【摘要】：隨著科技的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人類的身體健康成為整個社會越來越關注的問題，在此背景下，醫(yī)學影像的發(fā)展勢頭良好，因此關于醫(yī)學影像的研究也變得炙手可熱，并呈現出蓬勃發(fā)展的局面，成為中國新一代的朝陽產業(yè)。 目前醫(yī)學圖像領域應用較為廣泛的當屬磁共振成像、超聲、CT等方法，其中磁共振成像因其成像質量較高，對人體無損傷等優(yōu)勢應用范圍越來越廣泛。其中磁共振參數成像在臨床應用中較為廣泛，通過對磁共振參數圖像各點參數值的分析能夠得到人體組織病變情況，當前磁共振參數成像是磁共振成像的一個主要研究方向。本文對人體膝關節(jié)軟骨部分進行磁共振參數T2成像，通過對膝蓋軟骨部分的T2值的判斷，得到膝蓋病變情況，在臨床上對及時預防關節(jié)炎，關節(jié)囊腫等疾病有一定預防和指示作用。本文是在膝關節(jié)磁共振參數成像基礎上進行研究，針對磁共振參數成像速度慢，掃描時間過長這一問題，提出了基于改進壓縮感知算法的磁共振參數成像方法，旨在提高磁共振參數成像速度的同時，保證成像質量。目前壓縮感知因其對欠采數據良好的重建能力在磁共振成像中應用較為廣泛。基于壓縮感知算法在磁共振參數成像中的應用，本文提出了改進算法，對參數成像過程中出現的多幅圖像在時間軸上的稀疏變換進行研究。目前在磁共振參數成像中，壓縮感知理論在時間軸上選取一維主成分分析方法作為稀疏變換。研究前沿方向是在參數成像中壓縮感知理論在時間軸上的稀疏變換，由一維主成分分析變換能夠取得比傅里葉變換較好的磁共振參數成像質量，本文在此基礎上提出兩種改進方法。第一種，針對成像速度慢這一現象，提出用二維主成分分析代替一維主成分分析，作為參數成像過程中時間軸上的稀疏變換，相應的對壓縮感知算法重建部分進行調整，以此達到縮短成像時間的目的，使用該方法對實驗數據進行處理，得到了較為理想的結論，在相同硬件運行條件下成像速度由原來的122.9s縮短為現在的33.9s，成像質量也有所提高，圖像均值誤差由原來的0.21減小為現在的0.19。為了近一步提高成像質量，本文提出了第二種方法，用來取代二維主成分分析在時間軸上作為稀疏變換，即將小波算法與主成分分析相結合，本文稱為WAVAPCA算法。在一維主成分分析作為稀疏變換的前提下，使用WAVEPCA變換對之前數據進行預處理，對原始數據首先進行小波變換，將得到的小波系數按維數整理并對該系數矩陣進行一維主成分分析，得到最后的稀疏系數，再反變換回到圖像域，經過此番處理，即將進行重建的數據將會變得更為稀疏，在壓縮感知理論中，數據越稀疏，其重建效果越好。通過對實驗數據的仿真處理，取得了相對理想的結果，成像質量提高較明顯。 本文提出的這兩種方法側重點，一個是針對成像速度慢的問題進行改進，另一個是針對成像質量仍需提高這一問題進行改進。通過對真實數據的處理，分別證明能夠取得較為理想的結論。在今后對磁共振參數成像的研究中，這兩點如何能夠恰當的融合也是值得探索的問題。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R310;TN911.7
【圖文】：

圖 1.1 常見的磁共振 MRI 人腦圖像及腿部圖像MRI 是通過對處在靜磁場中人體施加一個特定頻率的射頻脈沖，也被稱frequency，RF，使人體組織中的氫質子因受到射頻脈沖的激勵而產生進動的磁共當射頻脈沖中止后，進動的氫質子在弛豫過程中返回射頻信號，即磁共振信號，線圈所接收，再利用梯度磁場對該信號進行空間定位以判斷其在人體對應的位置行圖像重建。與其他醫(yī)學成像技術相比較，核磁共振成像具有很多顯著的特點：磁共振成像不使用電離輻射，以射頻脈沖作為成像的能量源，對人體無損、為安全；磁共振成像對腦組織和軟組織分辨力極好，能夠清楚的顯示出腦白質、腦灰肌腱、脂肪等軟組織以及軟骨組織，解剖結構以及組織的病變形態(tài)顯示的非常清多方位成像，對被檢查的部位能夠進行冠狀位、矢狀位、軸位三個方向成像何傾斜方位進行層面成像，能夠再現體內組織結構和病變的位置以及相互之間的

吉林大學碩士學位論文的磁場進動的速率是ω1= γB1其中B1代表的是射頻脈沖所致的微弱磁場，因道有兩個磁場在對質子進行作用，其中一個是 B0，是相對較強的外磁場，是 RF 射頻脈沖產生的很弱的磁場，那么在兩個磁場的作用下，質子將會做磁化矢量又是如何變化的呢？如下圖 2.4 所示：

圖 2.5 矩陣 K 空間示意圖溫習自旋回波脈沖序列：0°脈沖時，選擇恰當的層面給選擇梯度，Gx;80°脈沖，在一段時間 TE 后，接收回波；回波時，施加讀出梯度 Gx;信號采樣結果放到 K 空間的某一行，假定這個回波采集時沒有在 度，那么在采樣結束后，將采樣結果放到數據空間中相位編碼為零56*256 的矩陣進行 256 次采樣，在數據空間上的每行上的 256 個點空間的第二行，除了采集信號時在 y 軸方向使用較小的相位編碼梯據空間中的每行都包含來自于一個 TR 周期內整個成像層面的信號

【共引文獻】

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本文編號：2757717