基于同时多层激发和并行成像的磁共振图像重建研究
发布时间：2021-10-05 13:52
扫描时间长一直是磁共振成像的瓶颈问题,限制了其临床应用推广。磁共振并行成像是一种加速采集的快速成像技术,利用多通道阵列线圈的线圈敏感度编码,补偿传统的梯度场编码,通过K空间欠采样缩短扫描时间。GRAPPA是并行成像常用的重建方法之一,它利用K空间中心的低频谐波信号拟合线性重建核,用于插值缺失信号重建图像。并行成像在重建过程中具有噪声放大的缺陷,加速倍数受限于线圈个数,其信噪比与R1/2成反比。多层同时成像技术（Simultaneously Multi-Slice Imaging,SMS）是一种同时扫描多层的快速成像技术,通过复合的射频脉冲同时激发多层,借助阵列线圈在片层方向的空间敏感度编码重建图像。其信噪比不受层方向加速倍数的影响,可以补偿并行成像中R1/2的信噪比损失。Slice-GRAPPA是SMS成像最常使用的传统重建方法之一。Slice-GRAPPA与GRAPPA的原理类似,区别是其重建核是由多层混叠信号到每一个参考片层的拟合,重建更直接。在加速倍数比较高时,Slice-GRAPPA重建对噪声放大比较明显,重建图像信噪比低。虚拟共轭线...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)广东省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号列表
第1章 引言
1.1 磁共振并行成像技术的发展
1.2 同时多层面激发成像的发展
1.3 本文主要研究内容及创新点
第2章 磁共振成像与重建
2.1 磁共振物理
2.1.1 质子自旋与进动
2.1.2 核磁共振现象与弛豫
2.1.3 磁共振信号的编码采集
2.1.4 影响磁共振信号质量的因素
2.2 磁共振成像序列
2.2.1 磁共振成像序列简述
2.2.2 回波平面成像序列
2.2.3 SMS成像原理与序列
2.3 磁共振成像与重建
2.3.1 并行成像的重建算法:GRAPPA
2.3.2 同时多层面激发成像的重建方法:Slice-GRAPPA
2.3.3 基于人工神经网络的鲁棒k空间插值方法:RAKI
2.4 小结
第3章 VCC-Slice-GRAPPA和VIRGINIA算法探究
3.1 VCC-Slice-GRAPPA
3.1.1 算法原理
3.1.2 VCC-Slice-GRAPPA算法流程
3.2 VIRGINIA
3.2.1 算法原理
3.2.2 VIRGINIA的算法流程
3.3 小结
第4章 实验与算法验证
4.1 实验设置
4.1.1 数据采集
4.1.2 实验平台
4.1.3 参数设置
4.1.4 评价指标
4.2 实验结果
4.2.1 Slice-GRAPPA与VCC-Slice-GRAPPA算法的重建结果比较
4.2.2 Slice-GRAPPA、RAKI与VIRGINIA算法的重建结果比较
4.2.3 RAKI和VIRGINIA的重建结果比较
4.3 讨论分析
4.3.1 VCC-Slice-GRAPPA重建结果中的伪影分析
4.3.2 VCC数据扩展方式
4.3.3 VIRGINIA网络参数及相关函数的选取
4.4 小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AI+MRI的影像诊断的样本增广与批量标注方法[J]. 汪红志,赵地,杨丽琴,夏天,周皛月,苗志英. 波谱学杂志. 2018(04)
[2]基于高场磁共振的快速高分辨成像[J]. 郑海荣,吴垠,贺强,李烨,邹超,王海峰,谢强,余兴恩,王海宁,李国斌,梁栋,刘新. 生命科学仪器. 2018(Z1)
[3]用于同时多层MRI的选择性射频脉冲的优化设计[J]. 卢杉,常严,钱嵩松,施波,杨晓冬. 波谱学杂志. 2018(02)
[4]基于同时多层激发和并行成像的心脏磁共振电影成像[J]. 黄小倩,赵乐乐,陈利勇,徐健,陈群. 波谱学杂志. 2017(03)
[5]磁共振图像处理中部分傅里叶重建算法的比较[J]. 何汶静,陈晓文,朱高杰,罗海. 重庆医学. 2016(20)
博士论文
[1]基于多通道并行采集磁共振成像技术的伪影消除方法研究[D]. 黄鑫.南方医科大学 2008
硕士论文
[1]四肢关节磁共振同时多层采集快速自旋回波新技术可行性研究[D]. 高菲菲.郑州大学 2017
本文编号：3419874
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)广东省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号列表
第1章 引言
1.1 磁共振并行成像技术的发展
1.2 同时多层面激发成像的发展
1.3 本文主要研究内容及创新点
第2章 磁共振成像与重建
2.1 磁共振物理
2.1.1 质子自旋与进动
2.1.2 核磁共振现象与弛豫
2.1.3 磁共振信号的编码采集
2.1.4 影响磁共振信号质量的因素
2.2 磁共振成像序列
2.2.1 磁共振成像序列简述
2.2.2 回波平面成像序列
2.2.3 SMS成像原理与序列
2.3 磁共振成像与重建
2.3.1 并行成像的重建算法:GRAPPA
2.3.2 同时多层面激发成像的重建方法:Slice-GRAPPA
2.3.3 基于人工神经网络的鲁棒k空间插值方法:RAKI
2.4 小结
第3章 VCC-Slice-GRAPPA和VIRGINIA算法探究
3.1 VCC-Slice-GRAPPA
3.1.1 算法原理
3.1.2 VCC-Slice-GRAPPA算法流程
3.2 VIRGINIA
3.2.1 算法原理
3.2.2 VIRGINIA的算法流程
3.3 小结
第4章 实验与算法验证
4.1 实验设置
4.1.1 数据采集
4.1.2 实验平台
4.1.3 参数设置
4.1.4 评价指标
4.2 实验结果
4.2.1 Slice-GRAPPA与VCC-Slice-GRAPPA算法的重建结果比较
4.2.2 Slice-GRAPPA、RAKI与VIRGINIA算法的重建结果比较
4.2.3 RAKI和VIRGINIA的重建结果比较
4.3 讨论分析
4.3.1 VCC-Slice-GRAPPA重建结果中的伪影分析
4.3.2 VCC数据扩展方式
4.3.3 VIRGINIA网络参数及相关函数的选取
4.4 小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AI+MRI的影像诊断的样本增广与批量标注方法[J]. 汪红志,赵地,杨丽琴,夏天,周皛月,苗志英. 波谱学杂志. 2018(04)
[2]基于高场磁共振的快速高分辨成像[J]. 郑海荣,吴垠,贺强,李烨,邹超,王海峰,谢强,余兴恩,王海宁,李国斌,梁栋,刘新. 生命科学仪器. 2018(Z1)
[3]用于同时多层MRI的选择性射频脉冲的优化设计[J]. 卢杉,常严,钱嵩松,施波,杨晓冬. 波谱学杂志. 2018(02)
[4]基于同时多层激发和并行成像的心脏磁共振电影成像[J]. 黄小倩,赵乐乐,陈利勇,徐健,陈群. 波谱学杂志. 2017(03)
[5]磁共振图像处理中部分傅里叶重建算法的比较[J]. 何汶静,陈晓文,朱高杰,罗海. 重庆医学. 2016(20)
博士论文
[1]基于多通道并行采集磁共振成像技术的伪影消除方法研究[D]. 黄鑫.南方医科大学 2008
硕士论文
[1]四肢关节磁共振同时多层采集快速自旋回波新技术可行性研究[D]. 高菲菲.郑州大学 2017
本文编号：3419874
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3419874.html
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