利用颅脑射频线圈进行大鼠磁共振成像

目的 研究3.0T磁共振成像系统中大鼠脑部射频线圈.方法 提出一种设计线圈结构的方案,采用高等于直径的鞍型线圈,研究直径为5 cm的大鼠脑部线圈减小电容和分布电容,可使线圈带宽减小,提高线圈品质的因素(Q).将线圈与人体头部线圈和体部线圈分别对自制的模型利用同一序列进行扫描,对三组图像选择同一位置的图像,比较各线圈的信噪比(SNR).观察图像的质量,应用大鼠颅脑模型分别进行轴位、矢状位和冠状位T1W FLAIR或T2W扫描.结果 线圈的SNR比现有的头部线圈高5倍以上.大鼠图像能很好地显示脑室结构,可清楚分辨脑部的灰质和白质.结论 利用所设计的线圈可获得具有很高SNR的图像,在大鼠脑部影像研究中取得了很好的效果.     

磁共振成像射频线圈技术

磁共振成像设备采集到的射频信号很弱,极易受到来自外界噪声的干扰,因此提高图像信噪比是磁共振成像的首要任务.而射频线圈作为信号接受链前端,则是信噪比的决定因素之一.本文首先分类探讨了射频线圈各种技术的基本原理,然后对它们的应用特点进行了阐述,并对影响线圈性能的参数进行了优化分析,旨在达到提高磁共振临床应用的质量控制、质量保证水平以及优化图像质量的目的.     

磁共振成像系统中梯度线圈设计的一种新的长度约束方案

目的针对磁共振成像系统中长度约束的梯度线圈设计,寻求一种新的方案,使其能代替原有的方法,并且可以设计用于头部成像的不对称短线圈.方法本文在目标场方法的基础上,引入了流函数约束条件,从而提出了流函数约束方案.并在该方案的基础上提出了一种简单的不对称短梯度线圈设计方案.结果文中分别对直径32 cm,长径比1.5∶1的对称和不对称横向梯度线圈进行了仿真设计,结果显示了该方案的有效性.结论文中比较了对称和不对称线圈梯度均匀区的位置,结果显示后一种线圈适合头部成像而前一种不适合.     

可穿戴式磁共振设备头部柔性和弹性线圈设计及验证

目的为了减少高场磁共振成像中因患者身体几何尺寸的差异而引起的扫描部位与线圈尺寸的匹配程度对信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的影响.材料与方法选用成人头部为研究对象,采用共边正六边形填充线圈表面的方式制作柔性头线圈.在验证自制线圈与商用线圈的性能时,分别用水膜和真实人体头部开展对比实验.结果水...     

磁共振成像信噪比的评价方法

从技术层面分别介绍了以美国电气制造商协会(National Electrical Manufacturers Association,NEMA)等标准为基础的磁共振成像系统信噪比评估方 法和西门子磁共振成像系统信噪比评估方法,并指出了西门子磁共振信噪比评 价方法较NEMA等标准所体现出来的优势.     

磁共振功能成像观察猫播散性皮层抑制

目的 利用磁共振功能成像(fMRI)研究KCl诱导猫脑模型的播散性脑皮层抑制(SCD)现象.方法 雌猫6只,双侧上侧裂回上方开颅,以备分别注入KCl凝胶和生理盐水凝胶.磁共振检查首先行垂直相交的横断面、矢状面、冠状面T1WI及T2WI扫描,分析各方位图像的解剖特点;然后分别行静息期、KCl刺激期及对侧生理盐水刺激期BOLD采集.最后取局部脑组织行病理学检查.结果 包括双侧上侧裂回和边缘回的冠状面图像能显示脑回的长轴及相邻脑回的关系.脑激活图显示KCl刺激区上侧裂回及邻近边缘回脑皮层出现激活区者5例,同侧边缘回后部出现激活区者5例.时间-信号强度曲线显示注入KCl后,fMRI信号立即显著增高,并持续维持于高水平.病理检查显示KCl刺激局部神经细胞水肿.结论 包括双侧上侧裂回和边缘回的冠状面是磁共振功能成像研究SCD的理想成像层面;fMRI能准确检测出SCD伴发的脑血流量的变化.     

珠心算的功能磁共振成像研究

目的：应用功能磁共振成像（fMRI）技术研究接受过珠心算训练的儿童在执行计算任务时的脑功能状态及激活模式。方法：对12名接受过3年珠心算训练的儿童进行加、减、乘、除计算和数物对照判断实验。采用组块设计模式，静息组块与刺激组块交替出现，循环3次。设备为Siemens公司Trio 3.0T磁共振扫描仪及头部正交线圈，采用EPI序列进行BOLD脑功能磁共振成像。应用SPM2软件对原始图像进行数据处理和统计学分析，以获取执行不同任务的脑功能图。结果：加、减、乘、除法计算实验均可见双侧枕叶（双侧楔叶）、右侧顶叶（右侧顶下小叶、右侧顶上小叶、右侧楔前叶、右侧中央后回）及双侧小脑半球激活，尤以双侧楔叶激活明显。右侧舌回见于加法和除法计算。减法和乘法计算可见左侧舌回激活。乘法计算还见左侧楔前叶和右侧梭状回激活。结论：珠心算训练的儿童在执行计算任务时主要激活枕叶和顶叶，表明其采用的计算方法可能更依赖于视觉空间策略。     

脑功能磁共振成像的质量控制标准

自1972年第一台磁共振扫描仪问世以来,磁共振作为一项重要的临床检查手段得到了飞速的发展[1]。同时,磁共振的成像方式也与日俱进:multi-echo SE,fast spin-echo,gradient-echo,EPI,ASSET,DTI等序列的相继问世[2,3],开辟了磁共振科研的新天地。但是,作为一种非常复杂的系统,磁共振仪器的成像受很多因素和环节的影响[4,5]。任何一个环节的出错,都可能影响图像质量。在国外,从事磁共振质量控制的是专门的磁共振工程师[6,7]。国内通常由放射技师和物理师共同完成该工作。据统计显示,我国目前磁共振仪器的运行状况并未完全达标[8]。这就迫切需要一套专门针对磁共振仪器质量控制的、简单易行的标准。由于磁共振成像的复杂性,磁共振的质量控制也涉及诸多方面[9]。1 signal to noise ratio(SNR)磁共振是一种信号成像,包括了有用的图像的整体噪声,用图像中心区域的信号值作为整体信号[10]。1·1常规SNR的测量方式(图1):信号(信息)和无用的信号(噪声)。SNR越高,则图像质量越好。目前磁共振头部线圈多采用相控阵线圈,这种线圈有多个信号接收单元,图像各个部...     

孤独症磁共振脑功能成像研究

孤独症是起病于婴幼儿期严重的慢性神经精神障碍，涉及语言、认知、社会交往能力等多种障碍。磁共振脑功能成像是通过血氧水平依赖法检测脑实质血管内血氧浓度变化，以显示相应的脑功能区。孤独症的磁共振脑功能成像研究主要集中在注意力、运动、语言和面部识别等方面，发现孤独症患者的脑功能区与正常对照组相比较有部分区别。目前孤独症患者脑功能磁共振检查研究尚处于起步阶段，病例较少，脑功能实验设计较为简单。随着研究的逐步深入，脑功能磁共振检查将会对孤独症的脑功能异常做出综合评价并指导临床。     

神经精神疾病的功能磁共振成像研究进展

脑功能磁共振成像(fMRI)能在活体人脑定位各功能脑区,研究脑的功能连接.本文基于任务态和静息态的应用模式,自局部脑区功能活动、脑区间功能连接及脑功能网络层面,综述了脑功能磁共振成像在神经精神疾病发病机制、诊断、治疗及预后等方面的临床研究现状.今后需进行多学科、多方法 相结合的纵向研究,探索神经精神疾病特异的功能影像学...     

自制线圈辅助支架及表面线圈组合用于新生儿颅脑1.5T MR检查北大核心CSCD

目的观察自制线圈辅助支架及相控阵表面线圈组合(简称组合线圈)用于新生儿颅脑1.5T MRI的价值。方法针对水模分别以组合线圈及常规头颅线圈以相同参数采集T1WI进行体外实验。采用组合线圈(试验组)及常规头颅线圈(对照组)以相同参数对10名健康足月新生儿采集颅脑T1WI、T2WI和T2液体衰减反转恢复(T2-FLAIR)序列图像,比较图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和信号一致性(Cs),综合分析新生儿颅脑各序列图像,比较组间图像主观评分的差异。结果体外实验中,相比常规头颅线圈,以组合线圈采集的T1WI中,各区域SNR均有所增加(P均<0.05),前后部及左右侧Cs值均降低(P均<0.01)。临床试验中,相比对照组,试验组新生儿颅脑T1WI、T2WI及T2-FLAIR序列图像的前额部SNR均提高(P均<0.05),T1WI基底节及左右颞部SNR均降低(P均<0.05),其余区域各序列图像SNR差异均无统计学意义(P均>0.05);组间新生儿颅脑各序列图像所示各区域CNR差异均无统计学意义(P均>0.05);试验组图像质量主观评分(4.45±0.27)高于对照组[(3.01±0.42),t=35.25,P<0.01]。结论自制线圈辅助支架及表面线圈组合有利于提高新生儿颅脑1.5T MR图像质量。     

三维CT全脑灌注血容量成像在超急性期脑梗死的初步应用

目的 探讨三维CT全脑灌注血容量成像在超急性期脑梗死的应用价值.方法 对25例发病6 h以内的超急性期脑梗死患者行常规螺旋CT平扫及CT血管造影(CTA)检查,分析CT平扫表现,并使用Siemens三维NeuroPBV软件对CTA源图像和CT平扫图像进行减影处理,获得三维彩色PBV图像.比较CT平扫与PBV图像对急性脑缺血灶的检出率.全部病例于发病后2～7 d复查CT平扫.对PBV图像显示的脑灌注异常区体积与复查CT平扫显示的梗死灶体积进行比较分析,并采用Spearman相关分析方法对其进行相关性检验.结果 25例患者首次头颅CT平扫12例发现早期脑梗死征象,13例未发现异常,重建三维PBV图像均发现与临床症状相对应的脑灌注异常区.复查CT平扫图像上25例患者最终梗死灶体积与PBV图像上灌注异常区体积存在显著正相关(rs=0.837,P<0.001).结论 PBV图像能够三维显示急性脑缺血全脑灌注信息,对早期发现脑缺血、全面评价缺血范围、避免病灶漏诊有重要价值.     

无线整合型MR放大器用于颞下颌关节高分辨MR成像

目的 观察以无线整合型MR放大器（WAND）耦合头颈联合线圈行颞下颌关节（TMJ）高分辨成像的价值。方法 采用头颈联合线圈、WAND耦合头颈联合线圈分别对16名健康青年人行双侧TMJ扫描。观察2组图像TMJ关节盘前带、中间带、后带、前附着、后附着及双板区、关节腔及髁突骨质，对图像质量进行主观评分，评估图像信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR），并进行组间比较。结果 共纳入15名受试者。相比单纯头颈联合线圈，WAND耦合头颈联合线圈显示TMJ关节盘前带、中间带、后带、前附着、后附着及双板区、关节腔及髁突骨质更佳（P均<0.05），图像中TMJ关节盘及盘后组织的CNR、SNR显著升高（P均<0.05）。结论 采用WAND耦合头颈联合线圈可提高MRI显示TMJ质量。     

基于深度学习重建常规头部2D T1WI超分辨率图像质量

目的 评价基于深度学习改良U-net(M U-net)模型的常规厚层2D T1WI超分辨率重建图像质量及其在脑形态学研究中的应用价值.方法 回顾性分析730例头部M RI,包含常规厚层2D T1WI及3D T1WI,按7:3比例将其分为训练集(n=500)和测试集(n=230).采用M U-net模型和传统插值算法对2...     

Improved BOLD detection in the medial temporal region using parallel imaging and voxel volume reduction

Using gradient-echo EPI, signal dropout due to macroscopic off resonance effects can prevent blood-oxygenation-level-dependent (BOLD) signal change detection. The anterior medial temporal lobe (MTL) is located near these susceptibility gradients and therefore shows considerable signal dropout with GE-EPI. Reducing the volume of the image voxel reduces susceptibility-related signal dropout. However, this is accompanied by a prohibitive reduction in signal-to-noise ratio (SNR). To compensate for SNR loss with smaller voxels, we used a multi-channel MRI receiver with an array of receive-only 16-element surface coils at 3 T. We demonstrate that the reduction of susceptibility artifacts, through use of high resolution images, coupled with the gains in image SNR from the array coil improves the temporal signal-to-noise ratio (TSNR) and enhances the contrast-to-noise ratio (CNR). Furthermore, a comparison of 2 mm with 4-mm-thick axial images both with the same in-plane resolution showed that thinner slices enhanced TSNR and CNR throughout the ventral-medial regions of the temporal lobes, with the greatest improvement in the most anterior regions of the MTL. Further improvements were seen when adjacent 2 mm slices were combined to match overall voxel volume. These results demonstrate that BOLD investigation of anterior MTL function can be enhanced by decreasing voxel size but only in combination with the SNR gained by using the 16-channel head coil system.     

基于多级串联深度卷积神经网络配准大形变图像

目的 采用无监督方式基于多级串联深度卷积神经网络(CNN)建立大形变图像配准网络(LDIRnet)模型,评估其配准脑部MRI及肺部CT图像的性能.方法 串联多个结构相同而参数不同的深度CNN,以端到端方式学习待配准图像之间的多个小形变场;再通过叠加小形变场计算待配准图像之间的大形变场,实现大形变图像配准.结果 配准3D...     

Clinical Implementation of Magnetic Resonance Imaging Systems for Simulation and Planning of Pediatric Radiation Therapy

AimTo describe the clinical implementation and optimization of magnetic resonance imaging (MRI) systems installed in a radiation oncology department for dedicated use in radiotherapy (RT) simulation and treatment planning for pediatric patients.MethodsTwo wide-bore MRI systems were installed and commissioned in 2016. Patient setups, coil placements, and scan protocols were developed to image various anatomic sites in children. Patients with brain tumors were routinely imaged using a pair of flexible loop coils and a posterior receiver coil integrated into the patient couch. The integrated posterior coil and the flexible anterior torso coil supported by the coil bridge were used together when imaging the abdomen, pelvis, or spine. A three-dimensional acquisition was most often performed, given the benefit of high-resolution multiplanar reformation as well as elimination of B0-related distortions in the slice selection direction.ResultsWe performed 542 MRI studies (265 for planning and 277 for monitoring on-treatment tumor changes) on pediatric patients in the first year after system installation. Multisequence images of pediatric RT patients with ependymoma, medulloblastoma, craniopharyngioma, rhabdomyosarcoma, or Ewing sarcoma were shown to illustrate the image quality obtainable with optimized planning sequences.ConclusionsMagnetic resonance imaging (MRI) of pediatric patients in their treatment positions with setup devices in place can be performed with coil arrangements that include flexible coils. The resulting image quality is suitable for treatment planning and on-treatment monitoring. We provide optimized site-specific sequence parameters to support the continued improvement of MRI for pediatric RT planning.     

心理性勃起功能障碍的功能磁共振成像研究

目的研究正常成年男性和心理性勃起功能障碍(ED)患者中枢神经系统的激活情况,探讨两者中枢神经系统兴奋性的差异。方法心理性ED患者12例,均为右利手,无任何精神及其他器质性疾病史。对照组为12例年龄性别相匹配的健康志愿者,均为右利手,无任何性功能障碍史,无器质性病变和其他可能影响脑结构和功能的不良生活习惯和药物滥用史。用色情录像和非色情录像刺激,每个录像片段60s,每个色情和非色情录像片段之间间隔12s。用GE1.5TMR扫描系统进行BOLD-fMRI扫描,头线圈。用3DSPGRT1WI序列进行全脑轴位扫描作为全脑解剖图。结果在视觉和听觉相关色情录像的刺激下,正常男性与心理性ED患者双侧小脑半球、小脑蚓部、双侧额下回、双颞叶、双侧扣带回、角回、左侧杏仁核、丘脑、海马、中脑及桥脑背侧均被激活;与正常男性相比,心理性ED患者双侧前扣带回激活的范围更大,两者的激活体积存在显著性差异(t=4.026,P<0.001),心理性ED患者平均激活体积为(979.64±25.33)mm3,正常男性为(795.43±20.35)mm3。结论边缘系统、脑干、丘脑等在调节男性性行为中起着重要的作用,心理性勃起功能障碍患者可能存在潜在的病因。     

3.0TMR增强颅脑容积成像扫描诊断脑发育性静脉异常

目的 探讨3.0TMR增强颅脑容积成像扫描诊断脑发育性静脉异常的价值。方法 分析24例临床诊断为脑发育性静脉异常患者的MRI资料。所有病例均接受常规MR平扫、增强及增强颅脑容积成像（BRAVO）。结果 24例中,22例可见单发脑发育性静脉异常,2例多发;平扫病灶呈长T1短T2信号;常规增强扫描可见病灶强化,增强BRAVO扫描均清楚显示病灶内强化血管影;MIP、VR及MPR可多方位显示病灶的髓静脉及引流静脉。结论 3.0TMR增强颅脑容积成像显示脑发育性静脉异常具有明显优势。