本文關(guān)鍵詞：低場(chǎng)磁共振回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)

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【摘要】：腹部成像是磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)一個(gè)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域,然而呼吸導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽影仍然是其面臨的一個(gè)關(guān)鍵問題。低場(chǎng)MRI系統(tǒng)由于硬件性能的限制,對(duì)于相同的掃描技術(shù),所需的掃描時(shí)間一般更長(zhǎng),因此更易受呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的影響。如果不對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償或矯正,將造成圖像的模糊、鬼影、信號(hào)丟失、誤標(biāo)記等。這些圖像偽影會(huì)使重要的解剖結(jié)構(gòu)變得模糊不清,使診斷變得困難甚至不可能。因此研究低場(chǎng)下如何減輕呼吸運(yùn)動(dòng)偽影就成為了一個(gè)重要的問題�；仡櫴胶粑鼘�(dǎo)航門控(retrospective respiratory navigator gating)作為一種簡(jiǎn)單的技術(shù)能有效減少呼吸帶來的圖像偽影。目前,該技術(shù)已經(jīng)在高場(chǎng)超導(dǎo)MRI系統(tǒng)上得到了應(yīng)用,但此技術(shù)在低場(chǎng)永磁MRI設(shè)備上的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用尚未見諸報(bào)道。對(duì)此,本文首先研究和解決了回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)在低場(chǎng)MRI系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。從另一個(gè)方面來看,傳統(tǒng)的回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)也有自己的缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在掃描時(shí)間很長(zhǎng)、信噪比效率不高。針對(duì)此間題,在低場(chǎng)MRI系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)之后,本文新提出了一種改進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和重建方法來改善回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)的性能。本文的主要內(nèi)容可分為以下兩部分：1.導(dǎo)航序列的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù),第一步也是最重要的一步就是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)條形束(pencil beam)激發(fā)脈沖。本論文用小角度激發(fā)的k空間分析方法設(shè)計(jì)了二維條形激發(fā)脈沖用作呼吸導(dǎo)航：根據(jù)梯度線圈的最大梯度幅值和切變率設(shè)計(jì)了滿足梯度系統(tǒng)指標(biāo)的激發(fā)k空間軌跡；利用變密度k空間軌跡縮短了脈沖長(zhǎng)度,改善了激發(fā)輪廓；使用SLR (Shinnar-Le Roux)數(shù)值計(jì)算方法仿真了激發(fā)輪廓；在實(shí)現(xiàn)時(shí),測(cè)量了實(shí)際的激發(fā)k空間軌跡,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果優(yōu)化了梯度波形的設(shè)計(jì)；檢測(cè)隔膜位置時(shí)使用了基于灰度值的邊緣檢測(cè)算法,得到了準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。2.回顧式呼吸導(dǎo)航門控序列的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)本文將設(shè)計(jì)好的導(dǎo)航序列與2D GRE序列結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)了回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù),之后又對(duì)傳統(tǒng)的回顧式呼吸導(dǎo)航門控技術(shù)做了改進(jìn)。改進(jìn)表現(xiàn)在：使用變過采集率的數(shù)據(jù)采集方法減少了掃描時(shí)間；引入了加權(quán)平均的重建算法提高了圖像的信噪比,減少了圖像的運(yùn)動(dòng)偽影。水模和七名志愿者的成像結(jié)果表明,相同的掃描時(shí)間,改進(jìn)方法和傳統(tǒng)方法相比,可以有效提高圖像的信噪比、減少圖像偽影。該方法也可在不影響圖像質(zhì)量的前提下減少掃描時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：磁共振成像 低場(chǎng) 二維激發(fā)脈沖 小翻轉(zhuǎn)角近似 SLR k空間軌跡測(cè)量 回顧式呼吸導(dǎo)航 信噪比 鬼影圖像比 熵聚集準(zhǔn)則
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;R445.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 磁共振成像的發(fā)展史及現(xiàn)狀11-12
• 1.2 本文的研究背景及意義12-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 磁共振成像原理16-28
• 2.1 磁共振物理原理16-20
• 2.1.1 進(jìn)動(dòng)17-18
• 2.1.2 核磁共振現(xiàn)象18-19
• 2.1.3 弛豫過程19-20
• 2.1.4 布洛赫(Bloch)方程20
• 2.2 磁共振信號(hào)的探測(cè)與采集20-22
• 2.2.1 自由感應(yīng)衰減信號(hào)21
• 2.2.2 自旋回波信號(hào)21-22
• 2.2.3 梯度回波信號(hào)22
• 2.3 磁共振成像原理22-28
• 2.3.1 選層22-23
• 2.3.2 相位編碼23-24
• 2.3.3 頻率編碼24
• 2.3.4 k空間24-25
• 2.3.5 脈沖序列及對(duì)比機(jī)制25-28
• 3 OPER-0.35T磁共振成像系統(tǒng)28-32
• 3.1 主磁體28-29
• 3.2 譜儀29
• 3.3 梯度功放和梯度線圈29-30
• 3.4 射頻功放和射頻線圈30-32
• 4 導(dǎo)航序列的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)32-54
• 4.1 二維條形激發(fā)脈沖33
• 4.2 小角度激發(fā)的k空間分析33-36
• 4.3 條形激發(fā)脈沖的設(shè)計(jì)36-43
• 4.3.1 k空間軌跡和梯度磁場(chǎng)波形的設(shè)計(jì)36-38
• 4.3.2 RF脈沖波形的設(shè)計(jì)38-43
• 4.4 使用SLR算法仿真激發(fā)輪廓43-44
• 4.5 條形激發(fā)脈沖實(shí)驗(yàn)與結(jié)果44-45
• 4.6 實(shí)際激發(fā)k空間軌跡測(cè)量45-50
• 4.7 條形激發(fā)脈沖用作導(dǎo)航50-52
• 4.7.1 導(dǎo)航序列與結(jié)果50-51
• 4.7.2 橫膈膜位置檢測(cè)51-52
• 4.8 討論與總結(jié)52-54
• 5 回顧式呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航門控的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)54-63
• 5.1 回顧式呼吸導(dǎo)航門控的實(shí)現(xiàn)54-56
• 5.2 改進(jìn)的回顧式呼吸導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集與重建方法56-57
• 5.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)57-58
• 5.4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果58-61
• 5.4.1 水模實(shí)驗(yàn)與結(jié)果58-60
• 5.4.2 人體實(shí)驗(yàn)與結(jié)果60-61
• 5.5 討論與結(jié)論61-63
• 6. 總結(jié)及展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 7 參考文獻(xiàn)65-71
• 附錄：作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果71

【參考文獻(xiàn)】

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2 楊正漢;馮逢;王霄英;;磁共振成像技術(shù)指南——檢查規(guī)范、臨床策略及新技術(shù)(修訂版)[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志;2010年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 方文星;低場(chǎng)磁共振3D TOF腦血管成像序列優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1114288