《基於時空編碼的超快速四維磁共振波譜成像新技術》是依託廈門大學，由陳忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於時空編碼的超快速四維磁共振波譜成像新技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳忠
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁共振波譜成像(MRSI)能無損傷探測活體組織多種代謝物濃度的空間分布。二維磁共振相關譜可解決一維譜的譜峰擁擠問題，還能提供相關偶合信息。受空間和波譜的解析度以及採樣效率的限制，目前MRSI的套用都集中在二維空間分布和一維波譜信息。如何把MRSI擴展到四維(即二維空間分布和二維波譜信息)，並克服採集時間偏長、空間和波譜解析度及信噪比偏低、抗磁場變化能力偏弱等不足，是磁共振成像領域最新前沿和熱點問題之一。本課題擬開展如下研究：(1)在建立四維MRSI信號的理論模型和表述基礎上，設計新型時空編碼的超快速成像脈衝序列。(2)在保持對磁場不均勻性不敏感情況下，建立二維時空編碼和隨機採樣相結合的方法以實現更高效率的信號採集。(3)改進壓縮感測等信號處理方法以獲得更好的圖像重建，實現MRSI波譜和空間分布信息更好的分離。(4)將所建立的四維MRSI方法套用於一些典型的生物醫學體系，以擴展其套用領域。
結題摘要
磁共振波譜成像(MRSI)作為一種無損檢測技術，能準確探測活體組織多種代謝物濃度的空間分布，在生物組織活體檢測和臨床醫學診斷等方面有著廣泛的套用。受空間和波譜的解析度以及採樣效率的限制，目前MRSI的套用都集中在二維空間分布和一維波譜信息。而我們知道二維磁共振相關譜可解決一維譜的譜峰擁擠問題，還能提供相關偶合常數等分子結構表徵信息。如何把MRSI擴展到四維(即二維空間分布和二維波譜信息)，並克服採集時間偏長、空間和波譜解析度及信噪比偏低、抗磁場變化能力偏弱等不足，是磁共振成像領域最新前沿和熱點問題之一。基於此，本課題提出一種全新的基於時空編碼的超快速四維磁共振波譜成像技術，解決現有譜成像檢測技術套用難點。本課題主要的研究內容包括：（1）我們基於對時空編碼和核磁共振信號相結合的演化機理進一步深入研究，發展和完善時空編碼超快速4D MRSI信號演化的理論表述，並建立相應的演化理論模型；（2）基於不同超快速時空編碼與新型解碼採樣方法的結合，我們設計一系列新型的超快速譜成像脈衝序列，並編寫相應的信號處理和譜圖重建軟體；（3）系統研究了磁場不均勻和組織磁化率不均勻對波譜和成像結果的影響，提出新型的具有抗磁場不均勻性和運動偽影的快速編解碼方法和抑制欠採樣偽影的隨機採樣技術；（4）改進超快速採樣及數據處理和重建方法以達到波譜信息和空間信息的無損分離，實現高質量的譜成像檢測；（5）我們將所建立的方法套用於一些典型的生物組織等實際體系，研究其組成、分子結構、空間分布以及動力學過程。 在本基金項目的資助下，本項目進展順利並超額完成各項研究計畫，相關成果已在國際權威刊物上發表37篇SCI收錄論文。同時，我們還申請並獲得了12項授權發明專利。本項目的成果超過了預期的研究目標，部分研究成果達到國際一流的水平，相關技術為生物活體檢測和臨床醫學診斷提供一種重要套用工具，進一步擴展了NMR的套用領域。
