【摘要】：磁共振髓鞘水成像對大腦白質中的髓鞘具有較高的敏感度和組織特異性,為檢測白質纖維的完整性提供定量的依據,在臨床診斷、預后等方面具有較為重要的價值。本文針對提高基于多梯度回波的髓鞘水定量計算在高空間分辨率下的穩(wěn)定性,以及提高髓鞘水成像的掃描效率兩大方面進行了技術方面的研究開發(fā)工作。針對基于多梯度回波的高分辨率髓鞘水成像的穩(wěn)定性問題,本文提出了一種高空間分辨率髓鞘水及其他白質組分的成像方法,創(chuàng)新地引入了同時獲得的組織磁敏感特性,不需要額外的數據采集來獲得定量磁敏感圖(QSM)。與低分辨率的直接復數擬合的方法相比,該方法得到的髓鞘水百分比圖減小了部分容積效應,因而具有更多灰白質分界的細節(jié),得到的高分辨率定量髓鞘水百分比(myelin water fraction,MWF)與各組分頻率偏移圖將層面內的分辨率提高了 4倍,并具有較高的穩(wěn)定性。此外,為提高基于該序列的髓鞘水成像掃描速度,本文首次提出了成組聯合非線性求逆重建方法(gJNLINV)這一無校準并行成像方法,并在4倍降采樣的多梯度回波k空間數據中得到驗證。利用gJNLINV重建的4倍加速圖像得到的定量髓鞘水百分比(MWF)接近于全采樣的金標準,且大幅提高了重建計算的效率,也顯著緩解了線圈空間敏感度不連續(xù)的問題。本文創(chuàng)新性地提出了一種結合并行成像技術的快速直接髓鞘水成像技術,稱為wave-CAIPI ViSTa。它可提供8倍的掃描加速,使覆蓋全腦范圍的掃描在15分鐘內完成,并且依然保持了較高的圖像質量和足夠高的空間分辨率。此外,該項研究也提出了一種針對wave-CAIPI并行成像技術的填零重建法,并證明了它能有效降低殘余wave PSF偽影,展示了它在wave-CAIPI ViSTa成像中的重要作用。
【圖文】：

圖２．１髓鞘化軸突（ａ）與未髓鞘化軸突（ｂ）的神經沖動傳導路徑示意圖。逡逑圍yL經系統的髓鞘層被施旺細胞的細胞質所包圍，左圖中箭頭代表外側軸系膜。逡逑圖２．２右圖中的箭頭所指為少突細胞，與左圖相比，少突細胞的細胞質遠少于施旺逡逑細胞。逡逑髓鞘本質上是細胞膜結構的一種延展。它是一個沿著同心圓向外的蛋白逡逑質－脂質－蛋白質－脂質的周期性結構。對圖２．２右圖的中樞神經細胞進行局部放大逡逑（３５００００倍）后可以清晰地觀察到髓鞘的這種片層結構（圖２．３）。圖中可以清晰地逡逑看到髓鞘呈現明暗交替的結構形式。由于髓鞘由施旺細胞或少突細胞卷繞而來，逡逑因此能比較容易理解其結構組成。暗線代表被壓合在一起的細胞膜內側蛋白質逡逑層；亮部（稱為周期內線，Ｉｎｔｒａｐｅｒｉｏｄ邋Ｌｉｎｅ，白色箭頭）則代表沒有被壓合在一起的逡逑８逡逑

邐第２章相關研究工作概述逡逑0W逡逑圖２．２髓鞘化的周圍與中樞神經細胞的電鏡截面圖。引自［２７］中的圖１０．４與１０．７。逡逑圖２．３放大后的中樞神經細胞髓鞘結構。引自［２７］中的圖１０．６。逡逑細胞膜外側蛋「１，在高倍放大Ｋ可以觀察到它由兩層結構組成，說明細胞膜外側沒逡逑有被壓合。邐．逡逑在周圍神經系統中，，施旺細胞的質膜首先開始纏繞軸突，并形成一個可與神經逡逑細胞表面發(fā)生物質交換的雙層膜結構，該結構被稱作軸系膜。而后軸系膜開始以逡逑螺旋形式環(huán)繞軸突，施旺細胞內部的細胞質表面被壓緊，成為髓鞘結構中的暗線，逡逑而兩層施旺細胞外表面則成為髓鞘中的較亮部分（周期內線）。圖２．４中（Ａ）到（Ｄ）逡逑展示了周圍神經系統的髓鞘化過程。在中樞神經系統，髓鞘由少突細胞生成，其過逡逑程與周圍神經系統類似，也具有螺旋形纏繞的過程。一個少突細胞T以同時髓鞘逡逑化４０根以上的軸突［３８］。逡逑９逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R445.2;R744.5

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本文編號：2620020