磁共振射频发射场映像技术研究

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ppsl21
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁共振成像是临床诊断中常用的安全有效的断层成像技术,其物理基础是核磁共振现象。在磁共振成像中的过程中,射频发射场(B1+)起着重要的作用。获取实际成像时B1+场幅值的空间分布对许多磁共振应用与研究来说具有重大意义,如射频场匀场技术,纵向弛豫时间成像技术,化学交换饱和转移技术和磁共振介电特性断层成像技术等。(B1+ mapping)技术采用特定的成像序列,采集多幅图像,根据磁共振信号的幅值或者相位变化消除信号中与发射场无关的信息,进而计算出B1+场幅值大小。在现有的射频发射场映像技术中,布洛赫-西尔格特偏移(Bloch-Siegert shift,BSS)法是目前最常用的方法之一,该技术利用频率失谐的射频脉冲改变了质子旋转的频率,从而使相位发生偏移,偏移的大小与失谐脉冲的幅值大小相关,最后通过检测该相位偏移计算射频发射场。在临床磁共振成像系统中,常用多通道阵列线圈作为接收线圈。在这种情况下,若使用射频发射场映像技术对B1+场幅值进行映像,线圈的每个接收通道均能独立接收信号,获取多组图像。理论上,B1+场幅值的计算与接收通道无关,因此,每个接收通道接收到的信号均能计算出B1+场幅值的大小。但是在实际实验中,信号采集受到噪声的影响,单个接收通道获得的图像在接近通道空间位置的区域具有高信噪比,而在距离接收通道较远的区域的信噪比较低。信噪比低时,B1+场幅值的计算会出现较大误差。因此需要结合所有接收通道采集的图像计算B1+场幅值。本文首先从理论上研究了六种射频发射场映像方法,然后选取BSS方法为例子进行深入研究,设计并实现了 BSS序列,最后针对临床磁共振成像系统多用多通道阵列线圈作为接收线圈这一现状,提出了一种通道结合方法,提高了发射场计算的精确度。BSS序列设计研究中,基于射频脉冲和空间编码梯度的设计理论,开发了费米脉冲(Ferrmi pulse)作为失谐脉冲,实现了空间编码梯度,最终完成了 BSS序列。随后在实际成像实验中,按照以下步骤检验BSS序列的正确性:(1)使用示波器测量谱仪实际输出的序列波形,观察是否符合所设计的BSS序列波形(2)比较失谐脉冲造成的相位偏移的理论值和实测值;(3)以双角法(double angle method,DAM)方法作为参考,对比DAM方法与BSS方法计算的B1+场幅值空间分布。结果表明,实际成像实验中序列波形符合BSS序列波形,相位偏移的理论值和实测值一致,DAM方法与BSS方法计算的B1+场幅值空间分布一致,BSS序列设计成功。在通道结合方法的研究中,本文将该方法与BSS法结合。通道结合方法以信号相位噪声的概率密度分布为基础,推导出相位差概率密度函数。随后采用最大似然法计算相位差的无偏估计,实现通道结合。实验中将本方法与现有方法进行比较,结果表明,本文提出的通道结合方法具有更高的鲁棒性,在信噪比较差的情况下平均差异系数值为1.22%,B1+场幅值计算的准确度更高。本文对几种射频发射场映像技术展开了理论研究,并深入研究了 BSS法。在BSS序列设计研究中,本文介绍了 BSS序列设计以及验证的思路。在通道结合方法的研究中,本文提高了B1+场幅值计算的准确度,对纵向弛豫时间成像等许多磁共振研究带来重大提升,为实际成像中的数据处理提供理论指导。
其他文献
电力系统利用红外诊断技术对现场拍摄的大量红外图像进行检测,将拍摄者、拍摄时间和地点等信息无损嵌入到对应红外图像中进行隐藏。需要的时候将信息提取出来,可确保图像信息的准确性和安全性,对于电力系统的运行维护和管理有着重要的意义。本文基于电气设备红外图像,结合可逆信息隐藏技术,对可逆算法进行改进,用以提高电气设备红外图像的嵌入能力。基于像素值排序(Pixel-value-ordering,PVO)的可逆
目的观察双清平化方(SPHD)对代谢综合征(MS)大鼠糖代谢相关生化指标、胰腺组织病理及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)及磷酸化AKT(p-AKT)、插头转录因子1(FOXO1)及磷
立体匹配技术是计算机视觉研究领域中至关重要的技术之一,一直是研究的热点和焦点,在三维重建、智能机器人导航、公共安全、航空勘测中具有广泛的应用。随着近几年深度学习技术的飞速发展,卷积神经网络在语音、文本、人脸识别等领域取得了巨大的成功,尤其在图像特征提取方面效果甚好。本文鉴于深度学习能够提取抽象特征和自己学习的能力,决定将深度学习运用到立体匹配任务以此提高了视差图的精度。本文的主要工作如下:1)对传
目的:以赪桐的根为研究对象,对其进行以下研究:1.研究赪桐根石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位、95%乙醇部位提取液的抗炎作用,并确定抗炎作用有效部位及其作用机制;2.建
研究背景侵袭性曲霉病(IA)是重症免疫受损个体发生死亡的主要原因之一。近些年来随着骨髓移植、实体器官移植的蓬勃发展及新型免疫抑制剂的不断问世,免疫抑制人群逐渐增多,侵
第一部分骨癌痛模型的建立及疼痛行为学评估[目的]评价在雌性成年Sprague-Dawley大鼠胫骨内接种Walker256乳腺癌细胞建立骨癌痛模型的可行性。[方法]将18只清洁级雌性成年Spr
狂犬病(Rabies)是一种被狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)感染引起的人兽共患病。RABV属于嗜神经病毒,其病理症状主要为致死性的脑炎,出现发病症状后致死率接近100%,目前缺少有效的
本文在斯蒂格勒的理论视阈下,将文学文本视为第三持存来进行研究。今天的这个时代可以被叫做数字信息时代,命名的逻辑是对技术特征的描述。这个时代的文化和社会正在发生着全
本文基于课题组前期建立的差分收敛法(Difference Converging Method,DCM)中的微分思想,从双核分子R线系跃迁能量的经典表达形式出发,推导获得了仅需11条精确的R支跃迁谱线实
导模共振滤光片具有很好的光谱性质,带宽窄、衍射率高和大范围的高旁带抑制率。并且结构简单,只有两层或三层,所以一直是光学领域关注的热点。基于亚波长介质光栅结构的导模共振滤光片具有优异的光学特性,在很多领域都有着很大的应用潜力和应用价值。本论文主要基于严格耦合波理论和等效介质理论对导模共振滤光片进行设计和仿真计算,利用有限时域差分法计算导模共振滤光片结构的电磁场分布,并基于电磁场分布对导模共振滤光片的