磁共振双对比度快速自旋回波序列的设计及实现

发布时间：2017-05-11 16:00

  本文关键词：磁共振双对比度快速自旋回波序列的设计及实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：磁共振成像技术是一种基于核磁共振原理的对人体扫描医学成像技术,已成为当今医学诊断和科学研究的重要工具之一。如何提高磁共振成像的速度已经成为磁共振成像研究领域的热点。由于受到硬件水平发展的制约,如今众多研究者主要从算法和序列设计上改善成像速度。NMR脉冲序列设计的要求主要在磁化率加权、图像的稳定性以及对伪影的敏感程度方面。本课题DFSE序列设计以提高成像速度和可以在常规MRI系统中运行为目标。 本文首先介绍了国内外核磁共振成像技术的发展状况,之后阐述了核磁共振成像的基本原理和序列设计中的相位编码和K空间填充,介绍了磁共振系统的构成和两种最具代表性的并行采集算法,为之后改进序列的设计及改进序列与GRAPPA算法的结合的实验作铺垫。 本课题的研究重点是开发一种新的双对比度快速自旋回波(dual fast spin echo; DFSE)序列。基于MRI成像技术中的自旋双回波序列和快速自旋回波脉冲序列,对DFSE序列的原理和设计方法进行研究,设计DFSE序列。MR双回波(Dual echo)序列和快速自旋回波(FSE)序列都属于自旋回波脉冲序列族。MR双回波(Dual echo)序列是在90°RF脉冲后使用两个180。脉冲,采用相同的相位编码,产生一个短TE回波和一个长TE回波,在长TR序列中,可在一次扫描中同时获得质子密度加权及T2加权信号,这两个回波信号的数据被分别送往两个K空间,并分别用于重建PDWI和T2WI。快速自旋回波(FSE)序列,是在一个TR周期内发射一个90°RF脉冲后使用多个180。脉冲,生成多个自旋回波。每个回波对应不同的相位编码步,一次RF激发内,可采集到K空间的数行,由于一个TR周期获得多个相位编码数据,可以在一个或几个序列执行周期内形成一幅图像,从而缩短了扫描时间,与SE相比,FSE序列更快速。DFSE序列继承了MR双回波序列和FSE序列的优点。前半部分回波用来重建PDWI,后半部分回波用来重建T2WI,一次扫描可以生成两种对比度的图像。空间编码和k空间的填充方法是序列设计的重要环节,也是设计的基础。 本课题工作内容是基于Visual C++2005的语言开发环境,将改进序列的程序以动态链接库(DLL)编译出来,加载到谱仪上,运行可执行文件时调用该库,最终生成一些文件和DICOM图像。具体步骤是：用VC++设计可控参数的用户界面,编译调试DFSE序列。最后,在Anke Medical Supervan1.5T超导MR系统上的用户界面设置参数,分别运行DFSE序列与FSE序列,采集得到头部和膝部的原始数据图像。并比较了DFSE序列与FSE序列的成像速度与重建图像的质量。与FSE相比,DFSE是一种更快速可行的方法,DFSE序列用一个回波链生成图像质量鲁棒性较好的PDWI及T2WI,满足临床诊断要求,减少了运动伪影。结合GRAPPA算法和DFSE序列做实验,生成图像的速度比DFSE序列单独扫描大大提高。 快速自旋回波序列(FSE),具有成像速度快、运动伪影少的优点,是最简单且实用性最强的脉冲序列,所以主要对该序列进行改进,获得预期效果。也可以用类似的方法改进其他采集序列如梯度回波序列(GE)。 目前只有飞利浦的产品具有类似DFSE的序列,本课题的意义在于扩充了国内磁共振扫描仪在脉冲序列方面开发领域。
【关键词】：磁共振成像 快速自旋回波 双对比度快速自旋回波 质子密度加权像 T2加权像
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R310
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 磁共振国内外研究现状10-11
• 1.3 本课题主要研究内容11-12
• 第二章 磁共振成像原理12-21
• 2.1 磁共振成像的物质基础12-14
• 2.2 磁化强度矢量M_0和弛豫时间14-16
• 2.3 K空间16-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 磁共振成像系统组成21-28
• 3.1 硬件系统21-26
• 3.2 数据采集算法26-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第四章 双对比度快速自旋回波序列的设计28-42
• 4.1 序列设计基础28-34
• 4.2 DFSE序列设计原理34-37
• 4.3 序列设计及实现37-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第五章 结果与讨论42-53
• 5.1 序列编译调试42-43
• 5.2 图像采集43-52
• 5.3 讨论52
• 5.4 本章小结52-53
• 参考文献53-55
• 攻读学位期间成果55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 康庄;卢广文;邹艳;王亮;;骨关节不锈钢钉植入术后的磁共振影像技术[J];南方医科大学学报;2007年08期

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5 王达;包尚联;;并行磁共振成像GRAPPA-SENSE技术[J];中国医学影像技术;2011年08期

  本文关键词：磁共振双对比度快速自旋回波序列的设计及实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：357553