TrueFISP復素画像を用いた心臓MR画像処理/撮像法の開発とその臨床応用化

基于TrueFISP复杂图像的心脏MR图像处理/成像方法的开发及其临床应用

基本信息

批准号：
14770485
负责人：
浦山慎一
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyoto University (2003-2004)National Cardiovascular Center Research Institute (2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770485/
关键词：
MRI 位相画像 SSFP 位相補正 TARD 3T-MRI リップル微分フィルター TrueFISP 磁場不均一性コイル位相特性

项目摘要

本研究の目的は、TrueFISPシーケンスに代表されるcoherent SSFP撮像法によって得られる位相画像が磁場の不均一性の影響を受けにくい特徴を持つことに注目し、TrueFISP位相画像補正法を確立し、画像領域分割や信号ノイズ比の向上などに応用することで、臨床支援を行うことである。特に本年度は、非線形位相補正法の開発と、昨年度末に我々が開発した、TARD法における信号の動態解析及び応用を目的とした。初年度の研究の結果、位相画像補正法として線形補正を用いた場合、コイルやインピーダンス分布などに起因する非線形特性を補正出来ないだけでなく、コイルの持つ特異点のために補正プログラムの終了が保証されないという問題が明らかになった。そこで、複素画像に対して平滑化をかけて得られた位相画像を、もとの位相画像から引くことにより、非線形補正を行う手法を考案した。ただし、単に平滑化をかけただけでは、ケミカルシフトにより位相が反転する境界の領域や特異点周辺で、位相分布が破壊されてしまうため、3x3の小領域の複素数データを複素数空間にプロットした上で、背景か臓器部位かの検定を行うとともに、補正位相成分を推定する手法を考案した。その結果、臨床で使用するには計算時間が長すぎるものの、線形補正では位相補正ができなかった画像でも、補正が可能となった。TARD法な、coherent SSSFP法における初期アーティファクトを軽減する目的で開発された、簡便かつ有効な手法であるが、RFパルスの位相を調整するため、得られる位相画像均一性が失われる可能性があった。本研究でファントム、ボランティア実験を行った結果、位相画像の均一性は失われず、加えて、撮像パラメタを調節することにより、脂肪抑制が可能であり、また昨年度、3T-MRI装置の問題点としてあげた、スライス面内に流入する血液に起因するアーティファクトも軽減出来ることが分かった。

本研究的目的是针对TrueFISP序列等相干SSFP成像方法获得的相位图像受磁场不均匀性影响较小的事实，建立TrueFISP相位图像校正方法以提高图像质量。目的是通过将其应用于分割和提高信噪比等领域来提供临床支持。特别是，今年的目标是开发非线性相位校正方法，以及我们去年年底开发的TARD方法中信号动力学的分析和应用。第一年的研究结果是，当使用线性校正作为相位图像校正方法时，不仅无法校正由线圈和阻抗分布引起的非线性特性，而且校正程序也不得不终止。很明显，线圈的奇点是无法保证的。因此，我们设计了一种方法，通过从原始相位图像中减去平滑复图像得到的相位图像来进行非线性校正。然而，如果简单地应用平滑，由于化学位移或奇点周围相位反转的边界区域，相位分布会被破坏，因此我们在复数空间中绘制一个小的 3x3 区域的复数数据。除了测试它是背景还是器官部位之外，我们还设计了一种估计校正相位分量的方法。因此，虽然计算时间对于临床使用来说太长，但现在可以使用线性校正来校正无法进行相位校正的图像的相位。这是一种简单而有效的方法，旨在减少 TARD 等相干 SSSFP 方法中的初始伪影，但由于它调整 RF 脉冲的相位，因此可能会丢失所获得的相位图像的均匀性。。本研究通过体模和志愿者实验发现，相位图像的均匀性并未丢失，此外，通过调整成像参数可以抑制由血液引起的伪影。也可以减少流入切片平面的情况。