高場磁共振下并行激發(fā)技術的相關研究.pdf

1、磁共振成像技術是一種非介入式探測技術，有著能夠反映諸多結構功能等生理差異與變化的多重對比機制，在當今的臨床診斷和醫(yī)學研究中有著極其重要的意義。自磁共振成像技術應用以來，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不斷提升，對應的射頻脈沖載波頻率也隨之提高。其結果是短波長的射頻場與負載的耦合效應增強，導致射頻能量在空間上的不均勻傳遞、從而對空間內質子的不均勻激發(fā)。作為磁共振信號源的質子激發(fā)的不均勻性的直接后果是，成像結果不

2、能準確反映其真實信息，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、從而快速高質量成像為目標，從激發(fā)脈沖序列設計、線圈陣列的結構設計和實際K空間軌跡測量這三個方面展開研究工作。
　　 (1)關于激發(fā)脈沖序列設計為實現(xiàn)高場下三維目標區(qū)域內質子的均勻快速激發(fā)，提出了一種基于并行激發(fā)技術的激發(fā)脈沖序列的優(yōu)化設計方法。該方法通過優(yōu)化K空間軌跡的設計來優(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)目標特定相關，因此對于在該分布范圍內采樣的K空間軌跡、針對性的設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)關于線圈陣列的結構設計為在保證成像質量前提下充分發(fā)揮三維并行激發(fā)技術的加速作用，提出了一種用于并行激發(fā)技術第三維激發(fā)加速的線圈陣列的初步設計方法與評估方法。此前尚未有關于第三維擴展的線圈陣列的報道，是由本文首次提出的創(chuàng)新設計，因此在設計中借鑒了用于磁共振并行成像技術的線圈陣列的設計思路。經(jīng)高場下的建模仿真驗證了該設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，結合以本文提出的用于三維空間選擇性激勵的序列