基于壓縮感知和PSF理論的高時(shí)空分辨磁共振成像方法研究.pdf

1、磁共振成像利用核磁共振原理進(jìn)行生物體斷面或立體成像,不僅具有極好的軟組織對(duì)比度、多平面任意角度掃描、多參數(shù)成像等眾多優(yōu)勢(shì),而且對(duì)人體無(wú)電離輻射,已經(jīng)在臨床檢查中得到廣泛的應(yīng)用。然而,自磁共振成像技術(shù)誕生以來(lái),由于其成像所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng),很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨率成像,無(wú)法滿足心臟心血管等領(lǐng)域臨床診斷的要求,如何提升磁共振成像速度已逐漸成為磁共振研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此,我們調(diào)研了現(xiàn)有的磁共振快速成像方法,致力于基于稀疏成像方法的研究,探討采用

2、基于壓縮感知和部分可分離函數(shù)理論(PSF)的成像方法以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高時(shí)間和高空間分辨磁共振動(dòng)態(tài)快速成像。論文的主要工作如下:
　　初步研究了基于部分可分離函數(shù)理論的磁共振動(dòng)態(tài)成像方法,并且把該方法成功地運(yùn)用于人體心臟成像實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,利用矩陣的低秩特性和圖像的稀疏特性,提出了基于壓縮感知和部分可分離函數(shù)理論的高時(shí)空分辨磁共振動(dòng)態(tài)成像方法,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)采樣方式和圖像重建方法。通過(guò)體膜仿真實(shí)驗(yàn)和載體實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法有效克服了部

3、分可分離模型預(yù)掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn),大幅度提升了成像速度,將掃描速度提升至原來(lái)的4-6倍,提出算法依然具有比較好的表現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了快速高分辨磁共振動(dòng)態(tài)成像。
　　探討了基于稀疏采樣的快速磁共振成像方法中正則項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算方法,提出將并行成像中采用相關(guān)方法求出的先驗(yàn)信息引入到圖像約束重建算法中,基于局部噪聲方差信息對(duì)正則約束項(xiàng)的參數(shù)進(jìn)行定量計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的圖像重建,這樣在保證快速重建的同時(shí)而不會(huì)損失圖像信噪比。體膜實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果