基于壓縮感知理論的定量磁化率重建.pdf

1、定量磁化率成像（Quantitative susceptibility mapping，QSM）是一種新興的磁共振成像技術(shù)，也是當(dāng)前磁共振成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題之一。相比于經(jīng)典的MRI技術(shù)，QSM由于能夠?qū)植拷M織的磁化率特性進(jìn)行定量的測量，從而使其在醫(yī)學(xué)科研與臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域擁有無比誘人的應(yīng)用前景。如，老年癡呆癥等神經(jīng)性疾病的提前預(yù)知;骨質(zhì)病變預(yù)先診斷;放射性療法的有效監(jiān)控。
　　然而由于與主磁場成54.7°夾角的圓錐面上，單位偶

2、極核取值為零等成像物理機(jī)理的原因，通過直接截值反演重建的QSM圖像在噪聲大的地方有較多的偽影，這嚴(yán)重制約著QSM的應(yīng)用性能，也是導(dǎo)致當(dāng)前QSM進(jìn)一步推廣應(yīng)用受限的關(guān)鍵。為此，論文在壓縮感知理論框架下深入研究QSM重建方法，以提高QSM圖像的重建質(zhì)量，為相關(guān)應(yīng)用提供高品質(zhì)的QSM圖像，相關(guān)研究具有重要的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。論文的主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　1.基于改進(jìn)的偏微分方程磁化率圖像解纏繞與去背景場預(yù)處理方法本文基于解偏微分

3、方程的思想改進(jìn)了之前的解纏繞方法與去背景場方法。在保證解纏繞穩(wěn)定的同時，可以很好地去除由腦組織外部或者主磁場非均勻引入的背景場。仿真與實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，論文所提算法能夠獲得明顯優(yōu)于現(xiàn)有方法的解纏繞與去背景場效果，為后續(xù)的QSM重建提供優(yōu)質(zhì)的磁場數(shù)據(jù)。
　　2.在壓縮感知理論框架下提出基于l1范數(shù)全變分與幅值約束的重建方法由于數(shù)據(jù)重建QSM圖像本質(zhì)上是一個病態(tài)反問題求解，病態(tài)反問題求解的關(guān)鍵是各種先驗(yàn)信息的利用。論文在壓縮感知理論框