發(fā)布時間：2020-06-22 10:50

【摘要】：超快速磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)有著良好的時間分辨率,在功能成像(functional MRI,fMRI)、擴散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、自由呼吸心臟成像(free-breath heart imaging)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。在超快速MRI中,平面回波成像(echo planarimaging,EPI)目前應(yīng)用最廣泛,其在時間分辨率和空間分辨率都有出色的表現(xiàn)。EPI通過一系列快速切換的梯度回波進行采樣,一次射頻脈沖激勵就可得到一張二維磁共振圖像所需的全部數(shù)據(jù),通過傅里葉變換即可得一張磁共振圖像。然而,EPI圖像由于在相位編碼維帶寬較小,因此容易受到不均勻磁場和化學(xué)位移效應(yīng)影響而產(chǎn)生畸變。為了克服不均勻磁場和化學(xué)位移效應(yīng)的影響,以色列Frydman小組于2006年提出一種新的單掃描MRI方法一時空編碼(Spatiotemporally Encoded,SPEN)方法。時空編碼通過線性掃頻脈沖(chirp脈沖)將二次相位引入核自旋演化。根據(jù)穩(wěn)定相位理論,在二次相位調(diào)制下,在某一采樣時刻,時空編碼成像信號的強度只取決于對應(yīng)空間位置內(nèi)的局部自旋密度,因而時空編碼具有空間選擇性。此外,與EPI相比,二次相位的引入有效提高了相位編碼維的帶寬,因此時空編碼方法具有較強的抵抗不均勻磁場和化學(xué)位移效應(yīng)的能力。通過超分辨率重建,可以重建出和EPI空間分辨率相當(dāng)?shù)臅r空編碼成像圖像。在多層成像應(yīng)用中,傳統(tǒng)的SPEN方法因采用較多的chirp脈沖而導(dǎo)致較大的特異性吸收率(SAR)值,因此Frydman小組在2014年提出利用儲存脈沖來進行多層時空編碼。該方法能較大程度地降低SAR值,但是縱向弛豫效應(yīng)也帶來信號損失。為了能降低縱向弛豫效應(yīng)帶來的信號損失,我們小組在2016年提出了基于分段激發(fā)的多層時空編碼成像方法(SeSPEN)。本文拓展了基于分段激發(fā)的時空編碼成像方法,通過多回波同時重聚進一步縮短了成像時間。本文主要內(nèi)容包括以下三個部分:一、對時空編碼成像的基本理論和方法進行了具體的闡述,對其二次相位特性、空間選擇性和對抗不均勻磁場和化學(xué)位移效應(yīng)的魯棒性進行了系統(tǒng)的描述。同時,介紹了超分辨率重建對時空編碼成像的重要性以及本論文研究工作采用的去卷積超分辨率算法。二、提出了雙回波同時重聚的多層分段時空編碼方法(ME-SeSPEN)。該方法利用一系列散相梯度的組合,將不同層的信號在同一讀出梯度期間不同時刻進行重聚,通過去卷積超分辨算法進行圖像重建。實驗證明,與自旋回波EPI、自旋多回波EPI和SeSPEN相比,ME-SeSPEN MRI能有效縮短采樣時間,減少渦流效應(yīng),同時保持與SeSPENMRI相似的抗不均勻磁場魯棒性、空間分辨率和信噪比。三、提出了三回波同時重聚的ME-SeSPEN方法,以進一步縮短采樣時間,并保持SPENMRI對抗不均勻磁場魯棒性。水模實驗結(jié)果證明了該方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O482.531
【圖文】：

１．２．２單掃描時空編碼磁共振成像逡逑單掃描時空編碼磁共振成像（ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌｌｙ邋ｅｎｃｏｄｅｄ邋ＭＲＩ，邋ＳＰＥＮ邋ＭＲＩ）是在逡逑ＥＰＩ基礎(chǔ)上發(fā)展出的新型超快速磁共振成像技術(shù)［８，１８丨。如圖１．１（ｂ）所示，ＳＰＥＮＭＲＩ逡逑與ＥＰＩ的不同之處是在激勵階段引入一個線性掃頻（ｃｈｉｒｐ）脈沖，同時在相位編碼逡逑維施加一個時空編碼梯度，這為質(zhì)子自旋引入了一個拋物線二次相位。二次相位逡逑最早是在１９８６年由Ｋｕｎｚ引入到磁共振成像１｜９］，并被Ｐｉｐｅ應(yīng)用在層選方向中來抵抗逡逑混疊偽影［２（）１。以色列的Ｆｒｙｄｍａｎ小組將二次相位方法引入到單掃描時空編碼磁共逡逑４逡逑

決了這兩個缺點，它不僅具有優(yōu)秀的時間分辨率，還解決了磁場不均勻和化學(xué)位逡逑移偽影帶來的問題，從而成為一種有效的多層磁共振掃描方法。逡逑２０１３年，Ｆｒｙｄｍａｎ小組提出了一種基于ＳＰＥＮ多層快速ＭＲＩ方法（圖１．２）。逡逑圖１．２中（ａ）和（ｂ）差異是在采樣前或采樣后翻轉(zhuǎn)。它們都需要應(yīng)用１８０°邋ｃｈｉｒｐ脈沖逡逑對每層進行時空編碼，但是過多的ｃｈｉｒｐ脈沖會導(dǎo)致較高的特定輻射吸收率（ＳＡＲ），逡逑從而很難在臨床應(yīng)用。圖１．２中（ｃ）和（ｄ）兩種方法利用１８０°邋ｃｈｉｒｐ脈沖和９０°邋ｃｈｉｒｐ逡逑脈沖對全局進行時空編碼，并利用分層解碼方式解碼，因而可以較大減少ＳＡＲ逡逑值。但是，這種編碼方式仍存在一些缺點。因“存儲”階段而損失了邋１／２采樣信逡逑號，加上Ｔ！弛豫引起的信號衰減將導(dǎo)致ＳＰＥＮ圖像的信噪比損失并限制了采樣逡逑層數(shù)。逡逑５逡逑

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳雪高;;垂體瘤的磁共振成像特點及診斷價值研究[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2019年21期

2 常小娜;成明富;常娜娜;;3.0T磁共振成像對早期肝癌患者診斷價值及影像學(xué)研究[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2019年21期

3 田洪斌;;3.0T磁共振成像的特點和技術(shù)對策[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2019年21期

4 ;《磁共振成像臨床應(yīng)用入門(第2版)》已出版[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2019年01期

5 孟令嘯;;復(fù)雜型先天性心臟病磁共振成像的診斷效果評價[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2019年07期

6 ;《磁共振成像臨床應(yīng)用入門(第2版)》已出版[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2019年06期

7 ;《磁共振成像》雜志2020年征稿啟事[J];磁共振成像;2019年09期

8 ;《磁共振成像臨床應(yīng)用入門(第2版)》已出版[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2017年12期

9 ;《磁共振成像臨床應(yīng)用入門(第2版)》已出版[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2018年01期

10 ;《磁共振成像臨床應(yīng)用入門(第2版)》已出版[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2017年S1期

相關(guān)會議論文 前10條

1 周欣;;超靈敏肺部磁共振成像[A];第十九屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2016年

2 畢帆;陳穎;鄭蘊欣;姜瑞瑤;李斌;;磁共振成像技術(shù)成熟度評估模型研究[A];中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第十五次全國學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2015年

3 趙強;;磁共振成像的臨床應(yīng)用[A];核磁共振技術(shù)及應(yīng)用研討會論文集[C];2014年

4 鄒利光;;3.0T磁共振成像的特點和技術(shù)問題[A];中華醫(yī)學(xué)會第16次全國放射學(xué)學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2009年

5 范六一;;山東省醫(yī)用磁共振成像性能指標(biāo)調(diào)查分析[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（下冊）[C];2002年

6 鄭富增;;磁共振成像圖像的質(zhì)量控制探討[A];2009中華醫(yī)學(xué)會影像技術(shù)分會第十七次全國學(xué)術(shù)大會論文集[C];2009年

7 余正賢;;磁共振成像尿路造影的應(yīng)用價值[A];2010中華醫(yī)學(xué)會影像技術(shù)分會第十八次全國學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

8 雷皓;;轉(zhuǎn)化型小動物磁共振成像研究[A];第十六屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2010年

9 蔡志強;水淼;王海濤;沈其君;;磁共振成像在子宮內(nèi)膜癌診斷價值的探索[A];2013年浙江省放射學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

10 杝育文;灻

本文編號：2725579