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肝窦阻塞综合症(sinusoidal obstruction syndrome,SOS)是一种由微循环障碍引发的肝脏组织结构损伤,其发展过程伴随有肝窦充血、细胞水肿、炎症、坏死和细胞间的大分子物质积聚。扩散磁共振成像(diffusionmagnetic resonance imaging,dMRI)反映了生物组织中水分子扩散运动的快慢,可用来刻画组织微观结构的变化和毛细血管内的血流微循环。旋转坐标系下自旋晶格驰豫时间(spin-lattice relaxation time in the rotating frame,T1rho)对低频运动敏感,可用于探究组织中的大分子物质组成及水分子与大分子物质之间的质子交换。然而,扩散和T1rho图像受噪声干扰严重,在参数拟合过程中可能产生较大误差,容易造成其定量参数在肝脏疾病评估中的不准确。本文围绕非高斯dMRI对SOS定量诊断价值的探索、非高斯扩散体素内不相干运动(non-Gaussian intravoxel incoherent motion,nG-IVIM)模型的优化求解及应用、T1rho定量评估SOS治疗效果的可行性开展以下三个方面的工作:(1)利用非高斯扩散模型评估SOS造成的肝脏组织结构损伤的研究。拉伸指数模型(stretched exponential model,SEM)和扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)均通过高阶指数模型来刻画生物组织内由水分子非高斯扩散导致的dMRI信号衰减和生物组织结构的改变。通过分析SEM和DKI在SOS发展过程中的定量参数值,以病理结果为参考依据,证实了 SOS所导致的多种病理性损伤及其严重程度与扩散参数(DDC和Dapp)和异质性参数(α和Kapp)之间均存在相关性,并且正常肝脏的DDC和Dapp值(1.343±0.111;1.615±0.149×10-3 mm2/s)明显高于早期 SOS(1.145±0.073;1.421±0.098×10-3 mm2/s;P<0.01)和晚期 SOS(0.978±0.091;1.200 ± 0.100×10-3 mm2/s;P<0.01)。结果表明SEM和DKI可能有助于SOS的分期诊断。(2)nG-IVIM的优化求解方法及该模型在SOS评估中的研究。nG-IVIM作为一种双指数联合模型,相比于单独的DKI和IVIM模型更能准确反映生物组织内非高斯扩散和血流灌注造成的信号衰减。但nG-IVIM模型的复杂度高,加之高b值图像信噪比低,导致该模型的拟合参数受噪声干扰产生的偏差和波动较大。为了提高nG-IVIM模型拟合参数的鲁棒性,本文提出了一种非局部均值联合偏差校正的方法。通过对图像进行非局部均值去噪来降低拟合参数的波动性,然后利用偏差校正提高拟合参数的准确性。结果显示,本文提出的方法能有效减少nG-IVIM模型拟合参数的误差,且该模型相比于DKI和IVIM具有更高的诊断准确率。(3)T1rho序列扫描参数优化及其与SOS引发的肝脏多种病变相关性研究。T1rho快速成像序列中翻转角的选择会影响其定量参数的准确性。本文通过仿真实验评估了翻转角和T1rho参数拟合误差之间的相互关系,证明40°翻转角为序列的最优扫描参数。利用优化后的T1rho序列进行参数估计,通过定量参数与病理评分间的回归分析,探究了在SOS发展过程中细胞炎症和肝纤维化对T1rho参数的影响。