非笛卡尔并行磁共振成像数据的自适应约束重建新算法
2011-09-02周爱珍梅颖洁莫纪江陈武凡冯衍秋
中国生物医学工程学报 2011年2期
关键词:方法
周爱珍 梅颖洁 王 聪 莫纪江 陈武凡 冯衍秋
(南方医科大学生物医学工程学院,广州 510515)
引言
并行磁共振成像(PMRI)概念的提出,突破了传统MR成像时间受到磁场梯度以及射频场硬件性能约束的限制。多线圈部分采集方式是:使用多个射频接收线圈同时接收感应信号,利用各个线圈的空间敏感度差异来编码空间信息,降低成像所需的梯度编码步数,提高数据获取速度。现有的并行磁共振成像方法主要有3类[1,3]:第一类是基于图像域的成像方法,如敏感度编码方法(SENSE)和基于局部化敏感度分布的并行成像方法(PILS);第二类是基于k空间域的成像方法,运用比较成熟的是GRAPPA方法,另外还有空间谐波并行采集技术(SMASH),以及在该算法上改进出的AUTO-SMASH和VD-AUTO-SMASH方法;第三类是同时基于k空间域和图像域的重建方法,如SPACE-RIP。在已知线圈敏感度的情况下,SENSE重建方法可以得到相对较好的图像。在SENSE中,重建问题是解一系列的线性方程[2],即

式中,E为编码矩阵,;sγ为第γ个线圈的线圈敏感度;kκ为k空间第κ个采样位置;rρ为第ρ个体素的位置;f为待求的全视野图像;d为由各个线圈采集的部分k空间数据形成的矢量。
通常采用最小化残差的L2范数的平方方法求最优解。但是,方程的解非常依赖于线圈形状和采样轨迹,特别是当欠采样因子比较大时,方程往往是病态的,重建结果的信噪比(SNR)会降低。为了提高图像信噪比,通常在重建方程中添加惩罚项。TV约束和Tikhonov约束是两种常用的约束方式[4],PM模型也是较好的约束方式。……
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