化学交换饱和传递磁共振成像建模与仿真.pdf

第4O卷 第4期 兰 州 理 工 大 学 学 报 Vo1．40 No．4 2014年 8月 JournalofLanzhouUniversityofTechnology Aug．2014 文章编号：1673—5196(20l4)O4一o071一O5 化学交换饱和传递磁共振成像建模与仿真 肖 红 ，肖 刚 ，吴仁华。 (1．韩山师范学院 陶瓷学院，广东潮州 521041；2．韩山师范学院 数学与应用数学系，广东 潮州 521041；3．汕头大学医学院第二附属 医院放射科，广东 汕头 440500) 摘要：为解决化学交换饱和传递(CEST)磁共振成像 (MRI)脉冲序列参数优化设计困难的问题，提出基于脉冲序列 模型的仿真方法．依据CEST的基本原理和饱和脉冲序列的特点，建立脉冲CESTMRI数学模型．通过仿真CEST MRI与脉冲序列各参数定量关系，得到CESTMRI与化学交换律存在单调关系的扫描序列参数，实现在给定实验 条件下快速获得序列优化参数的方法． 关键词：化学交换饱和传递；磁共振成像 ；脉冲序；优化参数；CEST对比 中图分类号：0604；029 文献标识码 ：A M odelingandsimulationofchemicalexchangesaturation trna sfermagneticresonna ceimaging XIAO Hong ，XIAO Gang ，WrU Ren-hua。 (1．SchoolofCeramics，HansbanNormalUniversity，Chaozhou 521041，China；2．DepartmentofMathandAppliedMa thematical，Hans— hanNomr alUniversity，Chaozhou 521041，China；3．DepartmentofRadiology，2ndAffiliatedHospitalofShantouUniversityMedialCol— lege，Shantou 440500，China) Abstract：InordertodealwiththehardproblemsOffindingthepulsesequenceoptimalparametersof chemicalexchangesaturationtransfer(CEST)magneticresonanceimaging(MRI)，asimulationmethod waspresentedbaseonthepulsesequencemode1．Themathematicmodelofpulsed-CESTMR1wasestab— Iishedbased on thebasicprincipleofCEST and thecharacteristicsofthesaturatedpulsesequence． ThroughthesimulationofquantitativerelationshipofCESTMRItotheparametersofthepulsesequence， thescanningsequenceparameterswereobtainedforthecasewhenamonotonerelationexistedbetween CEST MRIandchemicalexchangerate．A fastmethodforobtainingsequenceoptimizationparameterswas realizedunderagivenexperimentalcondition． Keywords：chemicalexchangesaturation transfer；magneticresonanceimaging；pulsesequence；opti— mizedparameters；CEST contrast 化学交换饱和转移(CEST)磁共振成像 (MRI) 前期研究CESTMRI的方法主要是在采集图像 可以检测细胞组织微环境酸碱度 (pH值)的变化， 信号之前施加一个连续的射频脉冲[4-