极度非均匀磁场下的低场核磁共振成像技术研究进展

传统的磁共振成像设备系统庞大笨重、价格昂贵、检查噪声大、摆位困难等,因此限制其普及应用,而低场可移动式磁共振成像设备可以克服这些缺点。传统核磁共振成像采取大磁体包围小样品的模式,对高度均匀磁场环境(<5×10^-6/40 mm DSV)中的样品进行成像,相应的硬件设计和许可技术相对都比较成熟和完善。开放式核磁共振成像系统基于极度不均匀的磁场条件(>1 000×10^-6/mm DSV),相关的硬件设计、成像技术与传统的核磁共振成像系统差距很大,难度也急剧增加。全面论述低场开放式磁共振成像技术的起源、发展、关键技术,包括磁体、射频线圈、梯度线圈等硬件和射频脉冲设计、成像序列、图像后处理等方法,旨在为可移动式核磁共振成像设备的研发抛砖引玉。     

超声医学图像非线性滤波算法研究进展

超声医学成像方法具有实时、无创、方便等优点，在临床上得到了广泛的应用。但由于超声医学成像机制的限制，超声医学图像质量不高。对图像进行滤波就是为了提高人眼和计算机对图像细节的识别能力。本研究讨论了应用于去除超声医学图像斑点噪声的非线性滤波算法的研究现状及其特点，重点介绍了基于中值滤波、小波变换、扩散方程的滤波方法，并把相关算法应用于超声医学图像的处理，直观地比较了各种滤波器的性能。最后展望了超声医学图像非线性滤波算法的发展方向。     

低场核磁共振二维谱反演技术应用研究

目的：二维相关谱是低场核磁共振时域分析技术中最为前沿的技术之一。从一维向三维推进也是低场核磁共振设备发展的必然趋势。但是从采样数据中反演得到二维谱的问题是一个典型的病态问题．求解存在很多困难。首先二维反演需要处理的数据规模非常大,其次问题本身具有很大的条件数。会因极小的采样误差引起反演结果的巨大变化。为了稳定求解低场核磁共振二维谱,提出了一种全新的通用反演算法框架。方法：首先从采样数据中分离出噪声并对其进行估计,然后进行数据压缩使在普通计算机上进行处理成为,接着对原始问题进行正则化处理．最后通过变量替换的方式转化为无约束的凸规划进行求解,求解以Newton法等迭代寻优的方式进行。结果：通过将这种二维反演框架应用到造影剂浓度选择、种子含油率测定、食用明胶与工业明胶鉴别等不同行业的不同实验中．取得了与经验信息一致的结果,验证了该二维反演算法的可靠性和实用性。结论：低场核磁共振二维谱反演技术能够满足不同领域中的组分区分和定量分析的要求,是一种可靠的新工具。     

冠状动脉造影图像降噪处理的3种方法比较

目的 对冠状动脉造影图像降噪处理的3种方法进行比较。方法 将冠状动脉造影图像数字化并输入计算机，然后再用中值滤波法，自适应滤波法和基于小波变换的降噪处理3种方法分别处理同一图像，比较效果。结果 成功地运用了3种方法对冠状动脉造影图像进行降噪处理，图像质量均有所提高。结论 自适应降噪处理和基于小波系数的降噪处理结果较好，但自适应降噪处理的速度要快。     

基于混合小波变换的瞬态信号检测方法

探讨了信号的小波变换与匹配滤波的关系,指出小波变换（WT）实际上就是可变检测模板的匹配滤液过程。根据这一思想,提出了基于混合小波的信号检测方法。本文中,“混合小波变换”是指在小波分解和重构中分别使用不同的基本小波。其中分解小波用于实现可变模板的信号检测,重构小波则用以增强被检测信号的特征。我们用该方法对实测脑电信号（EEG）中瞬态脉冲干扰进行检测。实验结果表明该方法能有效地检测出EEG中的瞬态脉冲。     

低场MRI对膝关节半月板损伤诊断的临床价值

目的 探讨低场MRI在膝关节半月板损伤中的诊断价值.材料和方法 搜集我院2007年2月-6月间,进行MRI检查的141例151个膝关节,进行半月板损伤诊断的回顾性分析.检查序列包括冠状面FSET2WI、矢状面SET1WI、FSET2WI及STIRE.结果低场MRI显示正常半月板内可以见似三角型或片状高信号,不延伸至关节面或游离缘,临床症状不明显;损伤半月板除信号改变外,其形态可全部或局部不规则,常同时伴关节组成骨及关节软骨、滑膜囊、软组织等的异常信号,临床症状明显.本组资料中,MRI诊断半月板损伤130个,14个膝关节外院行关节镜检查,12个证实有半月板撕裂.低场MRI对半月板撕裂的诊断率85.7%.结论 低场MRI能较好的显示膝关节半月板损伤,能对其进行损伤分级,显示损伤的特点和严重程度,为临床选择合适的治疗方案提供依据.     

基于扩散张量成像技术的大脑组织核磁共振电导率重构的仿真研究

将核磁共振电阻抗成像(MREIT)技术应用于人体头部大脑组织电导率重构上.采用基于径向基函数(RBF)神经网络的均质电导率重构MREIT算法,对建立在扩散张量核磁共振成像(DT-MRI)数据基础上的白质组织各向异性电导率和各向同性的灰质、脑脊液目标电导率进行重构.在五层真实形状头模型(包括头皮、颅骨、脑脊液、灰质和白质组织)上进行的仿真实验结果表明,该算法具有一定的抗噪声能力,重构的头部电导率分布图像具有较高的精确性.研究证明了MREIT技术用于头部复杂组织结构电导率重构上的合理性与可行性,在无创头部组织电导率检测领域具有潜在的应用价值.     

基于小波降噪的呼吸信号提取方法

针对呼吸信号中包含的心动冲击、动脉搏动等相关噪声,提出了一种基于小波降噪的呼吸信号提取算法。该算法采用db4小波将信号在六个尺度上分解,应用史坦无偏似然估计原理产生自适应阈值对小波系数做阈处理并重构小波系数,处理结果显示噪声信号可被有效剔除。为临床上实现非接触的呼吸监护打下基础。     

基于自适应局部余弦变换的正交多普勒超声信号降噪方法的研究

多普勒超声信号的谱图已经被广泛用于医疗诊断。来自系统内部的噪声及外部的干扰会产生附加的频谱成分，从而影响谱图的主观分析及进一步的定量分析。为抑制噪声的影响，本文提出利用一种新的基于自适应局部余弦变换和非负Garrote取阈值的方法对正交多普勒超声信号进行降噪。首先，由正交信号提取正向和逆向血流信息；然后对其分别进行降噪；最后利用Hilbert变换进行重构得到真实信号的估计。在仿真研究中，采用平均频率波形和谱宽波形的估计精度作为性能改善的指标。结果表明这种方法优于基于小波变换的降噪方法，特别是在低信噪比情况下。     

基于小波变换及模糊方法的核磁共振(NMR)图像增强

核磁共振（ＮＭＲ）图像的振铃效应是较难去除的,本文采用小波变换及模糊方法对有振铃效应的ＮＭＲ图像进行处理,实验结果表明方法是有效的,可实时完成对图像的有效处理,最后对该方法实际应用问题进行了讨论。     

心音信号识别研究方法进展

有效提取心音信号中的第1、2心音（S1和S2）是心音信号研究的关键点.本文介绍了心音信号识别的研究现状,通过比较谱分析、小波变换、神经网络以及数学形态学方法等几种心音研究方法,讨论了心音信号识别的研究重点和发展方向,为进一步的心音研究奠定基础.     

基于目标场法和CST仿真的低场磁共振射频线圈设计

根据临床对人体肺部磁共振成像的需要,设计一种用于肺部0.06 T低场磁共振成像的3He射频线圈。通过预先设定感兴趣区域（ROI）及其内部的目标磁场,运用目标场法逆向求解ROI内产生目标磁场所需的源电流密度分布,流函数获取射频线圈理想绕组。然后利用CST软件建模简化线圈绕组,场路协同仿真研究负载射频线圈在不同品质因数（Q值）下的射频场B1和特定吸收率（SAR）分布等性能指标。仿真实验结果表明,通过改变射频电路的电容值可调整线圈的Q值,线圈Q值越大,单位功率信号激励下产生的B1场强越高,SAR值越高,传输效率越低,而B1场均匀性不受影响,一直保持在近90%。通过射频线圈仿真,验证了目标场法联合CST仿真设计方法的可行性,可推广至高频射频线圈设计。     

低场MRCP在胆道梗阻疾病的临床应用

目的探讨低场磁共振MRCP技术临床应用价值。方法回顾2004～2008年怀疑胆道梗阻59例临床资料。36例行CT检查。10例B超检查，全部行MRCP及B超检查。结果胆总管结石20例，肝门部胆管癌3例，胆总管癌12例，胰头癌5例，壶腹部癌8例，因胆管炎症所致胆总管下段狭窄者3例。结论MRCP作为无创性技术，结合MRI对胆道梗阻疾病的术前诊断有很大的价值。     

利用低场核磁共振仪对大鼠进行造影成像的研究

该文介绍使用低场核磁成像技术研究两种造影剂在大鼠体内的成像效果.分别探讨了不同的注入方式:尾部静脉注射以及口服注射这两种注入方式大鼠的表现特点,为进一步的临床研究做准备.研究发现,使用低场核磁对大鼠造影成像测试亦能得到很好的影像效果.     

基于能量估计的小波阈值与经验模态分解相结合的滤波方法研究

本文针对基于经验模态分解(EMD)的时空滤波器存在的固有模态函数分量中频率混叠交叉,导致有用信号与噪声一起被滤除的问题,结合小波在时间、尺度两域表征信号局部特征的特性,提出了一种基于能量估计实现EMD分解层数确定,小波变换阈值处理与EMD相结合的时空滤波方法。该方法既利用小波变换多分辨率的特性,又结合EMD的自适应分解与希尔伯特(Hilbert)谱分析中瞬时频率与能量意义的关系,从而解决了有用信号在滤波时被削弱的问题。以MIT/BIH标准心电数据库数据为对象的实验结果表明,该方法对于生理信号这一类强噪声下的微弱信号是一种有效的数据处理方法。     

结合QRS检测和小波阈值的膈肌肌电信号降噪方法

为了消去夹杂在膈肌肌电(EMGdi)信号中的心电干扰,在比例阈值算法的基础上,提出一种结合QRS检测和小波阈值的降噪方法.首先,根据小波系数的相关性构造QRS波群的检测方法,分析确定干扰的位置和范围;其次,将小波系数分为受干扰和未受干扰两部分,并构造相应的阈值算法,针对性地处理受干扰系数,以未受干扰部分系数作为阈值算法构造的依据;最后,重构处理后的小波系数,得到降噪后的EMGdi信号.对临床采集信号的处理对比表明,该方法能够更为有效地去除心电干扰,并更好地保留EMGdi的有用信号.     

0.2T开放式永磁型医用核磁共振成像仪有源匀场系统的研制

介绍了为 0 .2 T开放式永磁型医用核磁共振成像仪所研制的有源匀场系统的基本结构、工作原理和匀场方法 ,并在最后给出了该 MRI通过自旋回波成像方式产生的一组影像 (T1加权和 T2加权 )以展示该系统良好的匀场性能。     

诱发电位快速提取方法及进展

每次刺激所产生的诱发电位的峰值和潜伏期以至波形是时变信号。随着信号处理技术的发展,诱发电位的提取方法由传统的平均叠加方法,向逐步减少累加次数,最终实现单次提取诱发响应波形,实现动态提取诱发电位的方向发展,因此对诱发电位的少次以至单次提取成为生物医学信号处理领域备受关注的一个研究课题。对近年来快速提取诱发电位的信号处理方法进行了简要的回顾,并分别从自适应滤波、小波变换、神经网络及独立成分分析等4个方面对算法进行了介绍。     

基于功率谱密度相似性的最佳心音信号选择

心音采集过程中混入的干扰噪声影响着心音诊断,目前多通过手动方式选择干扰较少的信号段做后续分析。为从采集信号中筛选出干扰最少、稳定性最强的最佳心音信号,提出一种最佳心音信号的自动选择方法。对采集的25例正常和119例患先天性心脏病儿童的心音信号,基于离散小波变换与哈达玛积相结合定位心动周期。根据心动周期信号的周期稳定性及功率谱密度相似性计算质量因子,将质量因子最大的连续3个心动周期信号作为最佳心音信号。由心脏病专家通过音频回放对信号选择的成功率和有效性进行评估。结果表明,最佳心音信号自动选择的成功率为95.83%,选择成功信号均包含对应疾病的典型听诊特点。该方法选择性能良好且自动执行,为心音信号的全自动分析提供参考。     

基于小波变换的膈肌肌电信号降噪方法研究

膈肌肌电信号是分析和诊断呼吸疾病最科学及有效的数据之一,该信号往往受到被测对象心电信号的严重干扰.利用小波变换的分析方法,在对原始信号小波分解的基础上,针对各尺度小波系数的特点提出一种新的阈值滤波算法.对来自临床食道电极采集的膈肌肌电信号进行降噪处理,处理前后的时域信号对比以及频域的功率谱分析均表明,心电干扰信号能够被有效地去除,而膈肌肌电信号的信号特征得到较好地保留,为膈肌肌电信号的进一步分析处理创造了良好的条件.