【摘要】： 定量磁共振測溫技術(shù)已成為腫瘤熱療過程中無創(chuàng)地實(shí)時監(jiān)控目標(biāo)組織溫度一種有效手段。磁共振溫度成像可基于多種溫度敏感的磁共振參數(shù),如自旋-晶格馳豫時間T1、擴(kuò)散系數(shù)D和水質(zhì)子自旋頻率(PRF)。其中PRF方法由于其良好的溫度靈敏度、線性和組織無關(guān)性而被廣泛采用。但是,傳統(tǒng)的PRF相位相減法易受脂肪質(zhì)子、運(yùn)動和磁場漂移等因素的干擾,而磁共振波譜成像法較低的時空分辨率限制其應(yīng)用于臨床的實(shí)時監(jiān)控。本文提出以脂肪質(zhì)子為內(nèi)在參考物的基于多回波GRE序列的溫度模型來解決上述兩種PRF方法的現(xiàn)存問題;利用擴(kuò)展Prony算法和最大似然LM算法對該溫度模型進(jìn)行擬合來估計(jì)含有溫度信息的油水間化學(xué)位移;以Cramer-Rao下限為工具,通過對溫度模型的噪聲分析來評估兩種算法的有效性和組織參數(shù)、序列成像參數(shù)對溫度估計(jì)精度的影響;通過仿體實(shí)驗(yàn)來評價新方法的測溫有效性和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示與熱電偶測溫相比,新方法的最大溫度誤差和標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.614oC和0.06oC,驗(yàn)證了基于模型的溫度成像新方法的可行性以及相比于傳統(tǒng)相位相減法的優(yōu)越性。本文的工作為進(jìn)一步的臨床應(yīng)用作了前期的技術(shù)準(zhǔn)備。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R445.2;O482.531
【圖文】：

其中0B 為主磁場場強(qiáng)， γ 為旋磁比。由此可知，對于特定的原子核的只依賴于主磁場的強(qiáng)度。因此，若分子中同一種核或者不同分子中的感受同樣的磁場0B ，那么就只有一個共振頻率0ω ，對應(yīng)一條譜線。情況并非如此，而是具有一定的寬度。也就是質(zhì)子的共振頻率與其化關(guān)，有微小的移動，這就是所謂的“化學(xué)位移”�；瘜W(xué)位移的起源可由：包圍原子核的電子以及鄰近原子核的電子也繞外部磁場進(jìn)動，結(jié)果局部磁場，疊加到0B 上，改變了原來的共振頻率，從而引起了化學(xué)位Hindman等人在研究水分子的形成和作用力時，發(fā)現(xiàn)溫度變化會改變[28]。其原理如圖2-1所示，對于某一溫度，水質(zhì)子感受到的局部磁場 B下式表示：0( ) [1 ( )]nucB T = +σTB（2-其中0σ ( )= σ +σTT （單位：ppm），0σ 表示除溫度變化以外其他情況部磁場的變化，σT表示僅僅由溫度引起的局部磁場的變化。

GRE序列在回波采集中心處積累的相位偏差

圖 2.3 ΔΦ 完全由溫度變化引起的變化可由下式計(jì)算（圖 2-3）；0refT T TγαB TEΔΦΔ = =可知，重建溫度分布圖必須獲得圖像的相位的卷繞問題。磁場的不均勻性等會造成于求相位的函數(shù) arctan 的周期性，超過 2π紋。如果首先分別求出參考圖以及待求溫以及相對溫度變化，就有可能因?yàn)橄辔坏南辔痪砝@的影響，相位差圖一般由下式計(jì){ }{ }*0*0Im ( , ) ( , )arctanRe ( , ) ( , ) ΔΦ = S x y S x yS x y S x y

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 高翔;高上凱;;利用磁共振成像實(shí)現(xiàn)腫瘤熱療中實(shí)時無創(chuàng)測溫的方法[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2006年03期

本文編號：2748537