磁共振定量磁化率圖方法和套用研究

《磁共振定量磁化率圖方法和套用研究》是依託華東師範大學，由李建奇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：磁共振定量磁化率圖方法和套用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李建奇
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

磁共振定量磁化率圖是近年來磁共振成像技術方面一個新的重要進展，其利用一般成像技術捨棄的相位信息得到局部磁場變化特性，並通過複雜的場到源的反演計算，得到直接並定量的磁化率圖。磁共振定量磁化率圖得到的磁化率分布與成像參數無關，也不依賴於組織磁化率源與體素間的幾何關係，其在科學和臨床研究方面具有巨大的套用前景。但是磁共振定量磁化率圖重建非常複雜，仍有一些關鍵的技術問題需要解決，如相位摺疊、背景場、運動偽影等，相關套用研究也才剛剛起步。本課題將通過開發整合有有效運動校正功能的磁共振數據採集方法和新的更優重建算法，得到更為可靠、準確的顱腦高分辨定量磁化率分布圖。本課題還將利用最佳化的磁共振定量磁化率圖像方法建立正常國人各年齡段腦內定量磁化率的分布，為神經退行性病變等疾病的腦內鐵沉積研究提供必要的參考指標。

結題摘要

磁共振定量磁化率圖是近年來磁共振成像技術方面一個新的重要進展，其在科學和臨床研究方面具有巨大的套用前景，但是仍有一些關鍵的技術和套用問題尚待解決。 本課題主要包括四方面的研究內容：有效減少運動偽影的三維高分辨多回波梯度回波成像方法研究、多回波梯度回波相位可靠性和圖像後處理分析方法研究、磁共振定量磁化率技術研究正常國人腦內鐵含量、磁共振定量磁化率在神經退行性病變和肝臟鐵沉積定量測量等方面的研究等。 方法學研究的主要結果如下：（1）採用導航回波技術能獲取呼吸運動導致的局部磁場波動，因此可用以矯正梯度回波圖像回波中隨時間變化的相位波動，提高梯度回波成像的圖像質量；（2）採用偽隨機的方式進行數據採集，結合導航回波技術，並採用壓縮感知技術對未受運動影響的數據進行圖像重建，可減少運動偽影對圖像的干擾；（3）流動補償序列可以消除血液流動引起的QSM的錯誤，提高QSM的準確性；（4）採用相位校正的雙極讀梯度模式得到的主要深部核團的定量磁化率值與單極讀梯度模式的結果一致，而雙極讀梯度模式的定量磁化率圖的噪聲得到顯著下降；（5）同傳統的Levenberg-Marquardt計算T2*方法相比，課題組提出的ARLO方法得到的T2*結果與傳統的的方法高度一致，但是速度能提高兩百倍以上；（6）與傳統的加權最小二乘法相比，截斷加權最小二乘法可有效提高顱底部位定量磁化率圖的圖像質量，使其噪聲明顯下降。 套用研究的主要結果有：（1）大腦深部核團定量磁化率值與年齡顯著相關；（2）帕金森病例組的黑質磁化率值明顯高於健康對照組，但R2*值未發現顯著差異；因此，QSM能夠更加敏感、準確地檢測出PD患者黑質的變化，在臨床診斷中更具優勢。 本課題通過開發整合有有效運動校正功能的磁共振數據採集方法和新的更優重建算法，得到更為可靠、準確的顱腦高分辨定量磁化率分布圖;本課題建立正常國人各年齡段腦內定量磁化率的分布和變化，為神經退行性疾病等病變的腦內鐵沉積研究提供必要的參考指標。