← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第7期Other
A Miniaturized 3-D-MRI Scanner Featuring an HV -SOI ASIC and Achieving a 10 8
本文介绍了一种基于HV-SOI ASIC的微型3D MRI扫描仪，具有高分辨率和快速成像能力。
0.52-T永磁体, 6mm²芯片, 110×117×250μm³分辨率
3D MRIHV-SOI ASICDTMOS低噪声接收器DAC梯度控制器
▸创新点1：HV-SOI ASIC集成（系统创新）。该论文通过将高压硅绝缘体（HV-SOI）CMOS ASIC集成到6mm²的硅芯片上，显著缩小了3D-MRI扫描仪的尺寸，同时提升了系统的整体性能，实现了42kg的轻量化设计和10×8×8mm³的视野范围。
▸创新点2：DTMOS低噪声接收器（电路创新）。采用动态阈值MOSFET（DTMOS）技术，显著降低了接收器的输入参考噪声至0.63nV/√Hz，从而提高了图像的信噪比（SNR），并加速了图像采集过程。
▸创新点3：DAC梯度控制器（方法创新）。引入基于数模转换器（DAC）的梯度控制器，用于生成3D空间编码的MRI序列，提升了扫描仪的灵活性和精度，实现了110×117×250μm³的分辨率。
▸创新点4：深沟隔离技术（DTI）（电路创新）。通过深沟隔离技术（DTI）有效降低了噪声干扰，提升了系统的噪声性能和基底噪声抗扰度，进一步优化了图像质量。
Abstract
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
2 silicon chip, the scanner
weighs 42 kg and provides a field of view (FOV) of 10 × 8
× 8m m 3 for probing the internal structure of a wide variety
of objects non-invasively. The ASIC features a mixed-transistor
HV-enabled trans