快速回波平面磁共振谱成像数据重建算法

传统的相位编码磁共振谱成像采集数据需要很长的时间,使得其在临床上的应用受阻。快速回波平面谱成像(Echoplanarspectroscopicimaging,EPSI)技术采用随时间变化的梯度对谱维和空间维同时进行编码,大大减少了数据采集时间。同时,改进EPSI的读出梯度形式还可以提高‘空间-谱’的分辨率。EPSI数据重建算法比较复杂在t方向先分别对奇偶回波数据进行快速傅立叶变换(FastFouriertranslation,FFT),再利用‘偏移’理论进行组合;在kx方向采用网格化算法将不等间隔采集的数据转换到等间隔的直线网格上,再利用FFT进行图像重建;ky方向是相位编码,不需要转换,直接进行FFT即可。     

磁共振波谱成像(MRSI)的数据重建及波谱量化分析软件系统

采用交互式数据语言开发了基于PC机的磁共振波谱成像数据重建和波谱量化分析的软件系统.它可以实现临床MRSI原始数据和图像数据读入、代谢物种类设计、数字幻影模型生成、k-空间采样轨迹设计、k-空间原始数据生成、数据重建、波谱定量分析以及代谢物图像生成等功能.该系统有助于学习和开发新的MRSI采样轨迹,数据重建方法和波谱量化分析方法,在国内还未见前例.     

灵敏度编码磁共振谱成像(SENSE-SI)技术及图像重建方法

传统的相位编码磁共振谱成像(MRSI)采集数据需要很长的时间,使得MRSI在临床上的应用受阻.灵敏度编码磁共振谱成像(SENSE-SI)采用线圈矩阵来并行采集MRSI数据,是一种不仅可以大大减少数据采集时间,而且不影响空间和谱的分辨率的全新方法.在图像重建时利用各个线圈的空间灵敏度来对丢失的编码信息进行恢复,将像素折叠的图像进行展开,可以得到完全没有重叠伪影的代谢物图像.SENSE-SI采集数据的快速性和图像重建的高分辨性为MRSI真正应用于临床打下了坚实的基础.     

快速磁共振波谱成像的研究进展

传统磁共振波谱成像时间太长 ,不能应用到临床。发展快速波谱成像方法是必然的。目前有 7类快速波谱成像方法 ,它们都来自快速 MRI成像方法。本文对传统波谱成像和 7类快速方法分别作了介绍 ,并且展望如果把 MRI中任意轨迹图像重建方法用于波谱成像 ,将能够设计出速度更快的波谱成像数据采集脉冲序列。     

磁共振成像数据的不规则采集及图像重建软件

开发出了一个基于PC机的软件，用于不规则磁共振成像数据的图像重建。该软件具有临床数据读入、数字图像模型生成、采样轨迹设计、κ空间数据生成、采样密度补偿函数计算、图像重建和图像定量分析等功能。该软件用VC 6编写，可运行在普通配置的微机上。     

磁共振波谱成像技术的研究现状及发展趋势

磁共振波谱成像是21世纪生物医学研究进入分子水平的重要检测工具之一,它对各种严重疾病具有早期诊断和疗效监控能力。本文介绍了磁共振波谱成像在成像技术与数据重建、波谱量化和临床研究等方面的研究现状,并探讨了其发展趋势。     

三维超声成像原理及其发展

本文回顾了三维超声成像在医学领域的发展过程,介绍了三维超声成像的原理,不同的实现方案,并详细剖析了三维超声成像中遇到的图像定位、三维图像重建、不规则采样平面处理以及三维超声图像的分割问题。讨论了现有的发展水平及未来的发展方向。     

三维超声成像的发展现状及若干关键技术分析

介绍三维超声成像的意义，不同的实现方案，并详细剖析了三维超声成像中遇到的图像定位、三维准确重构、不规则采样平面处理以及三维超声图像的分割问题。讨论了现有的发展水平及未来的发展方向。     

Comparing 3D Virtual Methods for Hemimandibular Body Reconstruction

Reconstruction of fractured, distorted, or missing parts in human skeleton presents an equal challenge in the fields of paleoanthropology, bioarcheology, forensics, and medicine. This is particularly important within the disciplines such as orthodontics and surgery, when dealing with mandibular defects due to tumors, developmental abnormalities, or trauma. In such cases, proper restorations of both form (for esthetic purposes) and function (restoration of articulation, occlusion, and mastication) are required. Several digital approaches based on three‐dimensional (3D) digital modeling, computer‐aided design (CAD)/computer‐aided manufacturing techniques, and more recently geometric morphometric methods have been used to solve this problem. Nevertheless, comparisons among their outcomes are rarely provided. In this contribution, three methods for hemimandibular body reconstruction have been tested. Two bone defects were virtually simulated in a 3D digital model of a human hemimandible. Accordingly, 3D digital scaffolds were obtained using the mirror copy of the unaffected hemimandible (Method 1), the thin plate spline (TPS) interpolation (Method 2), and the combination between TPS and CAD techniques (Method 3). The mirror copy of the unaffected hemimandible does not provide a suitable solution for bone restoration. The combination between TPS interpolation and CAD techniques (Method 3) produces an almost perfect‐fitting 3D digital model that can be used for biocompatible custom‐made scaffolds generated by rapid prototyping technologies. Anat Rec, 2011. © 2011 Wiley‐Liss, Inc.     

磁共振成像加速方法

目的：综述近年来对磁共振成像加速方法的研究进展。方法：磁共振成像是目前临床医学影像中最重要的非侵入式检查方法之一,然而其成像速度较低。因此,近来学者们提出各种MRI的加速方法。本文首先介绍了常用的加速方法。包括增加梯度场强、单位TR内采集多个PE、定位激发区、与变换域方法。另外,我们介绍了部分傅立叶复原方法、钥孔技术,尤其集中讨论了并行成像方法,例如理想PI、局部敏感度并行成像、敏感度编码、空间谐波同步采集、全局自校准部分并行采集、SpaceRip方法等。结果：文章探讨了每种并行算法的采样机理与复原方法,总结了各种方法的优缺点,最后对将来的研究方向提出展望。结论：磁共振成像加速技术具有进一步研究的价值。     

磁共振弥散张量成像的脑白质纤维优化重建

磁共振弥散张量成像(DTI)可对大脑白质纤维束的三维几何结构进行无创研究,其主要方法为DTI纤维追踪成像.研究打破现有DTI纤维追踪成像从初始种子区域逐步追踪增长的框架,提出脑白质的纤维优化重建方法,从全局角度描述追踪纤维,通过其对弥散倾向和几何结构的优化估计,重构最优纤维路径.结果表明,该方法可提供连接两个感兴趣区域(ROI)的有效和对称连接,同时通过全局优化手段消除累积噪声及局部随机噪声,提高长距离成像的可靠性;在人工合成数据集和真实人体数据集中均能较好成像,较之现有纤维追踪成像具有更高的可靠性和可重复性.     

核磁共振成像系统中的数据处理与图像重建技术

本文首先介绍了一般磁共振成像系统数据采集部分的构成以及各部件的工作原理和作用，在此基础上介绍宾数据自理流程。本文特别分析了信号采集时产生断效庆的原因，给出了以地应的截趾自理池数并分析了它们对图像质量的影响；仔细分析了相位误差产生的各种原因，提出了在采集过程中让实部信号与部信号共亨通道以降低相位误差的方法以及通过计算进行相位校正的方法；研究了回波信号中的直流分量扰因以及它们对图像质量的影响，提出了简     

一种基于互信息量的并行磁共振图像重建新算法

平方和算法是多线圈采集技术与并行成像中常用的一种图像重建方法。但是,在数据采集过程中,某些类型的运动常常会使个别位置上的线圈数据发生异常,采用平方和算法会对最终的重建图像质量产生很大影响。本研究提出一种新的并行磁共振图像重建算法——加权平方和方法。算法以线圈图像间最大互信息量作为判据来统计破坏数据,在之后的图像结合过程中赋予不同的权值,最大限度地降低破坏数据对最终结合图像造成的影响,有效解决运动对原有算法造成的破坏。本算法分别对多线圈并行采集的体模数据与真实脑部数据进行了实验,结果显示:相比于现有方法,新算法可以有效地抑制破坏数据在重建图像中产生的伪影,重建图像在细节分辨率上也有更好的表现。     

基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建

角膜是人眼的重要组成部分，眼外科中对角膜表面检查一般采用基于Placido盘的角膜地形图法和裂隙扫描角膜地形图法，但这两种方法的结果都未能获得直观的角膜表面三维模型。本研究设计的一种基于裂隙扫描图像的角膜表面三维重建算法，实现了对角膜前后表面的重建，并能快速地计算出角膜前后表面的几何参数以及转换成传统的等高线图和地形图，方便了医生的诊断。该算法首先采集角膜的裂隙扫描图像序列，然后在图像集中提取出每层角膜的轮廓，进而采用轮廓线重构算法得到角膜表面模型。在对裂隙图像提取闭合轮廓线时，根据角膜区域的颜色差异，采用了色彩分割的算法；针对角膜轮廓线是凹的特点，对轮廓线重构算法做了改进，以便能构造出正确的角膜表面三角形网格。     

基于磁共振图像的人体骨盆三维重建及有效性验证

目的：利用磁共振图像重建人体骨盆,并利用有限元方法验证建立该模型的有效性,为临床上不适合CT扫描的患者,提供了从MRI图像重建人体模型和骨盆生物力学研究的另一种方法。方法：采用1.5T的核磁成像仪扫描获取正常骨盆MRI图像,利用Hypermesh进行网格划分和韧带添加,采用Mimics和Geomagic对图像数据进行重建。对模型施加适当的界条件,运用有限元分析方法,分析该模型的应力应变和位移结果,同实验测量文献和CT重建的模型有限元模型结果对比。结果：骨盆上关键点的应力应变和位移数值基本吻合引用的参考文献对应点数值,趋势基本相似。坐位时,垂直加载600 N载荷于骶骨上表面,应力由骶骨经骶髂关节向下传递,经坐骨上支、到达坐骨结节;应力主要集中在坐骨大切迹和坐骨结节。站位时,垂直加载600 N载荷于骶骨上表面,应力分别经骶骨翼、骶髂关节,坐骨大切迹,弓状线,至髋臼;应力主要集中在骶髂关节和坐骨大切迹。结论：成功利用MRI建立的有限元模型,其基本可以反应骨盆的力学结构特点,准确性较高,可以作为用于研究骨盆及其植入物生物力学的基础。站立位时,骨盆的主要负重和稳定结构位于后方;坐位时,骨盆承载人体重量并在上下应力传导中起着非常重要的作用。     

3D Airway Reconstruction Using Visible Human Data Set and Human Casts with Comparison to Morphometric Data

Realistic airway geometry is required for accurate biomechanical modeling, particle deposition predictions and ultimately risk assessment and inhaled drug delivery protocols. Morphometric studies to date provide data for specific anatomical locations or for more generational average data for the entire lung. In an attempt to provide a realistic geometry representative of a typical human, the National Institute of Health (NIH) Visible Human (VH)^® female data set was reconstructed and compared to available morphometric data from the literature. The reconstructed NIH VH female airway model extended from just distal to the larynx down through the fifth generation of bronchial passageways. Casting and scanning techniques were used to create the upper airway geometries so that the model could be used realistically for oral exposure. Each reconstruction stage was examined to show the loss of data during segmentation, decimation, and smoothing processes. The resulting dimensions of the complete female model were consistent with morphometric data from the literature, indicating that the model is a reasonable representation of an adult female that could be used for biomechanical modeling. Anat Rec, 2009. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.     

基于图像的回波平面成像ghost伪影消除方法

主要介绍了目前两种基于图像的EPI ghost伪影消除方法(Buonocore的方法和Lee的方法)，并进行了仿真实验。比较了2种方法的优缺点。通过比较，Buonocore的方法较好，而且，一种被Lee认为不合适的计算方法可以取得较好的效果。     

医学图像三维重建系统的数据结构表达及表面模型的构建

医学图像三维重建在诊断、放射治疗规划及医学研究中均有着重要应用，本文论述了医学图像三维重建系统程序流程，设计了自动及手工轮廓勾画两种分割方法，并提出了建立了合理的系统数据结构。该数据结构能较好地描述系统数据的层次关系和表达重建的几何模型。对由自动分割和手工勾画出的组织，用MT算法构建其三维表面几何模型 。实现了网格简化的边收缩算法，并对由MT算法生成的表面模型进行了网格简化处理。模型网格经简化90％，依然能较好地保持模型的特征，大大加快了绘制速度。     

Combined MR,fluorescence and histology imaging strategy in a human breast tumor xenograft model

Applications of molecular imaging in cancer and other diseases frequently require the combination of in vivo imaging modalities, such as MR and optical imaging, with ex vivo optical, fluorescence, histology and immunohistochemical imaging to investigate and relate molecular and biological processes to imaging parameters within the same region of interest. We have developed a multimodal image reconstruction and fusion framework that accurately combines in vivo MRI and MRSI, ex vivo brightfield and fluorescence microscopic imaging and ex vivo histology imaging. Ex vivo brightfield microscopic imaging was used as an intermediate modality to facilitate the ultimate link between ex vivo histology and in vivo MRI/MRSI. Tissue sectioning necessary for optical and histology imaging required the generation of a three‐dimensional reconstruction module for two‐dimensional ex vivo optical and histology imaging data. We developed an external fiducial marker‐based three‐dimensional reconstruction method, which was able to fuse optical brightfield and fluorescence with histology imaging data. The registration of the three‐dimensional tumor shape was pursued to combine in vivo MRI/MRSI and ex vivo optical brightfield and fluorescence imaging data. This registration strategy was applied to in vivo MRI/MRSI, ex vivo optical brightfield/fluorescence and histology imaging datasets obtained from human breast tumor models. Three‐dimensional human breast tumor datasets were successfully reconstructed and fused with this platform. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于虚拟人数据的心脏表面模型三维重建及显示

基于美国虚拟人一号数据,利用Rhino软件建立心脏模型,用VCH和Direct3D编程实现心脏模型的三维交互显示。结果表明,该方法所建模型较逼真,对模型的可控制性强,能满足心肌缺血定位和可视化显示研究的需要。