1.5T多回波IDEAL梯度回波水脂肪分离技术在软骨体积快速诊断中的初步研究

本研究符合HIPAA要求，经机构审核委员会批准．并获取受试者的知情同意。研究目的是前瞻性对照多回波迭代水脂不对称回波分解与最小二乘估计（IDEAL）梯度回波（GRE）MRI与三维脂肪抑制（FS）扰相GRE（SPGR）MRI两种方法对膝关节软骨的评价。

一种基于迭代低通滤波相位去卷绕的扩展两点Dixon算法

对低场MRI(磁共振成像)扩展两点Dixon算法进行了分析,提出了使用低通滤波代替多项式拟合进行水脂肪分离处理中的相位去卷绕.进而使用低通滤波相位去卷绕算法对发生了卷绕的误差相位进行迭代处理,实际MR图像水脂肪分离结果表明基于迭代低通滤波相位去卷绕的扩展两点Dixon算法在降低计算复杂度的同时改善了水脂肪分离效果.

相位分区和局部多项式曲面拟合的相位解缠绕

目的准确的解缠绕相位是两点或三点Dixon技术等在磁共振临床应用的前提和关键,然而当相位图像中存在严重噪声、快速相位变换或不连通区域时,当前许多已经提出的相位解缠绕算法将会失败。为此本文提出一种基于相位分区和局部多项式曲面拟合的相位解缠绕新方法,该新方法在相位图像存在严重噪声、快速相位变换或不连通区域的情况下仍可以稳定可靠的工作。方法首先将获得的相位图像分成连通块,块内相位都在给定的相位区间内,把像素个数小于给定阈值的块归类为残余像素。然后利用局域增长的局部多项式曲面拟合方法依次进行块与块之间相位解缠绕和残余像素相位解缠绕。最后使用仿真与真实磁共振Dixon数据来评价提出方法,并与PRELUDE(phase region expanding labeler for unwrapping discrete estimates)方法进行了比较。结果在不同信噪比、快速相位变换或存在不连通区域的仿真实验中,即使当数据中存在信噪比为0.5、相邻相位变换大于π弧度或不连通区域时,提出方法的平均错误率不大于0.51%。对于100层真实的磁共振膝关节和踝关节水与脂肪分离图像,提出方法生成结果中发生明显解缠绕错误及水与脂肪互换的比率为6.00%,而PRELUDE却为42.00%。结论本文提出了一种磁共振相位解缠绕算法,利用相位分区方法,可靠的实现相位图像分块;利用局部多项式曲面拟合方法,准确的实现相位解缠绕。提出方法能够更加鲁棒的实现相位解缠绕,这将有益于相位相关的磁共振临床的应用,如两点和三点Dixon水脂分离技术、磁敏感加权成像和人脑相位成像等。