新型单扫描时空编码的定量磁化率成像初步研究

摘要

磁共振成像技术（MRI）以核磁共振(NMR)原理为基础，可以提供一种无损伤手段来探测体内结构。平面回波成像(EPI)只需一次激发就可获取整幅图像，但在强磁场或者不均匀场中对磁化率伪影非常敏感，不适合用来获取相位图像。单扫描时空编码(SPEN)方法可以很好地解决这一问题，它对磁场不均匀具有天生的免疫力，并且在均匀场下可以提供与EPI方法类似质量的图像。定量磁化率成像(QSM)以相位信息为基础，是科学研究和临床应用的一个热点问题。本文将单扫描SPEN技术应用到局部相位像研究中，对促进QSM更深层次和更广泛的应用具有重要意义。本文的主要研究成果有:
　　一、首先对定量磁化率成像原理进行了简要介绍，接着对具有代表性的QSM重建方法和去除背景场方法进行了全面综述，并对QSM在MRI中的应用进行了总结。
　　二、完成了基于常规采样方法的QSM重建。文中基于多回波脉冲序列MGE3D对数据进行采集，多回波数据可以提供更多的相位信息，更加有利于QSM重建。利用l0范数法对实验数据进行QSM重建，并对结果进行讨论。介绍了离体猪脑组织和SPIO样品的制作方法。
　　三、首次将基于单扫描时空编码的全重聚脉冲序列应用到局部相位像研究中，该序列可以使每个位置的解码信号都实现梯度散相和偏共振散相的重聚。并基于SPIO样品、柠檬样品和猪脑样品的实验结果进行分析和讨论。通过实验结果验证了将该全重聚SPEN脉冲序列应用到局部相位像研究的可行性，为单扫描动态QSM研究提供了数据采样方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 核磁共振成像基本原理

1．3 定量磁化率成像原理

1．4 单扫描时空编码原理

1．5 论文结构

参考文献

第二章 定量磁化率图像重建方法及其应用

2．1 引言

2．2 去除背景场方法

2．2．1 复杂谐波伪影去除法(SHARP)

2．2．2 偶极场投影法(PDF)

2．3 定量磁化率图像重建原理及方法

2．3．1 多方向采样磁化率计算方法

2．3．2 k空间加权微分法

2．3．3 贝叶斯正则化方法

2．4 QSM在临床中的应用

2．5 本章小结

参考文献

第三章 基于常规采样方法的QSM重建

3．1 引言

3．2 原理描述

3．2．1 梯度回波脉冲序列

3．2．2 l0范数重建原理

3．2 实验方法与实验材料

3．3 实验结果与讨论

3．4 本章小结

参考文献

第四章 基于单扫描时空编码的局部相位成像研究

4．1 引言

4．2 理论描述

4．2．1 chirp脉冲

4．2．2 chirp脉冲激励的自旋核响应

4．2．3 全重聚SPEN序列

4．3 实验方法与材料

4．4 实验结果与讨论

4．5 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

论文发表情况

致谢