超灵敏度分子影像学信号增强方法:超极化Xe化学位移反转转移

来源 :第十七届全国波谱学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bold_gm
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  本文提出了“超极化氙化学位移反转转移”磁共振方法,利用微量的束缚态Xe(超分子笼内Xe)和大量的自由态Xe之间的化学交换,实现对信号的进一步放大。相对于传统磁共振,预期新的磁共振方法在对生物分子的检测灵敏度上可增强4-5个数量级,极大的拓展磁共振的应用范围。
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本文采用一个改进的信号增强分子间二量子相干(iDQC)序列结合多重聚脉冲模块(iDQC_MRP)来研究化学交换饱和转移成像。采用iDQC_MRP方法得到的化学饱和交换率是CESTiDQC=28.9%,比常规单量子CESTSQC =16.6%饱和交换率提高了近两倍,同时信噪比也得到了明显提高。
本文提出把PBDW放在二维冗余小波域中,这样的变换称为PBDWW。PBDWW来源于bandelet变换,但PBDWW采用的是冗余小波变换而且不进行图像块的四叉树合并。RLNE随着迭代次数的增加逐渐降低,这意味着重建图像越来越逼近全采k空间重建图像。可以看出本文方法对于给定的数据是随着迭代增加逐渐收敛于全采MRI图像。
为了弥补EPI成像法在高场情况下易受磁场不均匀和化学位移影响的不足,以色列Frydman小组提出了单扫描空间编码成像方法。单扫描空间编码方法需要通过求解一个线性方程组来进行图像的超分辨率重建,该线性方程组的系数矩阵由编码过程决定。根据系数矩阵对称正定且主要能量集中在主对角线等特点,利用奇异值分解(SVD)法构造出预处理矩阵。预处理矩阵能够极大地降低系数矩阵的条件数,消除高条件数在求解过程中引入的噪
本文研究无相干选择梯度场时,由样品几何形状产生的远程偶极场引起的iDQC信号。设计相位循环方案以同时获得±iDQC信号,并研究该方法对iDQC谱与成像信号的影响。结果表明,无CSG时,仅采用适当相位循环的强iDQC方法可以有效提高iDQC信号强度。这一特性有助于其在MRI中的应用。
本文的主要工作是结合分子内零量子技术和空间编码超快速技术,采用脉冲序列清除所有非耦合自旋的共振信号,快速高效地获得不均匀场不稳定场下的高分辨二维谱。
核磁共振谱仪上,最有效的自动匀场方法就是三维梯度匀场。其匀场效果远远优于其他的匀场方法,三维梯度匀场技术测量样品内不均匀磁场的空间分布,再依据多个匀场线圈产生的特定磁场,计算出匀场线圈电流组合,来弥补样品磁场上存在的不均匀性。三维梯度匀场过程的采样信号的信噪比也有显著的提高。
本文在快速软阈值迭代算法(FISTA)[1,4,5]的基础上提出一种基于边缘权重的重建方法(EWM),该方法求解的最优化问题与ECIA完全相同。相比ECIA方法中的0-1二值权重W, EWM方法中W对角线上的元素的取值是0到I之间的连续值。权重值的连续变化能在重建过程中对小波系数α进行不同程度的激励或者抑制。此外,加权矩阵W考虑了小波域内单个系数对局部块边缘的贡献程度和边缘的空间连续性,可以在重建
本文从模拟仿真的角度,分析了增强后的辐射阻尼效应对成像信号的影响,建立了正反馈增强模拟算法,探究了辐射阻尼对于成像信号的影响规律。结果表明辐射阻尼正反馈增强可以改善成像信息,通过选取最优化的系统参数,成像对比度可以在很大程度上得到提高,尤其是对于检测线圈品质因数相对比较低的成像仪器,效果更加明显。另外将辐射阻尼的这些特性进一步结合到新的成像方法中,将对探索辐射阻尼在成像领域的新应用有很大帮助。
近年来,一种新型的NMR检测方法行波核磁共振(TWNMR)得到广泛关注。与传统的方法,线圈和被测对象的近距离耦合不同,TWNVMR依靠射频行波可以实现远距离激发和检测信号。 然而承载行波的波导存在截止频率的限制,不过传输线及TEM波的引入彻底解决了这一问题,由于结构的开放性,平行板传输线比同轴线更容易设置样品区,及简化换样过程,此外,TWNMR不再像传统探头那样将调谐匹配电路放入腔体内,避免了共振
本文提出了一种基于可编程门阵列(FPGA)的多通道核磁共振数字接收机,接收机的第一级为可变增益放大电路(VGA),实现对中频信号的放大,信号经过防混叠低通滤波器(LPF)后送入第二级ADC电路进行数字化,ADC以60 MHz的采样率对中频信号进行采样,第三级为FPGA控制电路,实现采样信号的数字下变频和接收机外部电路的控制等功能。接收机与系统其他模块之间通过背板上的同步信号连接,实现模块之间的交互