磁共振弹性成像用于评估黏弹性特性

0 次观看3:54 分钟 • May 29th, 2025

磁共振弹性成像(Magnetic Resonance Elastography,简称 MRE)通过分析剪切波的传播来测量组织的黏弹性特性,例如刚度和弹性。

进行磁共振弹性成像(MRE)时,首先使用设计用于模拟组织的明胶模型,并将其固定在磁共振成像(MRI)头部线圈中。

该模型通过振动板连接至电磁致动器。

将执行器连接至函数发生器,以产生剪切波,该剪切波通过振动板传递至模体中。

同时开始 MRI 扫描。

当剪切波传播时,MRI 会将其运动捕捉为相位图像。

使用算法处理这些图像,以分离剪切波传播模式,其中不同颜色代表不同的波相位。

一种扩展的波形模式表明波在明胶仿体中的传播速度较慢,提示其具有类似软组织的特性。

而密集的波形模式则表明波传播速度较快,提示组织具有较硬的特性。

将明胶模体放入头部线圈中,然后将振动板置于明胶模体上方。确保模体与振动板之间的接触牢固。在明胶模体周围放置海绵和沙袋,以确保模体固定稳妥。将电磁激励器安装在头部线圈上,并将传动杆连接至振动板。

将驱动器的电源线连接至放大器,然后将控制线连接至控制器。在函数发生器中设置波形、振动频率和振幅。通过调节功率放大器来设定所需的振动振幅。然后,将函数发生器设置为触发模式。将触发线连接到磁共振成像(MRI)设备的外部触发端口。

将MRE扫描频率设置为与函数发生器相同的频率,以确保运动编码梯度与振动板的运动同步。接下来,将翻转角设为30度,TR和TE分别设为50毫秒和31毫秒,视野设为300毫米,层厚设为5毫米,体素大小设为2.34 × 2.34平方毫米。

在一个正弦周期内,测量四个时间点的相位图像。在每个时间点同时应用正向和负向运动编码梯度。根据所获取的相位图像,通过减去正向和负向编码的相位图像来消除背景相位。使用基于可靠性排序的算法对相位进行解包裹。

通过对解包裹的相位图像应用快速傅里叶变换,提取运动的主成分。使用数字带通滤波器对相位图像进行滤波,并采用二维直接反演算法估算剪切模量,从而获得储能模量 G′ 和损耗模量 G″。