1.5t、3t和7t下mrept技術(shù)核心算法在介電特性非均勻組織中的重建誤差研究

1、南方醫(yī)科大學(xué)2 0 1 3 級碩士學(xué)位論文1 ．5 T 、3 T 和7 T 下M R E P T 技術(shù)核心算法在介電特性非均勻組織中的重建誤差研究S t u d y o f t h er e c o n s t r u c t i o ne r r o r so f t h eM R E P T t e c h n i q u eu s i n gk e ya l g o r i t h m l o a d e dw i t hI n

2、h o m o g e n e o u s t i s s u e sa t1 ．5 ．3 a n d7 T課題來源：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目( 6 1 1 7 2 0 3 4 ，6 1 5 2 8 1 0 2 ) ，廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目( 2 0 1 5 A 0 3 0 3 1 3 2 3 4 ) ，廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目( 2 0 1 5 8 0 2 0 2 1 4 0 0 6 ) ，廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目( 2 0 1 4 J 4

3、1 0 0 1 6 0 ) ，上?？萍加?jì)劃項(xiàng)目( 1 5 4 4 1 9 0 7 5 0 0 o學(xué)位申請人導(dǎo) 師 姓名專 業(yè)名 稱培養(yǎng)類 型培 養(yǎng)層 次所在 學(xué) 院答辯委員會主席答辯委員會成員胥超辛學(xué)剛教授生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)型碩士研究生生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院盧廣文教授章春筍教授吳宗澤教授王濤教授余學(xué)飛教授2 0 1 6 年5 月2 5 日廣州中文摘要織介電特性變化，有可能為癌癥的早期診斷提供有價值的信息，甚至還有可能用于監(jiān)測正常組織演化成癌癥組

4、織的整個過程。因此，生物組織的介電特性成像具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。磁共振介電特性斷層成像( M a g n e t i cr e s o n a n c ee l e c t r i cp r o p e r t yt o m o g r a p h y , M RE P T ) 是繼開端同軸線法、電阻抗斷層成像( E l e c t r i c a lI m p e d a n c eT o m o g r a p h y , E I

5、 T ) 和磁共振電阻抗斷層成像( M a g n e t i c r e s o n a n c ee l e c t r i c a l i m p e d a n c e t o m o g r a p h y ，M R E I T ) 之后發(fā)展起來的新的介電特性成像方法。該成像技術(shù)不需要額外的測量電極，也不需要向人體注入電流，只需要使用標(biāo)準(zhǔn)磁共振成像系統(tǒng)和配套射頻線圈即可，介電特性成像質(zhì)量由其僅有的三個成像環(huán)節(jié)( 磁共振圖像質(zhì)量

6、、B 1 m a p p i n g 技術(shù)和磁共振介電特性斷層成像重建算法) 共同決定，相比其他幾種技術(shù)在臨床運(yùn)用中更具優(yōu)勢。磁共振介電特性斷層成像的核心重建算法是w e n 等提出的以修改了的亥姆霍茲方程為基礎(chǔ)的算法，當(dāng)己知組織內(nèi)的發(fā)射場分布時，便可由該算法求解組織內(nèi)部的介電特性分布。在推導(dǎo)該算法的過程中需假設(shè)組織介電特性在小范圍內(nèi)保持不變，該假設(shè)在介電特性均勻的組織負(fù)載中應(yīng)用時是成立的，此時M R E P T 核心重建算法的誤差較小

7、，由該假設(shè)引起的誤差可以被忽略。但是M R E P T 核心重建算法在介電特性非均勻的組織負(fù)載中應(yīng)用時，由該假設(shè)引起的誤差比較大。近年來，M R E P T 相關(guān)研究所采用的場強(qiáng)主要集中在1 ．5 T 、3 T 和7 T ，在M R E P T 核心重建算法中組織的電導(dǎo)率和介電常數(shù)與發(fā)射場之間的關(guān)系與頻率有關(guān)，并且在磁共振工程實(shí)踐中得到的磁共振圖像信噪比也隨頻率增大而增大，所以在不同的場強(qiáng)下，磁共振介電特性斷層成像核心算法在非均勻組織中

8、應(yīng)用時的誤差可能不一樣。針對磁共振介電特性斷層成像核心算法在非均勻組織中存在的誤差，目前，相關(guān)文獻(xiàn)只在3 T場強(qiáng)下分析了該誤差，在1 ．5 T 和7 T 場強(qiáng)下尚未有文獻(xiàn)對該誤差進(jìn)行量化分析。本文分別在1 ．5 T 、3 T 和7 T 頻率下量化分析M RE P T 核心算法在非均勻組織中的誤差，并對這三個頻率下的誤差進(jìn)行比較。M R E P T 技術(shù)的三個成像環(huán)節(jié)中，B 1M a p p i n g 技術(shù)是一個重要組成部分，該環(huán)節(jié)為后