单扫描时空编码灵活小视野磁共振成像与图像畸变校正

来源 :厦门大学 厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sweetlijun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在众多的超快速成像方法中,单扫描平面回波成像(echo planar imaging,EPI),因其在速度和分辨率方面的突出表现,成为最受欢迎的成像方法之一。然而,EPI图像容易受到B0场不均匀和单次k空间采样中相位误差累积的影响而出现严重的几何形状畸变。最近以色列威兹曼研究所的Frydman小组提出了一种基于线性扫频激发的时空编码(spatiotemporally encoded,SPEN)磁共振成像方法,该方法可以减弱EPI因非均匀场引起的伪影与图像畸变。本文首先基于SPEN成像方法的特点提出了两种小视野(reduced field-of-view, rFOV)成像方法,然后基于正交时空编码(biaxial spafiotemporal encoded,bi-SPEN)成像方法的特点提出了一种无需额外B0场图扫描的图像畸变校正方法。主要的研究内容归纳如下:  一、SPEN成像中的静态相位点赋予了SPEN方法特有的rFOV成像能力。本文提出了一种基于灵活解码的rFOV成像方法,并展示了SPEN方法在rFOV成像方面的优势。该rFOV方法分别采用水模型实验和活体大鼠实验中进行验证,并且与正交激励的EPI成像结果进行比较。通过对比可以发现本文提出的rFOV方法在选择合适的实验参数时可以获得比EPI图像更好的信噪比(signal-to-noiseratio,SNR),并且在大鼠心脏实验中给出更好的图像质量。该方法还可以在单次激发下获得多个分立区域的rFOV图像,且图像的空间分辨率也得到了提高。  二、chirp脉冲的边带选择特性赋予了SPEN方法另一种rFOV成像的能力。在激发阶段我们通过幅值调制的chirp脉冲有选择地激发位于一个或者多个感兴趣区域(region-of-interest,ROI)内的质子自旋来实现感兴趣区域的rFOV成像,并采用傅里叶变换对SPEN数据进行高分辨重建。我们对该rFOV成像方法进行了详细的理论推导和说明,并通过水模型和活体大鼠实验进行验证。此外,我们通过点扩散函数对该rFOV成像方法进行了可行性分析。为进一步评估该rFOV成像方法,我们将相应的成像结果与EPI成像结果进行了比较,无论是仿真实验结果还是真实的实验结果都验证了该方法可以在一次激发的情况下对一个或多个ROI进行rFOV成像,并且相应的rFOV图像具有更高的空间分辨率、良好的鲁棒性和较少的混叠伪影。该方法有望应用于存在严重磁化率差异部位的磁共振成像,并且可对多个分立区域同时进行成像,大大提高成像效率。  三、尽管SPEN方法比EPI具有更好的非均匀场鲁棒性,但是在非均匀场下SPEN图像也会发生畸变。本文提出了bi-SPEN序列,基于该序列开发了一种无需额外B0场图扫描的畸变校正方法。该方法通过对畸变的bi-SPEN图像进行多次迭代重建实现畸变校正。在进行畸变校正前,首先对原始的畸变的bi-SPEN图像进行超分辨重建得到超分辨的bi-SPEN图像,然后对超分辨的bi-SPEN图像进行相位解缠绕处理获得相应的B0场图,再对B0场图进行多项式拟合获得相应的磁化率梯度值,最后将磁化率梯度值代入下一次的超分辨重建中,如此多次迭代操作就能对畸变的bi-SPEN图像进行有效的校正。
其他文献
该文针对量子信息论中的量子纠缠和空间非定域性问题进行了研究和分析,主要内容包括:首先,讨论了量子纠缠与纠缠分析,对两体可分离态和纠缠态的分类、两体可分离态的判别、两
空气中弥漫着一股淡淡的草香,和着河岸微微腥湿的雾,给这漫长的雨季抹上了一层朦胧。参天的古树,把淡蓝的天空分割成一块一块的,远远望去,仿佛在几条路上覆盖了几层藤网。妈妈一下车就开始寻找雪山的影子,云间、山间……但不凑巧的是,隔了几层雾,又罩着几层云,再加上天空调皮地给一切添上雨的毛玻璃,妈妈扫兴似的轻轻用手抚摸桥栏杆上的绿萝。爸爸倒背着手,抬头望向远方已经腾起的灯火,默默思考着什么。一家人就在这宜人
期刊
当前,多信使天文学为研究黑洞吸积系统提供了前所未有的机遇。这篇论文探讨了利用引力波、射电、红外、光学、紫外以及X-射线观测手段研究黑洞吸积系统。利用这些研究结果,我们
CdTe/CdS太阳电池是公认的高效、廉价、稳定的薄膜太阳电池,而且易于大规模生产,因而成为近来光伏研究的热点。然而p-CdTe与背电极的欧姆接触是制备高效CdTe电池的关键之一。本论文目的在于研究ZnTe(ZnTe:Cu)多晶薄膜的制备和性质,并把ZnTe/ZnTe:Cu多晶薄膜作为复合背接触层应用于CdTe和背金属电极之间以获得欧姆接触和高效CdTe太阳电池。 研究了共蒸发法制备的ZnT
无论是物理还是化学领域,热库都扮演着非常重要的作用。在数值计算中,热库的引入使得我们可以有效的模拟系统在热环境下的动力学和热力学行为特征。目前广泛使用的热库有:Nose-
该论文从激光介质的性质到1.54μm连续与调Q激光的运转进行了较为系统的研究.主要内容可以分为两个部分:一是对连续1.54μm铒玻璃激光产生的理论与实验上的研究;二是对被动调
姜文执导的《邪不压正》作为其“民国三部曲”的终章,承载了影迷太多的期待,但在上映后饱受争议,大部分观众表示自己无法理解这部影片真正的意义,一些职业影评人甚至开始质疑这是否能称得上一部“合格”的电影。然而面对记者的采访与网络舆论的质疑,姜导始终只是淡淡地笑着,并未做出太多回应。  美国著名编剧理查德·沃克特曾感慨道:“頂尖的导演似乎对他们的观众不屑一顾。”从个人的角度来说,我认为这是姜文第一部“站着
期刊
曲罢,过往云烟久久不散……“座中泣下谁最多?江州司马青衫湿。”千年之后,我们仍能看到泪水也冲不掉的埋藏着灼热爱恨的痕迹。  浔阳江头,琵琶声悠悠,勾起了你对过往无限的回忆,难道大半生的辉煌一下子就被那些权贵抹去了吗?午夜梦回,泣涕纵横的歌女是否映照出了你的影子?久处泥潭,琵琶一曲不比当年《霓裳》之曲。耳边似又传来宫商角徵羽,在云端做不完的梦最后只能化作一声叹息、两行清泪。  鲜衣怒马少年时,初进长
期刊
紫外波段的光电探测器广泛应用于火箭发射、导弹跟踪、火焰探测、紫外通信以及紫外辐射测量等领域,具有很高的应用价值。采用4H-SiC半导体材料制备的紫外光电探测器具有低漏电
对低维系统热输运性质的研究一直以来都受到人们的普遍关注,特别是在近年来实验上对低维系统的制备和操控日趋成熟,纳米尺度小系统呈现的丰富的新奇物理现象以及其蕴藏的巨大应