第 2 章 文獻探討
2.3 寬頻磁振造影
2.3.2 寬頻磁振造影技術應用於擴散張量影像
經由計算 B-matrix 的計算，如前二小節所示，使用二維單載波寬頻磁振造影 技術時，需要開啟額外相位方向的分離梯度(Gpsep)以及重新聚焦梯度(Gpsepr)，如 圖[2-7]。因此在計算擴散張量時，需要了解 Gpsep 和 Gpsepr 對 B-matrix 的影響。
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根據 2.2.3 的 B-matrix 計算方式，重新考慮加上 Gpsep 和 Gpsepr 之後，並由 圖[2-2] 帶入τ後，而 B-matrix 六個元素的公式必須要增加校正項為下列公式 (14)
~ (19)：
B-matrix 六個元素的校正項計算公式如下：
brrCompensate = 0 ………公式(14)
bppCompensate= 𝛾2∗ (𝐺𝑝𝑒2∗ 𝜏66+ 2 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏67+ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝2∗ 𝜏77) .公式(15)
b Compensate = 0 ………公式(16)
brpCompensate = 𝛾2∗ (𝐺𝑟𝑑𝑝 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ 𝜏66+ 𝐺𝑟𝑜 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ 𝜏67+ 𝐺𝑟𝑑𝑝 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏67+ 𝐺𝑟𝑜 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏77) ………..公式(17)
br Compensate= 0 ………公式(18)
bp Compensate = 𝛾2∗ (𝐺𝑠 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ (𝜏16+12∗ 𝜏56) + 𝐺𝑠𝑟𝑓 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ 𝜏26+ 𝐺𝑑𝑠 ∗ 𝐺𝑝𝑒 ∗ 𝜏36+ 𝐺𝑠 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ (𝜏17+12∗ 𝜏57) + 𝐺𝑠𝑟𝑓 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏27+ 𝐺𝑑𝑠 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏37+ 𝐺𝑠𝑠𝑝𝑜 ∗ 𝐺𝑝𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝜏47) ………..公式(19)
寬頻擴散磁振造影掃描序列加了 Gpsep 和 Gpsepr 以後，可以推導 B-matrix 六 個元素必須增加的校正項。得知只和 phase 編碼方向有關的元素會受到 Gpsep 和 Gpsepr 的影響。
而使用 3D 單載波寬頻磁振造影技術時，需要開啟額外切面選擇方向的分離梯 度(Gsep)以及重新聚焦梯度(Gsepr)，如圖[2-10]。因此在計算擴散張量時，需要了 解 Gsep 和 Gsepr 對 B-matrix 的影響。
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根據 2-2-3 的 B-matrix 計算方式，重新考慮加上 Gsep 和 Gsepr 之後，並由圖 [2-2] 帶入τ後，而 B-matrix 六個元素的公式必須要增加校正項為下列公式 (20) ~ (25)：
B-matrix 六個元素的校正項計算公式如下：
brrCompensate = 0 ………公式(20)
bppCompensate= 0 ………...公式(21)
b Compensate = 𝛾2∗ (2 ∗ 𝐺𝑠 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝𝑟 ∗ (𝑇16 +12∗ 𝑇 ) + 2 ∗ 𝐺𝑠 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝 ∗ (𝑇1 +12∗ 𝑇 ) + 2 ∗ 𝐺𝑠𝑟𝑓 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝𝑟 ∗ 𝑇26 + 2 ∗ 𝐺𝑠𝑟𝑓 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝑇2 + 𝐺𝑠𝑒𝑝𝑟2∗ 𝑇66 + 2 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝 ∗ 𝐺𝑠𝑒𝑝𝑟 ∗ 𝑇6 + 𝐺𝑠𝑒𝑝2 ∗ 𝑇 ) ………...公式(22)
brpCompensate = 0 ………...公式(23)
br Compensate= γ2∗ ( rdp ∗ epr ∗ T26 + rdp ∗ ep ∗ T6 + epr ∗ r ∗ T6 + r ∗ ep ∗ T ) ………公式(24)
bp Compensate = 0 ………...公式(25)
寬頻擴散磁振造影掃描序列加了 Gsep 和 Gsepr 以後，可以推導 B-matrix 六個 元素必須增加的校正項。得知只和 slice-selection 編碼方向有關的元素會受到 Gsep 和 Gsepr 的影響，而 bps 的補償項因為 phase 編碼的梯度強度極小可以忽略，所以 計算結果為零。
我們取得去離子水和丙酮兩種溶液的擴散權重影像之後，計算出常用的 readout、
phase、slice-selection 三個方向的擴散係數，來探討三個方向的差異。由於使用寬
22 重新聚焦梯度：0 G/cm、-15.0769 G/cm。其他相同的參數為解析度：0.273 x 0.273 um2；頻寬：50000 Hz；厚度：6 mm；切面張數：4 張；平均次數：2 次；TR/TE：
1000/18.172 ms； ∆：8.258 ms 和𝛿：3 ms；模糊指標：2 pixel。分別沿著 readout、
phase 以及 slice-selection 方向，開啟不同強度的擴散梯度，也就是不同的 b-value，
分別為 0、125、250、375、500 和 625 s/mm2。圖[2-12] 為去離子水和丙酮兩種溶
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而在校正過 B-matrix 之後，我們可以得到更準確的有效 b 值，量測出去離子水的 平均擴散係數約為 2.118 x 10-3 mm2/s, 丙酮的平均擴散係數約為 4.240 x 10-3 mm2/s，
差異各為 0.38%和-0.05%，也就是說 SCWB 和傳統 DWI 在 21.3oC 時，有一致的擴 散係數。
圖[2-11]實驗中所使用的去離子水和丙酮兩種液體作為實驗假體。
圖[2-12]為三個方向(readout, phase, slice selection)輸入不同 b-value 的傳統 DWI 和 SCWB DWI 影像。每欄左邊較亮的影像為去離子水，右邊較暗的影像為丙酮。每 張影像分別標有訊雜比值，由訊雜比的比較得知傳統 DWI 和 SCWB DWI 影像有 一致的訊雜比。
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圖[2-13]我們將訊號衰減曲線局部放大來觀察，在(a)和(b)的結果中，實際量測的數 值和 fitting-curve 都非常接近，說明由傳統和 SCWB DWI 在 phase 方向有一致的訊 號衰減曲線結果。
圖[2-14]為 (a)去離子水和 (b)丙酮的平均擴散係數比較長條圖。由比較的結果 得知，傳統 DWI 和校正前後的 SCWB DWI 有一致的平均擴散係數。在 21.3 oC 時，
去離子水的平均擴散係數約為 2.110 x 10-3 mm2/s, 丙酮的平均擴散係數約為 4.242 x 10-3 mm2/s。而在校正過 B-matrix 之後，我們可以得到更準確的有效 b 值，量測 出去離子水的平均擴散係數約為 2.118 x 10-3 mm2/s, 丙酮的平均擴散係數約為 4.240 x 10-3 mm2/s，差異各為 0.38%和-0.05%。
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