作為非侵入并能夠提供多種圖像對比度的斷層成像手段,磁共振成像（MRI）是臨床醫(yī)學(xué)中不可或缺的影像方法之一。定量磁化率成像（QSM）是一種利用MRI相位圖計算組織磁化率分布的新型對比成像方法,能夠估計鈣化、體內(nèi)鐵含量和靜脈血氧飽和度的變化,為許多重大疾病的診斷提供信息。原始MRI相位圖需要經(jīng)過相位解卷褶、背景場去除和磁偶極子反卷積等復(fù)雜的重建流程,才能獲得定量磁化率圖像。其中,從局域場圖反卷積磁化率圖像是定量磁化率圖像重建的關(guān)鍵問題。由于k空間中磁偶極子魔角的存在,磁化率圖像重建是一個病態(tài)逆問題。目前,解決該問題的方法有多方位采集、單方位貝葉斯與非貝葉斯算法等,但都存在一定的局限性。本文嘗試?yán)蒙疃葘W(xué)習(xí),特別是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）,解決QSM圖像重建中的磁偶極子反演的病態(tài)反問題。主要內(nèi)容包括:首先,本文提出基于CNN偽影去除的磁偶極子反演模型,方法結(jié)合了k空間閾值除法和圖像域CNN偽影去除來克服病態(tài)性。我們用基于模擬與真實數(shù)據(jù)的實驗證明了我們的算法可以重建出高質(zhì)量的QSM圖像。其次,在所提出的CNN偽影去除的反演模型的基礎(chǔ)上,進一步提出了基于CNN圖像先驗的k空間融合算法。算法綜合貝葉... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

1QSM測量健康被試與原發(fā)性PD患者黑質(zhì)中鐵的含量

2. 定量磁化率圖像重建流程磁化率圖像重建，根據(jù)數(shù)據(jù)采集的不同分為多方位和單方位。單方方向單次掃描 QSM 序列，多方位指的是在不同方向上多次掃描次單方位重建的主要流程主要分為以下過程[6]（如圖 1.3.1）：步：通過單回波或多回波 3DGRE 序列采集數(shù)據(jù)，將多通道線圈獲圖像組合成一個相位圖。步：對通道組合過的相位圖進行相位解卷褶，并對視野(Field Of源產(chǎn)生總磁場擾動進行頻率估計。步：使用掩模取出感興趣區(qū)域(Region Of Interested, ROI)，去除 ，獲得 ROI 內(nèi)磁源產(chǎn)生的局域場。步：應(yīng)用磁偶極子反演算法，根據(jù)局域場圖求解逆問題, 反演獲得

一、相位解卷褶由公式 2 可得，相位 是空間與時間的函數(shù)，在 GRE 序列中，磁化矢量在演化過程中，相位不斷隨時間累積。但是，由于相位的值域范圍為 )，在該范圍內(nèi)的相位，是隨磁場擾動的大小和時間呈線性變化，當(dāng)相位超出值域范圍時，相位會發(fā)生躍變，折疊至起始范圍。卷褶的相位 可以寫成如下表達，即： = ( ) (5)其中 和 分別為卷褶前和卷褶后的相位， ( )為卷褶的整數(shù)值。由公式 5 可以看出，卷褶相位可以通過加減 2 的整數(shù)倍還原得到原始相位。卷褶的物理解釋是在復(fù)平面上的矢量轉(zhuǎn)動一個周期后會重新回到初始位置，此時矢量的終止位置與初始位置將重合。相位解卷褶的目標(biāo)就是估計整數(shù)值，相位解卷褶是一個病態(tài)的逆問題，由于無窮多解的存在，使用先驗知識和數(shù)學(xué)假設(shè)成為相位解卷褶的主要手段。


本文編號：3232430