基于低秩矩阵填充的相位约束并行磁共振重建

发布时间：2017-06-23 11:03

  本文关键词：基于低秩矩阵填充的相位约束并行磁共振重建，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：磁共振成像(MRI, Magnetic Resonance Imaging)技术是医学影像学领域中的一个重要分支,一直以来如何缩短磁共振扫描时间是MRI研究中的一个重要问题。本文首先详细介绍了两类传统的缩短扫描时间的磁共振重建方法——受约束重建和并行成像,首先深入分析了这两类方法中的一些常用模型及其基本原理。其次介绍了一些将受约束重建和并行成像相结合的方法。压缩感知(CS, Compressive Sensing)技术的出现和发展使得低于Nyquist采样率的MRI重建变得可行。在受约束重建和并行成像领域分别出现了基于低秩矩阵填充的MRI重建模型。在此基础之上,本文提出了一种基于低秩矩阵填充的相位约束的并行MRI模型。本文将已有的单线圈相位约束条件扩展到并行MRI系统,得到关于三维k空间信号之间的线性相关关系。根据上述关系,可以将每个阵列线圈上磁共振图像具有平滑相位的稀疏并行成像的重建过程建模成一个低秩数据矩阵的填充过程,该数据矩阵是由三维k空间数据集的邻域和邻域中心的k空间对称点共同构建而成的。仿真数据集和真实数据集的实验结果表明所提出的模型较之最先进的无需自校正的并行MRI重建模型在重建精度、减少k空间信号采样量、抑制噪声和缩短重建时间等方面都有更好的性能。
【关键词】：磁共振成像 低秩 矩阵填充 相位约束 并行成像
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 论文研究内容及意义11
• 1.4 论文组织结构11-12
• 第二章 磁共振重建算法12-16
• 2.1 引言12
• 2.2 受约束重建12-14
• 2.2.1 相位约束重建12
• 2.2.2 参数模型重建12-13
• 2.2.3 非参数约束重建13-14
• 2.3 并行成像14-15
• 2.3.1 基于k空间的重建14-15
• 2.3.2 基于图像域重建15
• 2.4 受约束的并行成像15
• 2.5 本章小结15-16
• 第三章 基于低秩矩阵填充的MRI重建模型16-24
• 3.1 引言16
• 3.2 LORAKS模型16-21
• 3.2.1 有限支撑集16-18
• 3.2.2 相位约束18-21
• 3.3 SAKE模型21-23
• 3.4 本章小结23-24
• 第四章 基于低秩矩阵填充的相位约束并行MRI重建模型24-31
• 4.1 引言24
• 4.2 线性相关关系研究24-26
• 4.2.1 并行成像的线性相关关系24-25
• 4.2.2 单线圈相位约束的线性相关关系25
• 4.2.3 并行成像与相位约束结合的线性相关关系25-26
• 4.3 PCLR模型26-30
• 4.3.1 数据矩阵构造26-28
• 4.3.2 低秩矩阵填充28-29
• 4.3.3 k空间数据集重建29-30
• 4.4 本章小结30-31
• 第五章 实验结果31-48
• 5.1 引言31
• 5.2 实验评价指标31-32
• 5.3 仿真数据集32-38
• 5.3.1 仿真数据集32-34
• 5.3.2 仿真数据集实验结果34-38
• 5.4 真实数据集38-47
• 5.4.1 真实数据集38-39
• 5.4.2 真实数据集实验结果39-47
• 5.5 实验结论与分析47
• 5.6 本章小结47-48
• 第六章 总结和展望48-49
• 6.1 论文工作总结48
• 6.2 进一步研究方向48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-52

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 顾顺德,聂生东,陈瑛,章鲁;基于K-最近邻规则的磁共振颅脑图像分割算法的应用研究[J];上海医科大学学报;2000年02期

2 徐志荣,朱弋,张卫东;磁共振实用图像参数实验分析[J];医疗卫生装备;2000年03期

3 刘德光,孙毅平;磁共振介导微创外科的展望[J];中国冶金工业医学杂志;2001年03期

4 吴前芝,张太生,毛存南,陈马昊;磁共振窗口技术应用初探[J];实用医技杂志;2002年12期

5 陈迎良;苗重昌;张波;;新生儿缺氧缺血性脑病患儿磁共振检查的护理体会[J];医学理论与实践;2012年24期

6 Von D.Uhlenbrock;张本固;;磁共振体层照像诊断炎性肾脏病的可能性[J];放射学实践;1988年04期

7 杨扬;西班牙空军高性能战斗机飞行员的颈椎磁共振图像[J];航空军医;1997年01期

8 ;眼科学[J];国外科技资料目录.医药卫生;1998年01期

9 王其玲;磁共振介绍[J];今日科技;1999年10期

10 倪萍;陈自谦;;磁共振质量控制和质量保证若干问题的探讨[J];福州总医院学报;2008年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵磊;徐进;;磁共振导航微创治疗系统及其临床应用[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会壁报展示论文[C];2010年

2 徐志荣;朱戈;张卫东;;磁共振实用图像参数实验分析[A];中华医学会医学工程学分会第一次医学影像设备应用技术研讨会论文集[C];1999年

3 翁得河;王慧贤;宋涛;;基于小波和模糊集的磁共振图像增强[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年

4 刘英豪;于源;;ASM-016P磁共振装置脊椎扫描技术分析及临床应用评价[A];中华医学会医学工程学分会第一次医学影像设备应用技术研讨会论文集[C];1999年

5 江宝钏;张森;胡兰清;;无指导的模糊聚类的多回波脑部磁共振图像分割[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年

6 宁本德;屈小波;郭迪;陈忠;;基于小波变域内局部方向性的磁共振图像稀疏重建[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年

7 赵磊;;磁共振导航微创治疗技术及其在经皮冷冻治疗中的应用[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年

8 陈晓荣;任宇婧;胡红杰;尹学青;钱玉娥;刘华锋;;磁共振评价左室容量-时间曲线的初步研究[A];2012年浙江省放射学术年会论文集[C];2012年

9 相艳;李江涛;杨嘉林;;基于模糊C均值聚类算法的脑部磁共振图像分割[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（2）[C];2008年

10 胡昌伟;屈小波;郭迪;陈忠;;基于小波变换的迭代阈值磁共振图像稀疏重构新算法[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 本报记者 皮泽红;国产磁共振的痛苦只是暂时的[N];广东科技报;2004年

2 记者　孙占稳;新奥博为勇破世界性难题[N];河北日报;2006年

3 本报记者 刘正午;磁共振竞技场的新较量[N];医药经济报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李建福;磁共振结构像分析及其在音乐家大脑研究中的应用[D];电子科技大学;2015年

2 罗敏敏;胎儿磁共振安全问题研究[D];南方医科大学;2015年

3 陈相教;基于统计学方法的无参考MRI测温关键技术研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2015年

4 侯漠;磁性微泡对比剂介导超声与磁共振图像的配准与融合研究[D];东南大学;2015年

5 盖永浩;超声联合磁共振评价Budd-Chiari综合征血管病变与引流方式以及超声定量分析肝静脉引流的研究[D];山东大学;2016年

6 孔凡辉;基于粒子滤波的磁共振扩散成像人体心肌纤维重建方法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

7 江远亮;颅内动脉粥样硬化斑块离体高分辨率磁共振成像与病理对照研究及活体颅内责任斑块磁共振特征分析[D];第二军医大学;2016年

8 王丽嘉;磁共振图像全自动分割量化方法研究[D];华东师范大学;2015年

9 张宁;心脏磁共振图像左心室分割算法研究[D];南方医科大学;2009年

10 张元凯;四肢肿瘤的微结构与生物学行为及动态增强磁共振相关性研究[D];山东大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈勇;基于偏微分方程的磁共振图像降噪算法研究[D];昆明理工大学;2015年

2 厉元杰;四维心脏辅助诊断系统关键技术的研究[D];四川师范大学;2015年

3 庄亚运;利用高介电材料提高胎儿磁共振射频安全性理论研究[D];南方医科大学;2015年

4 张翔亚;磁共振扩散张量成像FA值在足月新生儿缺氧缺血性脑病中的应用[D];南方医科大学;2015年

5 商立清;基于磁共振数据的脑结构网络研究[D];电子科技大学;2014年

6 葛岭岭;稀疏磁共振图像重建方法研究[D];河北工业大学;2015年

7 周延明;基于PRONY模型的磁共振测温技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 周维林;心脏磁共振实时电影成像方法研究[D];东北大学;2014年

9 李婷婷;超声与磁共振图像三维配准方法研究[D];南京航空航天大学;2014年

10 杜磊;核磁共振图像中的3D胰腺分割[D];西安电子科技大学;2014年

  本文关键词：基于低秩矩阵填充的相位约束并行磁共振重建，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：474788