高場(chǎng)磁共振下并行激發(fā)技術(shù)的相關(guān)研究.pdf

1、磁共振成像技術(shù)是一種非介入式探測(cè)技術(shù)，有著能夠反映諸多結(jié)構(gòu)功能等生理差異與變化的多重對(duì)比機(jī)制，在當(dāng)今的臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究中有著極其重要的意義。自磁共振成像技術(shù)應(yīng)用以來，為滿足人們對(duì)成像高分辨率、高信噪比的需求，掃描儀的主磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)不斷提升，對(duì)應(yīng)的射頻脈沖載波頻率也隨之提高。其結(jié)果是短波長(zhǎng)的射頻場(chǎng)與負(fù)載的耦合效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致射頻能量在空間上的不均勻傳遞、從而對(duì)空間內(nèi)質(zhì)子的不均勻激發(fā)。作為磁共振信號(hào)源的質(zhì)子激發(fā)的不均勻性的直接后果是，成像結(jié)果不

2、能準(zhǔn)確反映其真實(shí)信息，從而無法提供用于臨床診斷和研究的可靠參照。針對(duì)該問題，本文以實(shí)現(xiàn)高場(chǎng)下射頻場(chǎng)的不均勻性補(bǔ)償、從而快速高質(zhì)量成像為目標(biāo)，從激發(fā)脈沖序列設(shè)計(jì)、線圈陣列的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際K空間軌跡測(cè)量這三個(gè)方面展開研究工作。
　　 (1)關(guān)于激發(fā)脈沖序列設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)高場(chǎng)下三維目標(biāo)區(qū)域內(nèi)質(zhì)子的均勻快速激發(fā)，提出了一種基于并行激發(fā)技術(shù)的激發(fā)脈沖序列的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。該方法通過優(yōu)化K空間軌跡的設(shè)計(jì)來優(yōu)化脈沖序列時(shí)長(zhǎng)、激發(fā)效果以及臨床安全性，

3、并已經(jīng)高場(chǎng)下的建模仿真驗(yàn)證了其有效性。
　　 更具體的，該方法通過尋找優(yōu)化的方式來限定K空間軌跡的分布范圍、定義對(duì)K空間內(nèi)的欠采樣，來縮短脈沖序列時(shí)長(zhǎng);由于該方法所定義的K空間軌跡分布范圍與激發(fā)目標(biāo)特定相關(guān)，因此對(duì)于在該分布范圍內(nèi)采樣的K空間軌跡、針對(duì)性的設(shè)計(jì)射頻脈沖即能保證實(shí)現(xiàn)期望的激發(fā)效果;此外，該方法放開了對(duì)于三維K空間軌跡類型選擇的限制，允許在設(shè)計(jì)中選擇最優(yōu)軌跡類型來減小激發(fā)所需射頻脈沖的幅值與能量，從而提升了臨床安全性

4、。
　　 (2)關(guān)于線圈陣列的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為在保證成像質(zhì)量前提下充分發(fā)揮三維并行激發(fā)技術(shù)的加速作用，提出了一種用于并行激發(fā)技術(shù)第三維激發(fā)加速的線圈陣列的初步設(shè)計(jì)方法與評(píng)估方法。此前尚未有關(guān)于第三維擴(kuò)展的線圈陣列的報(bào)道，是由本文首次提出的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)中借鑒了用于磁共振并行成像技術(shù)的線圈陣列的設(shè)計(jì)思路。經(jīng)高場(chǎng)下的建模仿真驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法與評(píng)估方法的有效性。啟用此類線圈陣列作為發(fā)射線圈，結(jié)合以本文提出的用于三維空間選擇性激勵(lì)的序列