × 8 × 8 mm3 视场的小型 3-D-MRI 扫描仪
DOI：
10.1109/jssc.2022.3223215
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发表时间：
2023
影响因子：
5.4
通讯作者：
R. Martins
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shuhao Fan;Qi Zhou;Ka;Pui;R. Martins
本文介绍了一种由高压绝缘体上硅 (HV-SOI) CMOS 专用集成电路 (ASIC) 提供支持的小型化 3-D 磁共振成像 (3-D-MRI) 扫描仪。该扫描仪采用 0.52-T 永磁体，并将电子器件集成到 6 毫米<sup>2</sup> 硅芯片上，重 42 千克，视野 (FOV) 为 10 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 8 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 8 mm<sup>3</sup> 用于非侵入性地探测各种物体的内部结构。该 ASIC 具有混合晶体管高压发射器 (TX)，可增强输出电流传输能力（1.24 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\text{A}_{\mathrm {pp}}$ </tex-math></inline-formula> 到 1-<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\Omega $ </tex-math></inline-formula> load），利用动态阈值 MOSFET (DTMOS) 的低噪声接收器 (RX) 和深沟槽隔离 (DTI)，以实现更好的噪声性能和衬底抗噪性。所实现的 RX 输入参考噪声为 0.63 nV/<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\surd $ </tex-math></inline-formula>Hz，显着增强了图像的 SNR，并实现了快速图像采集。我们还引入了基于数模转换器 (DAC) 的梯度控制器来组成 MRI 序列以进行 3D 空间编码。 3-D-MRI 扫描仪的关键功能通过两种水果样本展示：覆盆子和石榴，分辨率达到 110 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 117 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 250 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\mu \text{m}^{3}$ </tex-math></inline-formula>，0.17 分钟内。
This article describes a miniaturized 3-D magnetic resonance imaging (3-D-MRI) scanner empowered by a high-voltage silicon-on-insulator (HV-SOI) CMOS application-specific integrated circuit (ASIC). With a 0.52-T permanent magnet and integrating the electronics onto a 6-mm<sup>2</sup> silicon chip, the scanner weighs 42 kg and provides a field of view (FOV) of 10 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 8 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 8 mm<sup>3</sup> for probing the internal structure of a wide variety of objects non-invasively. The ASIC features a mixed-transistor HV-enabled transmitter (TX) to enhance the output-current deliverability (1.24 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\text{A}_{\mathrm {pp}}$ </tex-math></inline-formula> to a 1-<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\Omega $ </tex-math></inline-formula> load), a low-noise receiver (RX) exploiting the dynamic-threshold MOSFET (DTMOS), and deep trench isolation (DTI) for a better noise performance and substrate noise immunity. The achieved RX input-referred noise of 0.63 nV/<inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\surd $ </tex-math></inline-formula>Hz significantly enhances the SNR of the image and enables fast image acquisition. We also introduce a digital-to-analog converter (DAC)-based gradient controller to compose the MRI sequences for 3-D spatial encoding. The key functionality of the 3-D-MRI scanner is exhibited with two fruit samples: raspberry and pomegranate, achieving a resolution of 110 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 117 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\times $ </tex-math></inline-formula> 250 <inline-formula> <tex-math notation="LaTeX">$\mu \text{m}^{3}$ </tex-math></inline-formula>, in 0.17 min.
影响因子：
10.6
作者：
Sharma, Saransh;Telikicherla, Aditya;Emami, Azita
通讯作者：
Emami, Azita
迈向基于 CMOS 的体内 NMR 波谱和显微镜检查
DOI：
10.1109/iscas.2017.8049753
发表时间：
2017
期刊：
2017 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)
影响因子：
--
作者：
Handwerker J;Pérez-Rodas M;Ortmanns M;Scheffler K;Anders J
通讯作者：
Anders J
DOI：
10.1006/jmrb.1995.1112
发表时间：
1995-08-01
期刊：
JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE SERIES B
影响因子：
--
作者：
PECK, TL;MAGIN, RL;LAUTERBUR, PC
通讯作者：
LAUTERBUR, PC