基于圖像梯度ep范數(shù)的磁化率重建算法.pdf

1、磁化率是表征組織在磁場(chǎng)下被磁化程度的物理量，是組織內(nèi)部固有的屬性。定量磁化率成像能夠定量測(cè)定組織內(nèi)部的磁化率值，有利于許多腦血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和治療，因而受到了研究人員越來越多的關(guān)注。
　　定量磁化率成像通常分為三個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)環(huán)節(jié)是要從磁共振信號(hào)帶有纏繞的相位信息中解析出全部場(chǎng)信息，即相位解纏繞;第二個(gè)環(huán)節(jié)是要把覆蓋在全部場(chǎng)信息上的背景場(chǎng)信息去除，得到局部場(chǎng)信息，即去背景場(chǎng);第三個(gè)環(huán)節(jié)是要對(duì)得到的局部場(chǎng)信息進(jìn)行反演，最

2、終獲得組織的磁化率分布圖。目前解纏繞的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，可以從采集到的磁共振信號(hào)中獲得較好的全部場(chǎng)信息，影響定量磁化率成像結(jié)果好壞的主要因素是在去背景場(chǎng)和磁化率反演這兩個(gè)環(huán)節(jié)中。
　　從局部場(chǎng)中反演磁化率分布時(shí)，由于K空間偶極子核會(huì)在錐面區(qū)域存在有零值，這使得磁化率重建過程成為了一個(gè)病態(tài)反問題。為了解決該問題，本文根據(jù)磁化率圖像的梯度分布近似服從超拉普拉斯分布的經(jīng)驗(yàn)假設(shè)，提出了基于圖像梯度lp范數(shù)最小化的磁化率反演方法。由于l

3、P范數(shù)(0＜p＜1)的求解是一個(gè)非凸問題，本文利用了加權(quán)的各項(xiàng)異性TV和各項(xiàng)同性TV的差分約束來逼近求解，并采用ADMM和DCA算法來保證結(jié)果的收斂性。除此之外，目前的去背景場(chǎng)技術(shù)也亟待改善。背景場(chǎng)的去除效果不佳或者在反演的中間過程引入了噪聲，都會(huì)在病態(tài)區(qū)域進(jìn)一步放大，這嚴(yán)重影響了最終反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。而局部場(chǎng)信息只是中間去背景場(chǎng)環(huán)節(jié)的產(chǎn)物，并不是最終我們所需要的信息。在此思路上，本文提出了將傳統(tǒng)SHARP去背景場(chǎng)方法與基于圖像梯度lp