磁共振定量磁化率成像方法與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 17:30
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)具有無(wú)電離輻射、多對(duì)比度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于疾病診斷和科學(xué)研究領(lǐng)域。定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping,QSM)是MRI中發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),能夠獲得生物組織磁化率分布,在測(cè)量組織鈣含量方面具有非常廣闊的應(yīng)用前景。骨質(zhì)疏松的典型表現(xiàn)是骨組織中鈣流失,理論上抗磁性的鈣流失會(huì)導(dǎo)致骨組織磁化率上升,因此QSM在骨質(zhì)疏松評(píng)估方面具有很大的潛力。另外,在QSM重建方面,從組織場(chǎng)到磁化率的偶極子解卷積受星形偽影干擾,仍是一個(gè)尚未解決的難題。本文圍繞腰椎QSM技術(shù)研究、腰椎QSM對(duì)骨質(zhì)疏松診斷價(jià)值的初步評(píng)估與QSM偶極子解卷積新方法研究展開以下三個(gè)方面的工作:(1)基于超短回波時(shí)間的腰椎QSM方法及其在骨質(zhì)疏松評(píng)估中的應(yīng)用。QSM能夠定量測(cè)量骨組織中與骨礦物質(zhì)含量密切相關(guān)的磁化率,有望提供一種無(wú)電離輻射的指標(biāo)用于骨質(zhì)疏松評(píng)估。為獲得高信噪比的圖像,本文提出利用超短回波時(shí)間采集腰椎QSM數(shù)據(jù);為了避免脂肪信號(hào)對(duì)QSM場(chǎng)圖估計(jì)的干擾,本文提出采集水脂同相回波的腰椎QSM數(shù)據(jù)采集方案。...
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1磁化率物質(zhì)被磁化后產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布示意圖?
?第二章?QSM基本原理及研究現(xiàn)狀???和Wave-CAIPI[24]三種。在多回波梯度回波序列中,QSM場(chǎng)圖由多個(gè)回波圖像擬??合得到;在平面回波成像和Wave-CAIPI中,直接將解纏繞后的相位圖像作為場(chǎng)??圖。相比之下,多回波梯度回波中多個(gè)回波擬合獲得的場(chǎng)圖信噪比更高。目前??QSM采集中,使用最廣泛的是三維多回波梯度回波序列,在本節(jié)主要介紹三維??多回波梯度回波序列。??圖2-2給出了三維多回波梯度回波序列中最簡(jiǎn)單的雙回波梯度回波序列的示??意圖。該序列先施加一個(gè)小角度射頻脈沖《,施加射頻脈沖的同時(shí)沿著Gz方向??施加選層梯度。隨后,沿著Gy,Gz兩個(gè)方向施加相位編碼,同時(shí)沿著Gx方向??施加負(fù)極性梯度場(chǎng)加速氫質(zhì)子的散相,緊接著施加正極性梯度場(chǎng)將散相的氫質(zhì)??子重聚,獲得第一個(gè)回波信號(hào)。與獲得第一個(gè)回波信號(hào)相似,第二個(gè)回波信號(hào)也??通過(guò)依次施加負(fù)極性梯度場(chǎng)和正極性梯度場(chǎng)用于氫質(zhì)子的散相和重聚,重聚時(shí)??獲得第二個(gè)回波信號(hào)。采用類似原理,可以獲得到更多回波的信號(hào)。??圖2-3給出了三維多回波梯度回波序列回波時(shí)間為3.7?ms和26.7?ms時(shí)采集???TE2???\t?TE1?t?!??處—?1?1???&?^ ̄L^U?1???K?——?H?I??Gy??__j?1???r?—?—?n?i??u?——?^?i??Gx??1?j?i?I???SG)?\t\/?\j\/??Echo?1?Echo?2??圖2-2雙回波梯度回波序列示意圖。兩個(gè)回波圖像(Echo?1和Echo?2)的回波時(shí)間分別為??TE1?和?TE2.??Fig.?2
?博士學(xué)位論文???TE?=?3.7ms?TE?=?26.7ms??S|??圖2-3多回波梯度回波序列兩個(gè)不同回波時(shí)間(TE?=?3.7ms和TE?=?26.7ms)采集到的人腦??幅度和相位圖像。??Fig.?2-3?Magnitude?and?phase?images?of?human?brain?were?acquired?by?multi-echo?gradient-echo??sequence?with?two?different?echo?times?(TE?=?3.7?ms?and?TE?=?26.7?ms).??到的人腦幅度圖像和相位圖像。從這兩個(gè)+同回波時(shí)間的閣像中11丨以i丨算山場(chǎng)??不均勻性。根據(jù)MRI物理原理,在人腦中僅有水的氫質(zhì)子產(chǎn)生信多M波梯??度回波中第n個(gè)回波時(shí)間7T,,采集到的MR1信號(hào)47^?)與場(chǎng)不均勻性頻率,之??間的關(guān)系為:??^(7'£?)?=?|.v(7'£j|e/(2^rc"^)?(2.9)??其中,|?|是取模操作;加表示初始相位。??2.2.3?QSIVI數(shù)據(jù)處理的基本步驟??QSM數(shù)據(jù)處理就坫從相位變化中逆向求解磁化率分布,需要經(jīng)過(guò)場(chǎng)圖估計(jì)、??場(chǎng)圖解纏繞、背景場(chǎng)去除和偶極/?解卷積四個(gè)步驟(圖2-4)。第一步,場(chǎng)圖估計(jì)??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]骨質(zhì)疏松癥中國(guó)白皮書[J]. EditorialBoardofOsteoporosisPreventionandTreatment(ChinaWhitePaper),ChinaHealthPromotionFoundation. 中華健康管理學(xué)雜志. 2009(3)
本文編號(hào):3291120
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1磁化率物質(zhì)被磁化后產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布示意圖?
?第二章?QSM基本原理及研究現(xiàn)狀???和Wave-CAIPI[24]三種。在多回波梯度回波序列中,QSM場(chǎng)圖由多個(gè)回波圖像擬??合得到;在平面回波成像和Wave-CAIPI中,直接將解纏繞后的相位圖像作為場(chǎng)??圖。相比之下,多回波梯度回波中多個(gè)回波擬合獲得的場(chǎng)圖信噪比更高。目前??QSM采集中,使用最廣泛的是三維多回波梯度回波序列,在本節(jié)主要介紹三維??多回波梯度回波序列。??圖2-2給出了三維多回波梯度回波序列中最簡(jiǎn)單的雙回波梯度回波序列的示??意圖。該序列先施加一個(gè)小角度射頻脈沖《,施加射頻脈沖的同時(shí)沿著Gz方向??施加選層梯度。隨后,沿著Gy,Gz兩個(gè)方向施加相位編碼,同時(shí)沿著Gx方向??施加負(fù)極性梯度場(chǎng)加速氫質(zhì)子的散相,緊接著施加正極性梯度場(chǎng)將散相的氫質(zhì)??子重聚,獲得第一個(gè)回波信號(hào)。與獲得第一個(gè)回波信號(hào)相似,第二個(gè)回波信號(hào)也??通過(guò)依次施加負(fù)極性梯度場(chǎng)和正極性梯度場(chǎng)用于氫質(zhì)子的散相和重聚,重聚時(shí)??獲得第二個(gè)回波信號(hào)。采用類似原理,可以獲得到更多回波的信號(hào)。??圖2-3給出了三維多回波梯度回波序列回波時(shí)間為3.7?ms和26.7?ms時(shí)采集???TE2???\t?TE1?t?!??處—?1?1???&?^ ̄L^U?1???K?——?H?I??Gy??__j?1???r?—?—?n?i??u?——?^?i??Gx??1?j?i?I???SG)?\t\/?\j\/??Echo?1?Echo?2??圖2-2雙回波梯度回波序列示意圖。兩個(gè)回波圖像(Echo?1和Echo?2)的回波時(shí)間分別為??TE1?和?TE2.??Fig.?2
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]骨質(zhì)疏松癥中國(guó)白皮書[J]. EditorialBoardofOsteoporosisPreventionandTreatment(ChinaWhitePaper),ChinaHealthPromotionFoundation. 中華健康管理學(xué)雜志. 2009(3)
本文編號(hào):3291120
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