基于質(zhì)子共振頻率化學(xué)位移的永磁磁共振測溫方法研究.pdf

1、磁共振成像可在無創(chuàng)條件下對人體或生物體的內(nèi)部組織的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行成像,與 CT等成像技術(shù)相比,它具有多參數(shù)成像、對人體沒有電離輻射等優(yōu)點(diǎn),因此其在臨床上得到廣泛應(yīng)用,并成為醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中最重要的方法之一。
　　 近幾年,微創(chuàng)和無創(chuàng)手術(shù)技術(shù)不斷發(fā)展,針對前列腺癌和子宮肌瘤等的熱消融術(shù)也受到人們極大地關(guān)注。微創(chuàng)技術(shù)的目的是在處理惡性病灶的同時(shí)不會引起或者最小化對病灶周圍正常組織的損傷。實(shí)現(xiàn)在病人體外進(jìn)行手術(shù),降低手術(shù)成本,減少發(fā)病率

2、和死亡率。
　　 熱消融術(shù)的基本原理是:通過加熱,使病變組織溫度升高并將其殺死。于此同時(shí),必須保證其周圍健康組織細(xì)胞的溫度維持在安全范圍內(nèi)。因此,如何快速、精確地測量病變組織在治療過程中溫度的變化成為人們研究的重點(diǎn)。只有通過溫度測量反饋回來的信息,醫(yī)生才能了解治療效果、預(yù)測壞死區(qū)域、及時(shí)修改治療方案以及避免損傷病變區(qū)域周圍的健康組織。
　　 在熱消融過程中,用與監(jiān)控的成像方法主要有三種:CT成像、超聲成像技術(shù)以及MR成像

3、。與其他兩種技術(shù)相比,MR溫度測量技術(shù)不僅能對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行精確定位,而且還能對治療過程中的溫度變化進(jìn)行定量測量,甚至還可以對壞死區(qū)域進(jìn)行預(yù)測。MR溫度測量屬于無創(chuàng)溫度測量技術(shù),它利用的是某些成像參數(shù)的溫度敏感性。根據(jù)使用的溫度敏感參數(shù)的不同,MR測量溫度的方法主要有質(zhì)子共振頻率(Proton Resonance Frequency,PRF)、自旋晶格弛豫時(shí)間T1、水分子擴(kuò)散系數(shù),3D-MRSI等幾種。
　　 目前在低場環(huán)境中應(yīng)用

4、最多的是自旋晶格弛豫時(shí)間T1的方法,但是由于不同組織T,對溫度敏感系數(shù)不同,T1溫度敏感校正較為困難,所以此方法的臨床應(yīng)用性不好。PRF方法因其共振頻率變化與溫度變化在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系,其溫度敏感系數(shù)對不同的組織(脂肪除外)來說差別非常小,接近于純水的PRF溫度敏感系數(shù)(-0.01ppm/℃),且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)溫度測量,受到人們的關(guān)注。但是由于PRF方法的溫度靈敏度和場強(qiáng)成正比,所以其多是應(yīng)用于場強(qiáng)較高的超導(dǎo)環(huán)境中,而低場應(yīng)用很少。

5、
　　 稀疏磁共振成像技術(shù)是通過減少K空間數(shù)據(jù)采集量這一途徑來縮短數(shù)據(jù)采集時(shí)間的。減少數(shù)據(jù)采集量,使得采集的數(shù)據(jù)不再滿足抽樣定理,用這些數(shù)據(jù)重建出的圖像存在嚴(yán)重的偽影。但是,稀疏磁共振成像理論表明,如果采用的是隨機(jī)降采樣,并且由降采樣引起的偽影在圖像的某一變換域內(nèi)(如小波變換)的表現(xiàn)類似于噪聲,只要待重建圖像在該變換域內(nèi)具有稀疏性,并且采用一種合適的非線性重建方法進(jìn)行重建,仍可精確地重建出圖像。稀疏磁共振采集方式可以進(jìn)一步提高測

6、溫的時(shí)間分辨率。
　　 本文中嘗試了在低場永磁環(huán)境中,使用基于質(zhì)子共振頻率(PRF)化學(xué)位移的測溫方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究:
　　 (1)針對在低場永磁磁共振環(huán)境,使用基于質(zhì)子共振頻率化學(xué)位移的方法進(jìn)行測溫的可行性進(jìn)行了研究。在本文中,選用基于質(zhì)子共振頻率化學(xué)位移的測溫方法,在 XGY Oper-0.4T永磁設(shè)備上采用FLASH序列采集瓊脂凝膠降溫過程的數(shù)據(jù),并與玻璃溫度計(jì)的測量結(jié)果進(jìn)行對比。MRI測溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到:頭線圈±1.