基于壓縮感知的心臟實(shí)時磁共振成像.pdf

1、磁共振成像(MRI)是一種安全的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，它沒有侵入性同時又有非電離性的特點(diǎn)。它能夠提供多樣的對比機(jī)制，使得醫(yī)學(xué)影像診斷過程中對人體組織和器官的生理機(jī)能、解剖結(jié)構(gòu)和病變信息等能夠很好地觀察。正是因?yàn)檫@么多的優(yōu)點(diǎn)，使得磁共振成像在圖像診斷領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，在臨床和科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，成為世界上醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中很重要的一種方法。然而，與其他的成像技術(shù)相比，其成像速度較慢，這也是它最急需解決的一個缺點(diǎn)，這個缺點(diǎn)對磁共振成像的臨床

2、吞吐量和成像質(zhì)量（尤其是動態(tài)成像）產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因此在心臟成像、腦功能成像等應(yīng)用中受限，其檢測適應(yīng)癥也大為減少。
　　如何提高磁共振成像速度與圖像質(zhì)量一直是目前該研究領(lǐng)域的一個重要課題。其中一個方案是對k空間內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣，來加快MRI掃描速度。基于這種方法，本文的主要工作就是研究動態(tài)心臟MRI部分k空間數(shù)據(jù)圖像重建問題。壓縮感知技術(shù)可以應(yīng)用于動態(tài)磁共振成像中的原因之一是動態(tài)磁共振成像在時間軸方向上擁有大量的冗余信息。

3、>　　本文基于壓縮感知的MRI稀疏重建算法的理論基礎(chǔ)是壓縮感知理論以及新引入的重構(gòu)參考圖像和字典學(xué)習(xí)算法。在此基礎(chǔ)上，本文在兩個方面進(jìn)行了突破創(chuàng)新，以提高M(jìn)RI的重建精度:一是通過將已得到的所有時刻的MRI的部分K空間數(shù)據(jù)疊加得到重構(gòu)參考圖像的K空間數(shù)據(jù)，使得圖像有更高的對比度和圖像質(zhì)量，然后通過算法迭代過程中降采樣數(shù)據(jù)逐漸逼近重構(gòu)的參考圖像數(shù)據(jù)，來提高M(jìn)RI重建質(zhì)量。二是充分利用了字典學(xué)習(xí)算法良好的稀疏性和去噪效果，稀疏性越好經(jīng)過壓縮