基于壓縮傳感理論的磁共振部分K空間數(shù)據(jù)重建方法研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)由于具有無(wú)輻射、多平面成像、掃描參數(shù)多、提供病理生理信息多、軟組織對(duì)比分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，己成為臨床醫(yī)學(xué)和科研醫(yī)學(xué)的一種十分重要的檢測(cè)手段?，F(xiàn)有MRI技術(shù)的不足之處在于成像速度慢，并且在檢查過(guò)程中，病人自主或不自主的活動(dòng)可引起運(yùn)動(dòng)偽影，影響診斷。如何在不改變現(xiàn)有硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，獲得更快的成像速度是MRI急需解決的一個(gè)重要問(wèn)題，也是一個(gè)研究熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 壓縮傳感(CS)理論是新近提出的一種新的非線(xiàn)性信號(hào)采樣理

2、論，該理論有效突破奈奎斯特采樣定理的束縛，可由遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣定理要求的數(shù)據(jù)量重建信號(hào)。本文在充分研究了CS理論之后，將CS理論應(yīng)用于MRI，利用部分K空間數(shù)據(jù)重建MR圖像，以提高現(xiàn)有的MRI技術(shù)的成像速度和成像效果。本文的主要工作內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：
　　 第一，結(jié)合加權(quán)L1范數(shù)能夠更好的逼近LO范數(shù)思想和使用弱Lp范數(shù)(0＜p＜1)作為目標(biāo)函數(shù)的信號(hào)重建需要更少的采樣數(shù)據(jù)量，本文提出最小加權(quán)弱Lp范數(shù)作為CS重建的目標(biāo)函數(shù)，更進(jìn)

3、一步的逼近LO范數(shù)，取得了較好的效果。
　　 第二，對(duì)于動(dòng)態(tài)MRI，本文介紹一個(gè)估值殘差重建框架，認(rèn)為理想圖像由初始估值和殘差兩部分構(gòu)成。針對(duì)其各幀間具有高度相關(guān)性的特點(diǎn)，本文提出對(duì)相鄰幀間進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜索的方法估計(jì)當(dāng)前幀的初值，然后利用FOCUSS算法對(duì)剩下的殘差進(jìn)行重建，巧妙地將MR圖像的稀疏先驗(yàn)信息、時(shí)空相關(guān)性綜合利用，進(jìn)一步減少了有效重建所需數(shù)據(jù)，提高了成像速度和圖像效果。另外為了更有效地放大MR圖像，論文引入基于雙字典稀疏