一种新的分辨磁共振质子谱重叠弱信号的方法.pdf

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1、生物医学工程学杂志Vo1．29No．6第29卷第6期2012年12月JournalofBiomedicalEngineeringDecember2012一种新的分辨磁共振质子谱重叠弱信号的方法*蒋刚全红△王成龚启勇1(武汉大学物理科学与技术学院，武汉430072)2(四川大学华西医院，华西磁共振研究中心，成都610041)摘要：本文首次提出采用平移不变量(TI)法结合小波阈值(wT)法分辨质子磁共振波谱(1H—MRS)中的重叠弱信号。首先将1H—MRS频谱信号转化到小波域，得到谱信号的小波系数分布；然后通过TI法与wT法，得

2、到被掩盖在大信号下的小信号。通过对模拟数据的分析表明：该算法能有效准确地获取小信号频率和幅值信息，并结合信号拟合，实现其峰下面积定量计算。关键词：磁共振波谱；平移不变量；小波阈值；信号拟合；定量计算中图分类号R318文献识别码A文章编号1001—5515(2012)06—1052—06ANewMethodofDistinguishingWeakandOverlappingSignalsofProtonMagneticResonanceSpectroscopyJiangGang‘QuanHongWangChengIGongQi

3、yong21(SchoolofPhysicsandTechnology，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)2(HuaxiMagneticResonanceResearchCenter；WestChinaHospital，SichuanUniversity，Chengdu610041，China)Abstract：Inthispaper，anewmethodofcombiningtranslationinvariant(TI)andwavelet—threshold(WT)algo—rithm

4、tOdistinguishweakandoverlappingsignalsofprotonmagneticresonancespectroscopy(1H—MRS)ispresen—ted．First，the1H—MRSspectrumsigna1istransformedintowaveletdomainandthenitswaveletcoefficientsareob—tained．Then．theTImethodandWTmethodareappliedtodetecttheweaksignalsoverlappe

5、dbythestrongones．Throughtheanalysisofthesimulationdata，wecanseethatbothfrequencyandamplitudeinformationofsmall—sig—nalscanbeobtainedaccuratelybythealgorithm，andthroughthecombinationwiththemethodofsignalfitting，quantitativecalculationoftheareaunderweaksignalspeaksca

6、nberealized．Keywords：Magneticresonancespectroscopy(MRS)；Translationinvariant(TI)；Wavelet-threshold(WT)；Signalfitting；QuantitativecalculationGABA在大脑中浓度极低，不易分开[1]。目前对引言被掩盖小信号的处理思路主要有三个：(1)开发相应质子磁共振波谱(protonmagneticresonance的脉冲序列和发展相应的谱编辑技术[3；(2)增加图spectroscopy，1H—MRS

7、)技术能够在体观察人体代谱的维数[4；(3)发展相应的后处理技术[5]。在众多谢产物，但由于目前临床中使用的磁共振扫描仪场的后处理技术中，小波变换由于能够在多种尺度下强的限制，使得直接观测某些含量较低并被其他高把信号中不同频率的成分分解到不同的子空间中，含量代谢物掩盖的成分十分困难。譬如目前国际上能对信号在时间域或频域的局部范围进行检测，因对无创定量检测活体7一氨基丁酸(丫一aminobutyric此在处理非平稳、瞬态突变及微弱信号时，优越性比acid，GABA)浓度的研究一直是个热点，这是因为化传统的傅里叶变换显得更为突出

8、。学位移位于3．0ppm附近GABA与处于同样化学对于频谱上的重叠峰而言，由于其频率成分接位移处的肌酸(creatine，Cr)的共振峰高度重叠，且近，从而在多尺度分析的小波域上，通过正交小波变换得到的小波系数分布具有相似的特征。借鉴目前*国家自然科学基金资助项目(10875092)应用最