买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：厦门大学

摘要：一种腹部高清扩散磁共振成像方法，涉及扩散磁共振成像。提供无导航回波的腹部多激发平面回波扩散磁共振图像的重建方法。包括以下步骤：1）获取利用多激发平面回波序列采集的待重建腹部扩散磁共振数据；2）设计基于k空间分离引导重建的低秩重建模型；3）分离重建k空间中心低频数据，提取引导性重建子空间；4）将引导性重建子空间带入重建模型当中，利用交替方向乘子法求解模型，得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像。本方法通过空间分离重建提取引导性重建子空间，以子空间引导加速完整图像重建，实现了相较于传统低秩重建算法5到10倍的加速，同时重建图像更加清晰，信噪比更高。

主权项：1.一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于以下步骤：1利用无导航回波的多激发平面回波序列采集待重建腹部扩散磁共振数据，用于腹部高清扩散成像重建；2设计基于k空间分离引导重建的低秩重建模型；所述低秩重建模型为： 其中，Y表示待重建腹部扩散磁共振数据，Y＝[Y11,…,Y1C,Y21,…,Ysc,…,YS1,…,YSC]，Ysc表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，λ表示正则化参数；是欠采样算子，表示在未采样点填零；和分别表示一、二维傅里叶变换算子；M表示通道灵敏度系数矩阵，M＝[M1,…,Mc,…,MC],其中表示第c个通道的灵敏度系数矩阵；表示复数集合，×表示相乘；FE，PE，S和C分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数；X为目标重建扩散图像，表示实数集合；X＝[X1,…,Xs,…,XS],其中Xs为第s次激发目标重建扩散图像，为k空间中心行序号pe的取值区间,pe＝[PE2-peR,PE2+peR]，且pe是正整数，peR表示k空间中心取值半径，K表示完整k空间中pe的取值区间；α表示惩罚参数，Ppe表示抽取k空间第pe行，H为将抽取的数据构建一维结构化低秩矩阵的算子，tr表示取矩阵的迹，分别表示分离重建k空间中心得到扩散图像第pe行的引导性重建左子空间、右子空间；·H表示复共轭；||·||2表示矩阵的2范数；||·||*表示矩阵的核范数；3分离重建k空间中心低频数据，提取引导性重建子空间，具体方法为：首先，截取所采集k空间数据Y中心2peR行数据，利用无引导简化算法快速重建获得低分辨率引导性重建图像Xgd；其次，对低分辨率引导性重建图像Xgd沿相位编码方向进行一维傅里叶变换，构建一维可分结构化低秩矩阵最后，对一维可分结构化低秩矩阵进行奇异值分解，获得引导性重建左子空间右子空间4将步骤2中基于k空间分离引导重建的低秩重建模型转化为增广拉格朗日形式，并将步骤3获得的引导性重建子空间带入低秩重建模型的增广拉格朗日形式当中，利用交替方向乘子法进行初步引导求解；完成初步求解后，去除低秩重建模型的增广拉格朗日形式中引导性重建子空间约束，利用交替方向乘子法进行无引导求解，得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像；所述得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像的具体步骤如下：低秩重建模型的增广拉格朗日形式为： 其中，Y表示待重建腹部扩散磁共振数据，Y＝[Y11,…,Y1C,Y21,…,Ysc,…,YS1,…,YSC]，Ysc表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，λ表示正则化参数；U表示欠采样算子，表示在未采样点填零，和分别表示一、二维傅里叶变换算子；M表示通道灵敏度系数矩阵，M＝[M1,…,Mc,…,MC],其中表示第c个通道的灵敏度系数矩阵；表示复数集合，×表示相乘；FE，PE，S和C分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数；X为目标重建扩散图像，表示实数集合；X＝[X1,…,Xs,…,XS],其中为第s次激发目标重建扩散图像；Zpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应的辅助变量，α和β表示惩罚参数；Dpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应的拉格朗日乘子；为k空间中心行序号pe的取值区间,pe＝[PE2-peR,PE2+peR]，且pe是正整数，peR表示k空间中心取值半径，表示完整k空间中pe的取值区间；Ppe表示抽取k空间第pe行，为将抽取的数据构建一维结构化低秩矩阵的算子，tr表示取矩阵的迹，分别表示分离重建k空间中心得到扩散图像第pe行的引导性重建左子空间、右子空间；·H表示复共轭；||·||2表示矩阵的2范数；||·||F表示矩阵的弗罗贝尼乌斯范数；||·||*表示矩阵的核范数；设迭代次数为i，当迭代次数i10时： 其中，X为目标重建扩散图像，表示实数集合，X1表示第一次激发目标重建扩散图像，XS表示第S次激发目标重建扩散图像，Xi、Xi+1分别表示X在第i次迭代、第i+1次迭代的结果，表示目标重建图像X第pe行第i+1次迭代结果；Upe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应左子空间，Spe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应奇异值矩阵，Vpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应右子空间，SVD表示奇异值分解；λ表示正则化参数；H为将抽取的数据构建一维结构化低秩矩阵的算子，为的伴随算子，表示从一维结构化低秩矩阵中恢复数据，并填回对应相位编码位置的操作算子；和分别表示一、二维傅里叶变换算子；Ppe表示抽取k空间第pe行；Y表示待重建腹部扩散磁共振数据，Y＝[Y11,…,Y1C,Y21,…,Ysc,…,YS1,…,YSC]，Ysc表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，表示欠采样算子，表示在未采样点填零，M表示通道灵敏度系数矩阵，M＝[M1,…,Mc,…,MC],其中表示第c个通道的灵敏度系数矩阵；表示复数集合，×表示相乘；FE，PE，S和C分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数；表示将分离重建k空间中心得到扩散图像第pe行的引导性重建左子空间右子空间的前r个向量与目标重建扩散图像X第pe行所对应奇异值矩阵Spe的前r个奇异值相乘；Zpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应的辅助变量，分别表示Zpe在第i次、第i+1次迭代结果；α和β表示惩罚参数；Dpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应的拉格朗日乘子，分别表示Dpe在第i次、第i+1次迭代结果；||·||2表示矩阵的2范数；||·||F表示矩阵的弗罗贝尼乌斯范数；||·||*表示矩阵的核范数；当迭代次数i≥10时： 其中，Y表示待重建腹部扩散磁共振数据，Y＝[Y11,…,Y1C,Y21,…,Ysc,…,YS1,…,YSC]，Ysc表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，表示欠采样算子，表示在未采样点填零；λ表示正则化参数；和分别表示一、二维傅里叶变换算子；M表示通道灵敏度系数矩阵，M＝[M1,…,Mc,…,MC],其中表示第c个通道的灵敏度系数矩阵；表示复数集合，×表示相乘；FE，PE，S和C分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数；X为目标重建扩散图像，表示实数集合，X＝[X1,…,Xs,…,XS],其中为第s次激发目标重建扩散图像，Xi、Xi+1分别表示X在第i次迭代、第i+1次迭代的结果，表示目标重建图像X第pe行第i+1次迭代结果；Zpe表示目标重建扩散图像X第pe行所对应的辅助变量，分别表示Zpe在第i次和第i+1次迭代结果；Ppe表示抽取k空间第pe行；α和β表示惩罚参数；Dpe表示目标重建扩散图像X第pe行对应的拉格朗日乘子，分别表示Dpe在第i次、第i+1次迭代结果；为将抽取的数据构建一维结构化低秩矩阵的算子；||·||2表示矩阵的2范数；||·||F表示矩阵的弗罗贝尼乌斯范数；||·||*表示矩阵的核范数；设总迭代次数为I，当迭代次数i＝I，得到最终的腹部高清扩散磁共振图像；通道灵敏度从无扩散参考数据中估计；首次迭代时，目标重建扩散图像X和辅助变量Z初始化为全0矩阵，拉格朗日乘子D初始化为全1矩阵。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 厦门大学 一种腹部高清扩散磁共振成像方法