高場磁共振下并行激發(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，為滿足人們對成像高分辨率、高信噪比的需求，掃描儀的主磁場場強(qiáng)不斷提升，對應(yīng)的射頻脈沖載波頻率也隨之提高。其結(jié)果是短波長的射頻場與負(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、從而對空間內(nèi)質(zhì)子的不均勻激發(fā)。作為磁共振信號源的質(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)確反映其真實信息，從而無法提供用于臨床診斷和研究的可靠參照。針對該問題，本文以實現(xiàn)高場下射頻場的不均勻性補償、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、線圈陣列的結(jié)構(gòu)設(shè)計和實際K空間軌跡測量這三個方面展開研究工作。
　　 (1)關(guān)于激發(fā)脈沖序列設(shè)計為實現(xiàn)高場下三維目標(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)計方法。該方法通過優(yōu)化K空間軌跡的設(shè)計來優(yōu)化脈沖序列時長、激發(fā)效果以及臨床安全性，

3、并已經(jīng)高場下的建模仿真驗證了其有效性。
　　 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K空間內(nèi)的欠采樣，來縮短脈沖序列時長;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)，因此對于在該分布范圍內(nèi)采樣的K空間軌跡、針對性的設(shè)計射頻脈沖即能保證實現(xiàn)期望的激發(fā)效果;此外，該方法放開了對于三維K空間軌跡類型選擇的限制，允許在設(shè)計中選擇最優(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)計方法與評估方法。此前尚未有關(guān)于第三維擴(kuò)展的線圈陣列的報道，是由本文首次提出的創(chuàng)新設(shè)計，因此在設(shè)計中借鑒了用于磁共振并行成像技術(shù)的線圈陣列的設(shè)計思路。經(jīng)高場下的建模仿真驗證了該設(shè)計方法與評估方法的有效性。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的序列