相位信息编码并行成像技术用于多次激发扩散成像技术研究

Cervical spondylotic myelopathy (CSM) is a common problem in the clinical at present. Surgery is one of the effective therapy methods to alleviate the corresponding symptoms. However, accurate information for guiding the surgery and evaluating functional damage in the spinal cord is still needed. Diffusion weighted MRI (DWI) can probe microstructure of the tissue, which provides functional information indirectly, thus it has tremendous potentials for surgery planning and post-surgery monitoring. However, the widely used technique has low resolution, poor signal to noise ratio and severe image distortion. The technical deficiencies limit its efficient application in clinical practice. This study proposes a novel k-space based parallel imaging reconstruction theory for multi-shot DWI, named Shot Encoded Parallel-imaging Technique (SEPARATE). We will apply this theory to multi-shot DWI and multi-band DWI. Furthermore, it can be seamlessly combined with traditional k-space parallel imaging reconstruction methods for improved reconstruction accuracy. This proposed technique will be fully evaluated in CSM patients. This study will address the key issues in DWI for clinical spinal cord imaging. Thus, it may provide an improved in vivo imaging tool for CSM disease diagnosis and follow-up studies after surgery. Additionally, this research belongs to basic method development, so the achievements can straightforwardly be extended to other imaging schemes for increased acquisition speed and image accuracy.

脊髓型颈椎病现已成为一种临床常见病和多发病。手术减压治疗是治疗颈椎病最有效的途径之一。然而，目前缺乏准确的信息评估脊髓功能的受损程度。扩散磁共振成像可以探测组织的微细结构来间接地反映功能信息，是指导手术和预测术后转归的有力工具。然而目前使用的成像方法存在分辨率低、信噪比差和图像变形等问题，技术上的不足严重限制了其在临床上的应用。这里我们提出了一种新的基于k空间的多次激发扩散成像重建理论: 相位信息编码并行成像技术（SEPARATE）；并将该技术应用到多次激发扩散成像和多层同时激发的成像中。同时，它还可以和k空间的并行重建算法结合起来，协同提高图像的重建精度。我们将系统地评估该技术在颈椎病诊断中临床应用价值。本研究将解决扩散成像在颈椎成像中的关键问题，为颈椎病的诊断、手术计划和预后监测提供可快速转化的影像工具；同时这里提出的新概念可以推广到其它并行成像中，对推动MRI技术发展具有重要意义。

脊髓型颈椎病现已成为一种临床常见病和多发病。手术减压治疗是治疗颈椎病最有效的途径之一。然而，目前缺乏准确的信息评估脊髓功能的受损程度。扩散磁共振成像可以探测组织的微细结构来间接地反映功能信息，是指导手术和预测术后转归的有力工具。然而目前使用的成像方法存在分辨率低、信噪比差和图像变形等问题，技术上的不足严重限制了其在临床上的应用。本研究中，我们提出了一种新的基于k空间的多次激发扩散成像重建理论: 相位信息编码并行成像技术（SEPARATE）；并将该技术应用到多次激发扩散成像和多层同时激发的成像中。同时，它还可以和k空间的并行重建算法结合起来，协同提高图像的重建精度。我们将所开发的多次激发扩散成像采集和重建技术应用到慢性颈椎病患者的研究当中，系统地评估和证明了该技术在颈椎病诊断中临床应用价值，为颈椎病的诊断、手术计划和预后监测提供可靠的影像工具；同时这里提出的新概念可以推广到其它并行成像中，对推动MRI技术发展具有重要意义。