基于质子密度加权非血氧水平依赖的功能磁共振成像的研究
发布时间：2021-08-03 04:59
功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）自90年代初出现以来发展迅速。由于能够实时地对大脑皮层神经功能活动进行成像而进一步扩大了磁共振成像技术在临床上的应用。fMRI以较高的空间分辨率、时间分辨率及无损伤的特性己成为脑科学和生命科学研究的重要工具。通常的fMRI技术都是基于血氧水平依赖（Blood Oxygenation Level Dependent, BOLD）对比机制,在高场MRI系统中实现大脑功能的研究。随着这一技术的不断深入发展,近来发现基于质子密度加权非BOLD（non-BOLD）fMRI同样可以定位大脑功能区,并可以解释BOLD模型的问题.这为fMRI的研究补充了新的方法和手段,引领一个全新的方向,特别是non-BOLD fMRI研究可以在低场MRI中实现,对目前最普遍使用低场MRI系统的国内大部分用户,尤其具有应用价值。本论文对基于质子密度加权non-BOLD功能磁共振成像技术进行研究,主要包括三个方面的工作：1)为提高低场fMRI的可用性,研究改进低场fMRI的实现方法,提出优化成像序列结合改进低场功能数据...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 fMRI定位大脑功能区
1.1.2 MRI当前研究方向
1.1.3 低场fMRI的应用
1.2 国内外研究现状及存在的问题
1.2.1 fMRI对比机制
1.2.2 fMRI实现方法
1.3 本论文工作设想及意义
第2章 磁共振成像原理
2.1 磁共振信号的产生
2.1.1 磁化的核自旋系统
2.1.2 RF激发
2.1.3 弛豫和信号
2.2 磁共振信号的探测
2.2.1 信号探测方法
2.2.2 信号特征
2.3 磁共振图像的重建
2.3.1 信号定位
2.3.2 成像原理与K空间采样
2.4 图像对比度
第3章 低场non-BOLD fMRI的研究
3.1 fMRI的non-BOLD效应
3.1.1 BOLD效应和血液动力学响应
3.1.2 non-BOLD效应的产生
3.2 低场fMRI的实现方法
3.2.1 刺激范式的设计
3.2.2 TSE序列采集功能数据
3.2.3 功能图像的预处理方法
3.2.4 功能数据的分析模型
3.2.5 大脑运动功能区的位置
3.2.6 结果和分析
3.3 优化TSE序列扫描参数的方法
3.4 改进低场功能数据分析的方法
3.4.1 掩模图像的生成
3.4.2 校正GLM模型β参数估计值
3.4.3 改进的低场fMRI数据分析流程
3.4.4 结果及分析
3.5 小结
第4章 基于质子密度加权GRASE实现non-BOLD fMRI
4.1 GRASE序列的基本原理
4.2 GRASE序列的设计和实现
4.2.1 延迟时间参数的计算
4.2.2 编码梯度的计算
4.2.3 k空间的填充
4.2.4 修正计算
4.3 GRASE序列的校正
4.3.1 回波偏移校正
4.3.2 受激回波的相位校正
4.4 基于质子密度加权GRASE实现non-BOLD fMRI研究
4.4.1 实现方法
4.4.2 结果及分析
4.5 小结
第5章 non-BOLD fMRI机制的研究
5.1 研究的基础
5.2 EPI序列的校正
5.2.1 EPI序列特征
5.2.2 几何畸变的校正
5.2.3 N/2 ghost伪影的校正
5.3 non-BOLD fMRI对比机制的探讨
5.3.1 空间特性的研究
5.3.2 non-BOLD分量的研究
5.3.3 双效应fMRI数学模型的建立
5.3.4 non-BOLD生理学机制
5.4 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论著和科研、获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于形变模型的图像分割技术综述[J]. 张丽飞,王东峰,时永刚,邹谋炎. 电子与信息学报. 2003(03)
本文编号：3318982
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 fMRI定位大脑功能区
1.1.2 MRI当前研究方向
1.1.3 低场fMRI的应用
1.2 国内外研究现状及存在的问题
1.2.1 fMRI对比机制
1.2.2 fMRI实现方法
1.3 本论文工作设想及意义
第2章 磁共振成像原理
2.1 磁共振信号的产生
2.1.1 磁化的核自旋系统
2.1.2 RF激发
2.1.3 弛豫和信号
2.2 磁共振信号的探测
2.2.1 信号探测方法
2.2.2 信号特征
2.3 磁共振图像的重建
2.3.1 信号定位
2.3.2 成像原理与K空间采样
2.4 图像对比度
第3章 低场non-BOLD fMRI的研究
3.1 fMRI的non-BOLD效应
3.1.1 BOLD效应和血液动力学响应
3.1.2 non-BOLD效应的产生
3.2 低场fMRI的实现方法
3.2.1 刺激范式的设计
3.2.2 TSE序列采集功能数据
3.2.3 功能图像的预处理方法
3.2.4 功能数据的分析模型
3.2.5 大脑运动功能区的位置
3.2.6 结果和分析
3.3 优化TSE序列扫描参数的方法
3.4 改进低场功能数据分析的方法
3.4.1 掩模图像的生成
3.4.2 校正GLM模型β参数估计值
3.4.3 改进的低场fMRI数据分析流程
3.4.4 结果及分析
3.5 小结
第4章 基于质子密度加权GRASE实现non-BOLD fMRI
4.1 GRASE序列的基本原理
4.2 GRASE序列的设计和实现
4.2.1 延迟时间参数的计算
4.2.2 编码梯度的计算
4.2.3 k空间的填充
4.2.4 修正计算
4.3 GRASE序列的校正
4.3.1 回波偏移校正
4.3.2 受激回波的相位校正
4.4 基于质子密度加权GRASE实现non-BOLD fMRI研究
4.4.1 实现方法
4.4.2 结果及分析
4.5 小结
第5章 non-BOLD fMRI机制的研究
5.1 研究的基础
5.2 EPI序列的校正
5.2.1 EPI序列特征
5.2.2 几何畸变的校正
5.2.3 N/2 ghost伪影的校正
5.3 non-BOLD fMRI对比机制的探讨
5.3.1 空间特性的研究
5.3.2 non-BOLD分量的研究
5.3.3 双效应fMRI数学模型的建立
5.3.4 non-BOLD生理学机制
5.4 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论著和科研、获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于形变模型的图像分割技术综述[J]. 张丽飞,王东峰,时永刚,邹谋炎. 电子与信息学报. 2003(03)
本文编号：3318982
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/fangshe/3318982.html
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