基于分子间多量子相干的磁共振成像模拟

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1、厦门大学硕士学位论文基于分子间多量子相干的磁共振成像模拟姓名：林涛申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：陈忠20060501作者姓名：林涛论文题目：基于分子问多量子相干的磁共振成像模拟作者简介：林涛，男，1978年1月出生，2003年09月师从于厦门大学陈忠教授，于年月获硕士学位。中文摘要分子间多量子相干-(intermolecularMultipleQuantumCoherences，iMQC)是近年来核磁共振领域研究的热点之一，在磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)领域具有诱人的应用前景。尽管其信号强度低于常规的MⅪ信号，但它的成像包含独特的调制参

2、数，能够获得比常规单量子成像高的对比度和分辨率，并提供新的成像信息和机理。本论文利用基于非线性Bloch方程的模拟算法，系统深入地模拟研究了三维结构样品的iMQC成像信号，并结合分子问多量子相干理论和偶极场理论就各主要参数对成像对比度的影响，以及iMQC信号特有的成像信息进行了讨论。本文的主要内容如下：一、利用快速、高效的数值算法成功模拟了三维结构样品的iMQC成像信号，该算法通过傅立叶变换能在七空间中处理远程偶极场和扩散等效应。研究结果表明：此算法可以准确地反映三维样品中的偶极场效应和由此产生的iMQC信号，为后续研究iMQC信号独特的对比度机理奠定了基础。二、利用上述方法，模拟了CRAZ

3、ED等脉冲序列作用下三维结构样品iMQC成像信号及多个主要参数对成像对比度的影响，得到了与理论分析和实际实验一致的结果，即iMQC信号有助于提高磁共振成像的对比度，且能提供新的成像信息。_三、在Bloch方程算法的基础上加入傅立叶定位成像机制(相位编码和频率编码)，模拟了常规和iMQC扩散加权成像中样品宏观运动造成的成像伪影，从对比结果中分析了iMQC扩散成像在抑制运动伪影方面的优势，发现并探讨了其所具有的依赖于偶极相关距离的全新的对比度机制。由于受计算机条件和运算时间的限制，本文用于模拟的三维样品结构相对简单，但多数都能获得满意的定性分析结果和较好的定量分析结果。关键词：磁共振成像；分子间

4、多量子相干；计算机模拟SimulationofMagneticResonanceImagingBasedonIntermolecularMultiple-quantumCoherencesLinTa0ABSTRACTRecemlythestudyofintermolecularmultiple—quantumcoherences(iMQC)isincrcasinghotinnuclearmagneticresonance(NMR)field．ItisexpectedthatiMQCwillhaveagreatapplicationinmagneticresonanceimaging(MRI)

5、+AlthoughthesignalofiMQCislowerinintensitythanthatofconventionalMRl，itcontainsuniqueimagingDammetcrssuchasdipolarcorrelationdistance．Therefore，iMQC-MRImayprovidehigherresolutionandnovelcontraztmechanism．Byusinganalgorithmbasedonnon-linearBlochequation,aseriesofiMQC-MR／ofathree．dimensionalsamplewere

6、simulatedsystematically．CombiningtheiMQCanddipolarfieldtreatments，contributionofprimaryparameterstoiMQC-MRIcontrast，aswellasspecificimaginginformationprovidedbyiMQC，werediscussedthoroughly·Themainresultsalesummarizedasfollows：First,weemployedafast。efficientnumericalalgorithmwhichswitchesbackandfort

7、hbetweenrealandFourierspacestosimulatedistantdipolarfield(DDF)anddiffusioneffectsforheterogeneousthree-dimensionalstructures．SimulatedresultsshowthatthealgorithmCancorrectlyreflecttheDDFeffectandtheresultin