低場(chǎng)磁共振3D TOF腦血管成像序列優(yōu)化研究.pdf

1、磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）技術(shù)作為一種對(duì)人體無傷害的診斷工具，它不僅能檢測(cè)出體內(nèi)組織的結(jié)構(gòu)變化，還能顯示生理功能信息的變化，在科學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用。由于高場(chǎng)超導(dǎo)系統(tǒng)的昂貴費(fèi)用和國(guó)內(nèi)低端研發(fā)水平，國(guó)內(nèi)醫(yī)院中磁共振成像系統(tǒng)的普及率相對(duì)比較低，特別是非沿海和非發(fā)達(dá)地區(qū)的中小型醫(yī)院。在當(dāng)前的國(guó)情下，低場(chǎng)磁共振系統(tǒng)因?yàn)閮r(jià)格低廉而備受企業(yè)和醫(yī)院的親睞。但其固有的低信噪比（signal

2、-to-noise ratio，SNR），使得采集的圖像質(zhì)量往往比較差。這就對(duì)圖像采集的關(guān)鍵角色——脈沖序列的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。
　　近年來，磁共振血管成像（magnetic tesonance angiography, MRA）已經(jīng)成為血管疾病檢查和診斷的常規(guī)技術(shù)之一。時(shí)間飛躍(time-of-flight，TOF)是目前臨床上應(yīng)用最廣泛的MRA方法。TOF MRA其實(shí)是一種梯度回波成像方式，它是利用血液的流入增強(qiáng)效應(yīng)來增強(qiáng)

3、血管與靜態(tài)組織的對(duì)比度。TOF序列通常采用一階梯度力矩歸零策略來減小血液流動(dòng)偽影。在復(fù)雜流速的血管部位，比如顱內(nèi)的大多數(shù)血管，高階的流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致自旋散相。而自旋散相會(huì)造成MRA圖像中真實(shí)血管的丟失，從而阻礙TOF MRA的廣泛應(yīng)用。此外，三維(three dimension，3D) TOF序列在兩個(gè)方向都施加了相位編碼，使得一個(gè)典型全腦的掃描需要十分鐘左右的時(shí)間，這對(duì)病人來說有些長(zhǎng)，特別是老人和孩子。本文針對(duì)上述問題，對(duì)本實(shí)驗(yàn)室0.35T

4、永磁MRI系統(tǒng)的原始3D TOF序列進(jìn)行優(yōu)化研究。主要內(nèi)容包括:
　　1.研究了部分k-空間數(shù)據(jù)采集和基于凸集投影的圖像重建算法，能有效減少回波時(shí)間(echo time，TE)。并研究了在部分k-空間數(shù)據(jù)中運(yùn)用3D Fermi濾波，可提高圖像的信噪比。
　　2.研究了Shinnar-Le Roux(SLR)算法，設(shè)計(jì)出最小相位的SLR型脈沖。該脈沖能夠獲得理想的層選輪廓的同時(shí)縮短TE。
　　3.研究了TE的縮短，能有效

5、減小TOF MRA中由散相引起的血管信號(hào)丟失。在低場(chǎng)下采用了三種縮短TE方法:對(duì)流動(dòng)補(bǔ)償梯度采用允許的最大幅值和最小上升時(shí)間，得到最小的持續(xù)時(shí)間;利用部分回波采樣縮短采樣開始到回波中心的時(shí)間;采用短的不對(duì)稱射頻(radiofrequency, RF)脈沖縮短峰值處到末尾的時(shí)間。
　　4.創(chuàng)新性提出了雙回波3D TOF MRA數(shù)據(jù)的采集技術(shù)。并且利用點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(point spread function，PSF)分析雙回波造成的圖像