极度非均匀磁场下的低场核磁共振成像技术研究进展

传统的磁共振成像设备系统庞大笨重、价格昂贵、检查噪声大、摆位困难等,因此限制其普及应用,而低场可移动式磁共振成像设备可以克服这些缺点。传统核磁共振成像采取大磁体包围小样品的模式,对高度均匀磁场环境(<5×10^-6/40 mm DSV)中的样品进行成像,相应的硬件设计和许可技术相对都比较成熟和完善。开放式核磁共振成像系统基于极度不均匀的磁场条件(>1 000×10^-6/mm DSV),相关的硬件设计、成像技术与传统的核磁共振成像系统差距很大,难度也急剧增加。全面论述低场开放式磁共振成像技术的起源、发展、关键技术,包括磁体、射频线圈、梯度线圈等硬件和射频脉冲设计、成像序列、图像后处理等方法,旨在为可移动式核磁共振成像设备的研发抛砖引玉。     

超低场磁共振成像技术研究现状

超低场磁共振成像技术是磁共振成像研究领域中最新的发展方向.与常规磁共振成像相比,超低场磁共振成像技术所需的成像磁体可降至mT级甚至uT级,不仅大大降低了设备的成本和体积,还能够获得普通高场磁共振成像设备无法得到的特殊图像,具有非常广阔的应用前景.综述了近年来超低场磁共振成像技术的发展概况,重点介绍了其中的预极化磁共振成像、质子-电子双共振成像、激光磁共振成像和超导量子干涉仪(SQUID)磁共振成像.     

一种基于光抽运效应的磁共振信号检测方法

与常规磁共振成像相比,超低场磁共振成像技术所需的成像磁体可降至mT级甚至μT级,不仅大大降低了设备的成本和体积,还能够获得普通高场磁共振成像设备无法得到的特殊图像,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了一种基于光抽运现象的磁共振信号检测方法,该方法根据外加磁场会影响碱金属原子对特定波长光吸收的原理,通过检测透射光强的变化检测磁共振信号。文章最后利用线圈产生模拟磁共振信号,给出了一维及二维磁共振成像的实验结果,结果表明该方法对于磁共振信号有良好的频率分辨率及相位控制的稳定性。由于该方法具有高灵敏度、低成本以及在信号检测时需要很弱背景场等特点,因此特别适用于超低场磁共振信号的检测。     

基于低场磁共振的脉冲序列设计和成像研究

目的 利用低场磁共振序列设计平台探讨脉冲序列的设计方法,并分析评价成像质量.方法 在低场磁共振平台上,基于序列编码语言及脉冲和编码梯度的最佳施加时间来设计成像序列,并对含油和硫酸铜的样品管进行成像,然后根据T1、T2、质子密度、回波时间、重复时间等基本成像参数对样品管图像进行比较和验证.结果 探索出磁共振成像序列设计的基本方法和流程,并且获得了清晰的磁共振图像.结论 低场磁共振可作为基础研究平台用以设计成像序列并进行成像.在进一步的研究中,可针对不同组织部位设计具有特异性效果的脉冲序列,以将磁共振技术更好地应用于临床.     

线扫描磁共振成像方法

目的：在磁共振成像领域，线扫描是最早的一种傅立叶成像方法，后逐渐被二维傅立叶成像方法取代，近年来线扫描方法又重新引起了人们的兴趣，本文介绍磁共振线扫描方法，并分析其优缺点；方法：从线扫描与二维傅立叶成像方法的原理人手，在多个方面比较两种方法的差异；结果：线扫描方法在成像速度及图像信噪比方面不如二维傅立叶成像方法。但在克服运动伪影、金属伪影及手术过程中实时磁共振检查等方面优于二维傅立叶成像方法；结论：线扫描方法是一种适用于中低场永磁型磁共振设备的成像方法，在术中磁共振成像方面有广泛的应用前景。     

降低GEADVANTX系列X线机图像噪声的研究

噪声在Ｘ线设备图像系统中难以排除。本文从几个方面讨论了降低ＡＤＶＡＮＴＸ系列Ｘ线机图像噪声方法。从机房布局、电缆走行、电缆沟与地线的制作到设备各部件之间的连接都是降噪的系统工程。实践证明，降噪的有效方法是屏蔽由设备自身产生的和外界引入的电磁干扰。视频电缆与其它电缆置于各自电缆沟内。     

用于出血性脑卒中诊断的微波脑部成像仿真EI北大核心CSCD

本文介绍了一种用于出血性脑卒中诊断的微波脑部成像仿真。首先利用DebyeⅡ公式对人体脑组织与血块的电磁特性进行研究,确定成像的微波频段。在此基础上进行电磁特性仿真的脑部模型构建,设计一款工作在1.7~4 GHz的超宽带Vivaldi天线用于微波信号发射与接收。Vivaldi天线围绕脑部模型旋转,发射并接收微波信号。采用对称位置消噪法消除接收信号的强背景噪声,利用共焦成像方法进行成像。从成像结果中能够清晰分辨出出血块的位置,位置误差达到1 cm以下。     

用于出血性脑卒中诊断的微波脑部成像仿真

本文介绍了一种用于出血性脑卒中诊断的微波脑部成像仿真。首先利用DebyeⅡ公式对人体脑组织与血块的电磁特性进行研究,确定成像的微波频段。在此基础上进行电磁特性仿真的脑部模型构建,设计一款工作在1.7~4 GHz的超宽带Vivaldi天线用于微波信号发射与接收。Vivaldi天线围绕脑部模型旋转,发射并接收微波信号。采用对称位置消噪法消除接收信号的强背景噪声,利用共焦成像方法进行成像。从成像结果中能够清晰分辨出出血块的位置,位置误差达到1 cm以下。     

恒定梯度场磁共振成像脉冲序列研究

本研究提出了恒定梯度场下磁共振快速成像的方法。这种成像方法对磁体场强的要求不高 ( 15 0 0高斯 ) ,在相对较低的场强下具有成像速度快、对梯度场功放要求低、全开放设计等特点。本研究从磁体设计、射频脉冲波形、扩散效应几个方面进行了讨论 ,并提出了几种快速成像脉冲序列。最后给出了用计算机模拟的初步成像结果。     

非人灵长类动物超高场磁共振脑成像技术进展

非人类灵长类动物是神经科学研究中的重要动物模型,可以兼容多种侵入式和非侵入式神经信号探测和神经活动调控方法。结合侵入式和非侵入式方法的非人灵长类动物的神经科学研究,有助于将大量基于动物模型的基础研究成果进行临床转化。其中磁共振脑成像技术是目前最主要的非侵入式大脑神经信号探测手段。非人灵长类动物磁共振脑成像研究,对于深入理解磁共振脑成像生理机制、基于磁共振技术的定量生理探测技术研发、神经科学基础研究、心理学以及临床病理机制研究等都具有重要作用。但是非人灵长类动物磁共振脑成像面临着诸多技术挑战,包括:缺少适配的商用磁共振成像系统以及配套的成像硬件、需要更高的成像分辨率,以及对多样化动物实验需求的兼容性等。超高场(场强>3 T)磁共振具有高信噪比、高脑血氧水平依赖(BOLD)信号检测灵敏度和亚毫米级高分辨率成像能力等优势,有潜力应用于非人灵长类动物超高分辨率脑成像研究。综述目前非人灵长类动物超高场磁共振脑成像应用、面临的技术挑战、以及当前的技术解决方案等,归纳各方法的各自优势与局限性,同时对发展趋势进行展望。     

西门子最新3T VerioTim磁共振设备落户上海

西门子最新的一款磁共振设备MAGNETOM(R)Verio 3.0T+70 cm大孔径+Tim(tm)(全景矩阵成像)磁共振成像系统落户中国科学院上海临床中心(徐汇区中心医院),近日举行开机典礼。该款磁共振设备是超导3.0T场强,32通道头部线圈可用于脑功能成像和中枢神经细微成像量,Tim平台能快速获得优良的图像质量,双通道射频阵列技术消除射频场不均匀性伪影。可用于对神经系统早期或     

磁共振引导下术中开放式多通道射频接收线圈设计

本研究的目的在于为超声聚能热消融术中开放式磁共振系统设计新型多通道射频接收线圈.首先针对低场磁共振引导超声聚能系统的设计要求,提出新型射频线圈结构,通过计算机仿真对该结构所形成的磁场进行分析,从而验证所设计的线圈模型,并基于该结构模型实现原型线圈.水膜成像实验和测温实验表明,所设计线圈达到临床热消融术中测温要求,从而验证了该设计的可行性.本研究为低场磁共振系统设计了一种新型专用多通道射频线圈,使低场磁共振应用于监测及引导热消融手术成为可能.     

磁共振序列同步执行的研究与实现

提出一种保持磁共振谱仪射频发射单元和谱仪射频接收单元之间相位相干的实现方案。方法:基于美国National Instruments公司的高性能工控机平台,通过LabVIEW软件的图形化界面完成软件对硬件的控制。结果:除了评估成像图像的信噪比之外,还评估了扫描图像的对比度,这两项指标都满足磁共振成像需求。结论:从成像图像信噪比和对比度两方面验证了本研究设计的功能满足成像要求。     

磁共振电阻抗成像技术

本文介绍了一种把磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术和电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)技术融合的新型成像技术--磁共振电阻抗成像技术.阐述了二者结合的关键点:磁共振电流密度成像技术.分析了硬件系统构建的特点,着重回顾了当前研究概况并介绍了几种主要模型和算法,指出了各自特点.最后对该技术的主要问题和发展方向进行了探讨.     

开放式MR

最近,由美国旧金山的加利福尼亚大学放射成像实验室开发了一种开放式磁共振成像系统(MRI)。这一系统是由立柱支撑的两块扁平的磁板组成,其扫描器的所有周边均为开放式。扫描时,患者躺在两磁板之间。该装置重最约为11000磅,其大小约同于CT扫描装置。据该实验室主任Leoh Kahfman博士透露,这种MT/P(磁断层照像术/永久性)是一种超低磁场的永久性磁铁系统,它采用“匹配带宽”技术以达到获取大量的MR信号,减少噪声和增强图象的对比度。其磁场强度为0.66T。虽然这种系统的成像质量不能与超导系统相比     

磁共振电阻抗成像系统的设计和实验

介绍了磁共振电阻抗成像系统设计。该系统以PC机为核心单元,实现可视化交互、数据处理和成像;采用基于PCI总线的数据采集控制卡实现电流注入、电极选通、信号预处理以及与磁共振设备(MRI)成像序列的时序匹配,对恶劣电磁环境下高信噪比的信号测量采用了特殊电磁兼容设计。基于此系统提出了利用两个方向上磁通密度分量和外围电压重构图像的设想,给出了实验方案和初步结果。     

脑功能成像技术的研究

利用医学成像技术研究人类大脑功能是近年来发展最为迅速的领域之一。本文全面地综述了功能性磁共振成像术，正电子发射断层扫描述及其与脑电磁检测技术联合应用，开展的脑功能时成像的研究进展，     

磁共振脑功能成像信号——噪声及分析处理研究

随着磁共振成像技术的发展,其在人脑功能研究中的应用越来越广泛。深入了解磁共振成像信号的产生与采集过程对于数据的获取和分析及取得所需结果有很大的帮助。首先介绍了磁共振成像信号及其噪声,在其基础上对实验数据的分析进行讨论,并介绍了脑功能磁共振成像数据分析的新进展。     

基于FCM聚类算法的MRI脑组织图像分割方法比较研究

目的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)对脑组织有较好的成像效果,但噪声、偏移场和部分容积效应(partial volume effect,PVE)的存在,使得全自动分割MRI图像面临一定的困难。模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法在脑组织分割中得到较广泛研究。本文以存在噪声和偏移场影响的脑MRI图像分割为应用背景,研究了大量相关方法,探讨FCM算法分割脑部图像的改进思想。方法本文主要研究了9种FCM算法的理论基础,并通过脑组织分割实验对各种算法进行了分析。结果比较了不同算法的优劣,给出各类算法直观及定量评价结果。结论偏移场和噪声对脑磁共振图像组织分类质量有明显影响。其中几种方法可以减弱这些不利影响,但由于难以选择合适的参数,其分类效果并不理想。如何合理利用空间信息在未来仍有较大研究价值。     

用于脑卒中微波成像的天线技术研究进展

通过微波成像进行急性脑卒中的诊断技术具有无电离辐射、速度快、体积小和成本低的优点,有望成为CT与MRI技术的辅助或替代手段。在微波成像系统中,天线作为信号的发射与接收装置,对成像系统的性能有重要影响。目前用于脑卒中成像系统的天线种类多、性能各异,但对天线性能缺乏明确的评价标准。主要介绍了多个成像系统采用的天线,从天线带宽、近场传输角度分析了各种天线的优缺点,总结了成像系统对天线的共性设计要求,比较了各种类型成像系统的性能指标,指出了微波成像系统天线技术的发展趋势,为基于微波成像的脑卒中诊断研究提供借鉴。