并行磁共振成像的圖像重建算法及實(shí)現(xiàn).pdf

1、磁共振成像作為一種無損傷的影像檢測(cè)技術(shù)，在臨床診斷和科學(xué)研究等方面發(fā)揮了巨大作用。然而成像速度限制了其在臨床很多場(chǎng)合的應(yīng)用，如心血管系統(tǒng)的實(shí)時(shí)成像和腦功能成像等。 并行磁共振成像技術(shù)采用多個(gè)接收線圈陣列同時(shí)采集數(shù)據(jù)，在保持空間分辨率不衰減的情況下，減少相位編碼步數(shù)，對(duì)K空間進(jìn)行欠采樣，大幅度縮短了MR掃描時(shí)間，提高了成像速度。但是如果對(duì)每個(gè)線圈數(shù)據(jù)直接進(jìn)行傅里葉變換，得到的是帶有重疊偽影的圖像,必須采用特殊的重建算法進(jìn)行圖像重建

2、,才能得到一幅無重疊的全FOV圖像。 本文首先對(duì)四種常見的并行磁共振圖像重建算法SENSE、SMASH、GRAPPA以及PILS進(jìn)行了深入研究，分析了采用不同重建算法以及不同加速因子組合對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響，同時(shí)對(duì)加速因子固定條件下不同算法的重建速度進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，加速因子相同時(shí)，在重建質(zhì)量方面，GRAPPA和SENSE的重建質(zhì)量最好，SMASH的重建質(zhì)量次之，PILS的重建質(zhì)量最差；在重建速度方面，SMASH的重建速度最

3、快，其次是SENSE和PILS，GRAPPA的重建速度最慢，當(dāng)加速因子變大時(shí)，所有算法重建質(zhì)量都變差，也即并行磁共振成像速度的提高是以犧牲重建圖像的SNR為代價(jià)。 然后討論了決定重建圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素——線圈靈敏度的兩種計(jì)算方法：參考掃描法和自動(dòng)校準(zhǔn)掃描法。首先分析了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，然后對(duì)自動(dòng)校準(zhǔn)掃描法ACS行數(shù)以及靈敏度平滑方法的選擇進(jìn)行了研究和改進(jìn)，結(jié)合現(xiàn)有靈敏度估計(jì)方法在成像區(qū)域外有較大取值，而這些值不但對(duì)重建沒有任何作

4、用，反而會(huì)引入干擾的特性，我們提出一種改進(jìn)的靈敏度計(jì)算方法，即采用32行ACS數(shù)據(jù)進(jìn)行靈敏度估計(jì)，得到粗糙靈敏度后，先提取感興趣區(qū)域的靈敏度，再用flattopwin窗進(jìn)行平滑處理，這樣計(jì)算得到的靈敏度的準(zhǔn)確性大大提高。最后將改進(jìn)的靈敏度引入自動(dòng)校正SENSE重建，結(jié)果表明，改進(jìn)后的方法重建圖像的質(zhì)量較改進(jìn)前有了很大的提高。 我們?cè)贛ATLAB圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境GUIDE中，開發(fā)了一套并行磁共振成像圖像重建軟件。該軟件可以現(xiàn)實(shí)