基于Dixon的兩點(diǎn)水脂分離與多點(diǎn)脂肪定量研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 06:42
脂肪廣泛分布于全身各個(gè)部位,是人體重要的組成部分。然而在磁共振成像中,脂肪因具有較短的T1和較長(zhǎng)的T2,在T1和T2加權(quán)像上呈現(xiàn)高信號(hào),這往往會(huì)掩蓋病灶。同時(shí)由于水和脂肪存在化學(xué)位移,在常規(guī)的自旋回波和梯度回波脈沖序列中,沿著頻率編碼方向,水和脂肪交界處會(huì)出現(xiàn)化學(xué)位移偽影,影響圖像質(zhì)量。近年來(lái)多種基于Dixon的水脂分離方法相繼被提出,用于提升圖像質(zhì)量,提供水、脂對(duì)比度,但是其成功率仍然是一大難題。本文第一部分提出了一種基于雙掩模和3D區(qū)域迭代矢量選擇（double masks and 3D regional iterative phasor extraction,DM-3DRIPE）的兩點(diǎn)Dixon水脂分離新方法,以提升水脂分離成功率。研究表明人體健康狀況與組織的脂肪含量密切相關(guān),如肝臟脂肪變性的細(xì)胞數(shù)大于5%即為脂肪肝,而且脂肪變性細(xì)胞數(shù)越多,脂肪含量就越高,脂肪肝就越嚴(yán)重。脂肪定量是水脂分離的延伸,用于測(cè)量組織內(nèi)的脂肪含量。目前,多項(xiàng)研究驗(yàn)證了脂肪定量方法的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,但這都是基于Philips、GE、西門子等公司的磁共振（Magnetic Resonance,MR）,該方...
【文章來(lái)源】：南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
原子核結(jié)構(gòu)示意圖
?（２－５）??其中ＭＱ指最大橫向磁化矢量強(qiáng)度；Ｍｘｙ（ｔ）指ｔ時(shí)刻的橫向磁化矢量強(qiáng)度，當(dāng)以９０°??翻轉(zhuǎn)角激發(fā)時(shí)，其恢復(fù)過(guò)程如圖２－２Ｂ所示。??Ｍ〇????＼Ｍｘｙ（ｔ）?＝?Ｍ０ｅ￣ｔ＾??／Ｍｚ｛ｔ）?＝?Ｍ〇（ｌ?－?ｅ＾）??０?Ａ?＊?°?Ｂ?＊??圖２－２Ａ：縱向弛豫過(guò)程Ｂ：橫向弛豫過(guò)程??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ａ：?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ?Ｂ：?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ??ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ??２．１．３磁共振信號(hào)的空間定位??為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間定位，需要將位置和信號(hào)強(qiáng)度聯(lián)系起來(lái)，空間定位包??括：選層、相位編碼和頻率編碼。??選層是指選擇性的激發(fā)一個(gè)窄帶內(nèi)的原子核，產(chǎn)生信號(hào)，而其他位置不被??激發(fā)，只采集選擇層面的信號(hào)用于圖像重建。選層需要選層梯度和選擇性ＲＦ脈??沖同時(shí)作用。在沿Ｚ軸選層過(guò)程中，先施加一個(gè)中心頻率為ｗＲＦ帶寬為Ａｗ的ＲＦ??脈沖，同時(shí)配合梯度場(chǎng)Ｇｚ實(shí)現(xiàn)選層。ＲＦ脈沖的中心頻率用公式２－６計(jì)算。??＾ｒｆ?＝?Ｙ（＾ｏ?＋?ＧｚＺ＾）?（２－６）??其中Ｂ。是主磁場(chǎng)強(qiáng)度；Ｙ是原子核的旋磁比；Ｚｏ是指斷面的中心位置。ＲＦ脈沖??的帶寬見公式２－７。??Ａ〇）?＝?ｙ（＾〇?＋?Ｇ２Ｚ２）?ｙ（＾〇?＋?Ｇ＾Ｚ－ｉ）?＝?ｙ＾ｚ（．＾２?＾１）?＝?ｙＧｚ＾Ｚ?（２－７）??其中Ｚｐ?Ｚ２是斷面兩端的位置，如圖２－３所示，它們之間的距離是層厚，即ＡＺ。??由公式可知層厚與帶寬成正比
２．２．１經(jīng)典同反向Ｄｉｘｏｎ水脂分離方法??１９８４年Ｄｉｘｏｎ首次提出兩點(diǎn)水脂分離方法［２４］。該方法利用修改后的ＳＥ序??列采集水脂同向和水脂反相的回波信號(hào)。序列圖見圖２－４。水和脂肪中的氫質(zhì)子??進(jìn)動(dòng)頻率存在差異，因此在一定時(shí)間內(nèi)，水和脂肪會(huì)產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)相位差。在常規(guī)??ＳＥ序列中，由于１８０°ＲＦ翻轉(zhuǎn)脈沖位于ＴＥ／２時(shí)刻，回波信號(hào)在ＴＥ時(shí)刻讀出，??水和脂肪的磁化矢量方向一致，采集得到的圖像稱為水脂同向。數(shù)學(xué)模型為：??ＳＸ?＝?Ｗ?＋?Ｆ?（２－１３）??其中＆表示水脂同相位的信號(hào)，撕表示水的信號(hào)，Ｆ表示脂肪的信號(hào)。??１３??
本文編號(hào)：2921582
【文章來(lái)源】：南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
原子核結(jié)構(gòu)示意圖
?（２－５）??其中ＭＱ指最大橫向磁化矢量強(qiáng)度；Ｍｘｙ（ｔ）指ｔ時(shí)刻的橫向磁化矢量強(qiáng)度，當(dāng)以９０°??翻轉(zhuǎn)角激發(fā)時(shí)，其恢復(fù)過(guò)程如圖２－２Ｂ所示。??Ｍ〇????＼Ｍｘｙ（ｔ）?＝?Ｍ０ｅ￣ｔ＾??／Ｍｚ｛ｔ）?＝?Ｍ〇（ｌ?－?ｅ＾）??０?Ａ?＊?°?Ｂ?＊??圖２－２Ａ：縱向弛豫過(guò)程Ｂ：橫向弛豫過(guò)程??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ａ：?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ?Ｂ：?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ??ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ??２．１．３磁共振信號(hào)的空間定位??為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間定位，需要將位置和信號(hào)強(qiáng)度聯(lián)系起來(lái)，空間定位包??括：選層、相位編碼和頻率編碼。??選層是指選擇性的激發(fā)一個(gè)窄帶內(nèi)的原子核，產(chǎn)生信號(hào)，而其他位置不被??激發(fā)，只采集選擇層面的信號(hào)用于圖像重建。選層需要選層梯度和選擇性ＲＦ脈??沖同時(shí)作用。在沿Ｚ軸選層過(guò)程中，先施加一個(gè)中心頻率為ｗＲＦ帶寬為Ａｗ的ＲＦ??脈沖，同時(shí)配合梯度場(chǎng)Ｇｚ實(shí)現(xiàn)選層。ＲＦ脈沖的中心頻率用公式２－６計(jì)算。??＾ｒｆ?＝?Ｙ（＾ｏ?＋?ＧｚＺ＾）?（２－６）??其中Ｂ。是主磁場(chǎng)強(qiáng)度；Ｙ是原子核的旋磁比；Ｚｏ是指斷面的中心位置。ＲＦ脈沖??的帶寬見公式２－７。??Ａ〇）?＝?ｙ（＾〇?＋?Ｇ２Ｚ２）?ｙ（＾〇?＋?Ｇ＾Ｚ－ｉ）?＝?ｙ＾ｚ（．＾２?＾１）?＝?ｙＧｚ＾Ｚ?（２－７）??其中Ｚｐ?Ｚ２是斷面兩端的位置，如圖２－３所示，它們之間的距離是層厚，即ＡＺ。??由公式可知層厚與帶寬成正比
２．２．１經(jīng)典同反向Ｄｉｘｏｎ水脂分離方法??１９８４年Ｄｉｘｏｎ首次提出兩點(diǎn)水脂分離方法［２４］。該方法利用修改后的ＳＥ序??列采集水脂同向和水脂反相的回波信號(hào)。序列圖見圖２－４。水和脂肪中的氫質(zhì)子??進(jìn)動(dòng)頻率存在差異，因此在一定時(shí)間內(nèi)，水和脂肪會(huì)產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)相位差。在常規(guī)??ＳＥ序列中，由于１８０°ＲＦ翻轉(zhuǎn)脈沖位于ＴＥ／２時(shí)刻，回波信號(hào)在ＴＥ時(shí)刻讀出，??水和脂肪的磁化矢量方向一致，采集得到的圖像稱為水脂同向。數(shù)學(xué)模型為：??ＳＸ?＝?Ｗ?＋?Ｆ?（２－１３）??其中＆表示水脂同相位的信號(hào)，撕表示水的信號(hào)，Ｆ表示脂肪的信號(hào)。??１３??
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