基于自适应紧框架和参考图像的压缩感知磁共振成像研究

发布时间：2021-11-24 05:10

　　磁共振成像是一种在医疗诊断中得到普遍使用的医疗影像技术,它具有无电离辐射、能高质量显示组织的解剖结构和软组织变化等优越性能。然而在磁共振成像过程中通常需要采集和处理大量的数据,导致成像速度变慢,因此研究快速磁共振成像成为当今的热点之一。为了加快磁共振的成像速度,减少数据的采集量是一种可行的方式,但受限于传统采样定律,往往很难实现利用少量数据重建出高质量的磁共振图像。近年来兴起的压缩感知理论作为一种可以通过较少数据实现高精度信号重构的技术,为快速磁共振成像的研究指出了新的方向。但是在目前基于压缩感知理论的磁共振图像重建方法中,通常使用预定义算子作为稀疏表示的工具,且在先验信息的探求上也大多只关注于待重建图像本身。基于以上两个方面的不足,本文提出了一种基于自适应紧框架和参考图像的压缩感知磁共振图像重建方法,该重建方法具体包括以下三个方面:第一:在重建模型中引入了自适应紧框架作为稀疏表示算子。由于磁共振图像包含着丰富的结构信息,现有预定义的稀疏表示方式通常不能充分挖掘图像的稀疏信息,而本文提出的自适应紧框架由于综合了待重建图像的自适应性以及紧框架的完全重建性质,能够有效获取磁共振图像的稀疏信... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)原子核的自旋(b)等效的自旋小磁场

率与原子核进动频率相同的射频脉冲能量而发生能级跃迁，这一过程就是所谓的??磁共振现象。??假设以上整个过程处于一个空间坐标轴中（如图２．３所示），当原??子核在外加静磁场５。中处于稳定状态的时候，整个系统表现出的磁化矢量Ｍ。的??方向与静磁场的方向是一致。如果这个时候施加一个方向与凡垂直的射频脉冲??巧（Ｒａｄｉｏ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，?ＲＦ），那么处于静磁场％的原子核将产生进动而围绕两个外??加磁场５。和５，的方向同时旋转运动。通常静磁场５。的场强远远强于５，，系统的??净磁化矢量％的方向将由ｚ轴以螺旋运动的形式向ｘ－７平面偏转，而产生横向??磁化矢量Ｍｉｙ，这种进动方式被称作章动现象。??乎??Ｚ??“圮?０?Ｚ＇、??图２．３空间坐标轴中原子核作用示意图??而如果５，的强度足够大到与孕相等，那么根据拉莫方程，原子核在外加磁??场的进动频率叫与在射频磁场的进动频率叫也相等，此时刚好满足共振条件，??原子核将会吸收射频脉冲的能量而发生能级跃迁

ｔ??＾ｙ（０?＝?Ｍ？．（ｍａｘ）＇ｅ?Ｔｌ??图２．４给出了由公式（２．３）得到的纵向磁化矢量．以及横向磁化矢量Ｍｖ：ｖ．隨??时间／变化的关系。在弛豫过程中，弛豫时间７；被称作纵向弛豫吋间，是指纵向??磁化矢量屹在外加磁场５。的作用下恢复到平衡状态Ｍ。所需要的时间长度；而??弛豫时间７；被称作横向弛豫时间，表示横向磁化矢量减少到０所需要的时间。??在队学研宄上，通常把纵向磁化矢量恢复到初始值的６３％时所消耗的时间称为一??个单位的７；时间，将横向磁化矢量减小到最大值的３７％时所消耗的时间称为一个??单位的ｒ２时间。??Ｍ?：」、?Ｍｘ＼?／?＼??Ａ／〇???????８７％：；：；＾Ｔ＾?＼??６３％?Ｉ?＼??／?！?！?１３％???！?ｉ?ｔ??—！—■?＞?—＇—：?＝￣￣＞??２７１?Ｔ２?２Ｔ２?，??纵向弛豫时间?横向弛豫时间??图２．４纵向磁化矢量和横向磁化矢量与时间的变化关系??９??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]压缩感知回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,侯彪.  电子学报. 2011(07)
[4]三维快速自旋回波成像技术——SPACE[J]. 李国斌,张卫军.  磁共振成像. 2010(04)



本文编号：3515299