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磁共振快速三维成像研究获进展

来源:深圳先进院 2020-10-18 20:55




近日,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像中心副研究员王海峰和医学人工智能中心研究员梁栋开展合作,在磁共振快速三维成像研究中取得新进展。研究人员基于波浪鸡尾酒(Wave-CAIPI)快速三维成像技术,提出波浪(wave)梯度参数优化方案;针对波浪梯度存在的梯度零阶矩不为“零”问题,提出新的截断式波浪梯度,不仅完善磁共振快速三维成像理论基础,并进一步推动相关的高级磁共振快速三维成像技术走向临床应用。
扫描速度慢是磁共振三维成像的重要问题,制约其扫描流量及重大疾病相关的高级临床应用,因此,研究人员致力于研究磁共振快速三维成像。波浪鸡尾酒技术是磁共振快速三维成像技术(图1),该技术使用的波浪梯度直接决定其加速性能,而两者之间的关系尚缺乏理论描述。为从理论上指导波浪梯度的设计以最优化加速性能,研究人员基于最大瞬时频率和平均几何因子(g-factor)计算,提出波浪梯度的参数理论优化方案。与先前研究相比,该研究获得的图像在不同设备及加速倍速下得到11%~28%的信噪比提升(图2)。
此外,波浪鸡尾酒技术使用波浪梯度的零阶矩不为“零”,用于加速平衡稳态自由旋进(bSSFP)序列时,导致带状伪影,从而限制其在磁共振心血管成像等领域的推广。针对该问题,研究人员提出零阶矩等于“零”的截断式波浪梯度技术,在实现高倍加速的同时,消除传统波浪梯度引入的图像带状伪影(图3)。该技术基于3T磁共振成像系统,实现12倍加速的0.8×0.8×0.8 mm3高分辨率人体全脑三维成像(图4),以及高倍加速的高分辨率人体脊柱和腹部三维成像。
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