壓縮感知框架下的快速磁共振彌散張量成像方法研究.pdf

1、磁共振彌散張量成像作為一種特殊的磁共振成像方法，其優(yōu)點是可以從微觀領(lǐng)域評價組織結(jié)構(gòu)的完整性，它也是顯示神經(jīng)纖維束走向的唯一方法，但由于彌散張量成像特殊的成像特點，導(dǎo)致其掃描時間過長。這樣極易引起運動偽影，甚至?xí)霾∪说某惺苣芰?，在一定程度上限制了其在臨床上的應(yīng)用。因而，如何實現(xiàn)快速成像已成為該領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容。壓縮感知作為近幾年新興的一種加速成像理論，已經(jīng)被成功應(yīng)用于磁共振彌散張量成像系統(tǒng)中。本文針對如何利用壓縮感知理論進(jìn)一步加速彌

2、散張量成像，進(jìn)行了初步探索和研究。論文的主要工作如下：
　　優(yōu)化了欠采樣形式，并分別對采樣值進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)插值補償。本文根據(jù)彌散張量圖像所對應(yīng)的k空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征，充分利用了各彌散圖像間的相關(guān)信息。首先構(gòu)造出有旋轉(zhuǎn)角度的輻射型欠采樣掩膜，生成欠采樣形式以及相應(yīng)的測量值，再根據(jù)不同彌散方向上的彌散圖像之間的相關(guān)性，通過旋轉(zhuǎn)采樣掩膜，對每幅彌散圖像的采樣值進(jìn)行插值補償，最后利用壓縮感知重建算法獲取各彌散張量圖像。結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)的輻射型

3、欠采樣方法相比，旋轉(zhuǎn)補償欠采樣方法減小了彌散張量圖像的采樣數(shù)量，重建圖像邊緣信息保存較好，且圖像質(zhì)量有所提高。
　　利用分布式壓縮感知理論提高彌散張量成像速度。鑒于不同彌散方向上的彌散圖像之間的相關(guān)性很高，滿足分布式壓縮感知理論中的聯(lián)合稀疏模型，因此可以考慮將其聯(lián)合重建。本文利用分布式壓縮感知方法，聯(lián)合重建出了所有的彌散圖的公有部分以及每幅圖像所對應(yīng)的特有部分，并將兩部分相加求和即獲得最終的重建圖像。結(jié)果顯示，相比于每幅圖像分別進(jìn)