基于同時多層激發(fā)和并行成像的磁共振圖像重建研究
發(fā)布時間:2021-10-05 13:52
掃描時間長一直是磁共振成像的瓶頸問題,限制了其臨床應(yīng)用推廣。磁共振并行成像是一種加速采集的快速成像技術(shù),利用多通道陣列線圈的線圈敏感度編碼,補償傳統(tǒng)的梯度場編碼,通過K空間欠采樣縮短掃描時間。GRAPPA是并行成像常用的重建方法之一,它利用K空間中心的低頻諧波信號擬合線性重建核,用于插值缺失信號重建圖像。并行成像在重建過程中具有噪聲放大的缺陷,加速倍數(shù)受限于線圈個數(shù),其信噪比與R1/2成反比。多層同時成像技術(shù)(Simultaneously Multi-Slice Imaging,SMS)是一種同時掃描多層的快速成像技術(shù),通過復(fù)合的射頻脈沖同時激發(fā)多層,借助陣列線圈在片層方向的空間敏感度編碼重建圖像。其信噪比不受層方向加速倍數(shù)的影響,可以補償并行成像中R1/2的信噪比損失。Slice-GRAPPA是SMS成像最常使用的傳統(tǒng)重建方法之一。Slice-GRAPPA與GRAPPA的原理類似,區(qū)別是其重建核是由多層混疊信號到每一個參考片層的擬合,重建更直接。在加速倍數(shù)比較高時,Slice-GRAPPA重建對噪聲放大比較明顯,重建圖像信噪比低。虛擬共軛線...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號列表
第1章 引言
1.1 磁共振并行成像技術(shù)的發(fā)展
1.2 同時多層面激發(fā)成像的發(fā)展
1.3 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 磁共振成像與重建
2.1 磁共振物理
2.1.1 質(zhì)子自旋與進(jìn)動
2.1.2 核磁共振現(xiàn)象與弛豫
2.1.3 磁共振信號的編碼采集
2.1.4 影響磁共振信號質(zhì)量的因素
2.2 磁共振成像序列
2.2.1 磁共振成像序列簡述
2.2.2 回波平面成像序列
2.2.3 SMS成像原理與序列
2.3 磁共振成像與重建
2.3.1 并行成像的重建算法:GRAPPA
2.3.2 同時多層面激發(fā)成像的重建方法:Slice-GRAPPA
2.3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒k空間插值方法:RAKI
2.4 小結(jié)
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 小結(jié)
第4章 實驗與算法驗證
4.1 實驗設(shè)置
4.1.1 數(shù)據(jù)采集
4.1.2 實驗平臺
4.1.3 參數(shù)設(shè)置
4.1.4 評價指標(biāo)
4.2 實驗結(jié)果
4.2.1 Slice-GRAPPA與VCC-Slice-GRAPPA算法的重建結(jié)果比較
4.2.2 Slice-GRAPPA、RAKI與VIRGINIA算法的重建結(jié)果比較
4.2.3 RAKI和VIRGINIA的重建結(jié)果比較
4.3 討論分析
4.3.1 VCC-Slice-GRAPPA重建結(jié)果中的偽影分析
4.3.2 VCC數(shù)據(jù)擴展方式
4.3.3 VIRGINIA網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及相關(guān)函數(shù)的選取
4.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于AI+MRI的影像診斷的樣本增廣與批量標(biāo)注方法[J]. 汪紅志,趙地,楊麗琴,夏天,周皛月,苗志英. 波譜學(xué)雜志. 2018(04)
[2]基于高場磁共振的快速高分辨成像[J]. 鄭海榮,吳垠,賀強,李燁,鄒超,王海峰,謝強,余興恩,王海寧,李國斌,梁棟,劉新. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]用于同時多層MRI的選擇性射頻脈沖的優(yōu)化設(shè)計[J]. 盧杉,常嚴(yán),錢嵩松,施波,楊曉冬. 波譜學(xué)雜志. 2018(02)
[4]基于同時多層激發(fā)和并行成像的心臟磁共振電影成像[J]. 黃小倩,趙樂樂,陳利勇,徐健,陳群. 波譜學(xué)雜志. 2017(03)
[5]磁共振圖像處理中部分傅里葉重建算法的比較[J]. 何汶靜,陳曉文,朱高杰,羅海. 重慶醫(yī)學(xué). 2016(20)
博士論文
[1]基于多通道并行采集磁共振成像技術(shù)的偽影消除方法研究[D]. 黃鑫.南方醫(yī)科大學(xué) 2008
碩士論文
[1]四肢關(guān)節(jié)磁共振同時多層采集快速自旋回波新技術(shù)可行性研究[D]. 高菲菲.鄭州大學(xué) 2017
本文編號:3419874
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號列表
第1章 引言
1.1 磁共振并行成像技術(shù)的發(fā)展
1.2 同時多層面激發(fā)成像的發(fā)展
1.3 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 磁共振成像與重建
2.1 磁共振物理
2.1.1 質(zhì)子自旋與進(jìn)動
2.1.2 核磁共振現(xiàn)象與弛豫
2.1.3 磁共振信號的編碼采集
2.1.4 影響磁共振信號質(zhì)量的因素
2.2 磁共振成像序列
2.2.1 磁共振成像序列簡述
2.2.2 回波平面成像序列
2.2.3 SMS成像原理與序列
2.3 磁共振成像與重建
2.3.1 并行成像的重建算法:GRAPPA
2.3.2 同時多層面激發(fā)成像的重建方法:Slice-GRAPPA
2.3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒k空間插值方法:RAKI
2.4 小結(jié)
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 小結(jié)
第4章 實驗與算法驗證
4.1 實驗設(shè)置
4.1.1 數(shù)據(jù)采集
4.1.2 實驗平臺
4.1.3 參數(shù)設(shè)置
4.1.4 評價指標(biāo)
4.2 實驗結(jié)果
4.2.1 Slice-GRAPPA與VCC-Slice-GRAPPA算法的重建結(jié)果比較
4.2.2 Slice-GRAPPA、RAKI與VIRGINIA算法的重建結(jié)果比較
4.2.3 RAKI和VIRGINIA的重建結(jié)果比較
4.3 討論分析
4.3.1 VCC-Slice-GRAPPA重建結(jié)果中的偽影分析
4.3.2 VCC數(shù)據(jù)擴展方式
4.3.3 VIRGINIA網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及相關(guān)函數(shù)的選取
4.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于AI+MRI的影像診斷的樣本增廣與批量標(biāo)注方法[J]. 汪紅志,趙地,楊麗琴,夏天,周皛月,苗志英. 波譜學(xué)雜志. 2018(04)
[2]基于高場磁共振的快速高分辨成像[J]. 鄭海榮,吳垠,賀強,李燁,鄒超,王海峰,謝強,余興恩,王海寧,李國斌,梁棟,劉新. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]用于同時多層MRI的選擇性射頻脈沖的優(yōu)化設(shè)計[J]. 盧杉,常嚴(yán),錢嵩松,施波,楊曉冬. 波譜學(xué)雜志. 2018(02)
[4]基于同時多層激發(fā)和并行成像的心臟磁共振電影成像[J]. 黃小倩,趙樂樂,陳利勇,徐健,陳群. 波譜學(xué)雜志. 2017(03)
[5]磁共振圖像處理中部分傅里葉重建算法的比較[J]. 何汶靜,陳曉文,朱高杰,羅海. 重慶醫(yī)學(xué). 2016(20)
博士論文
[1]基于多通道并行采集磁共振成像技術(shù)的偽影消除方法研究[D]. 黃鑫.南方醫(yī)科大學(xué) 2008
碩士論文
[1]四肢關(guān)節(jié)磁共振同時多層采集快速自旋回波新技術(shù)可行性研究[D]. 高菲菲.鄭州大學(xué) 2017
本文編號:3419874
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