混合k空间经颅聚焦超声相位校正

经颅聚焦超声是一种非侵入性治疗方式,为脑功能性疾病的治疗提供了一种新思路,其常见的应用有血脑屏障打开、脑部肿瘤消融、神经调控等。由于颅骨的异质性,超声在传播过程中会产生畸变,需要一定的相位校正实现超声的聚焦。利用时间反转结合k空间伪谱可以实现对于非均匀的颅骨进行相位校正。然而,在相控聚焦过程中,同时提高相位校正的精度和减少计算的时间是一个矛盾的关系。该文提出伪谱法和角谱法相结合的混合k空间方法在较短时间内优化相位校正,k空间伪谱模拟非均匀的颅骨部分,角谱法模拟均匀的脑组织部分,并对经兔颅骨后的声场进行仿真与测试。结果表明,混合k空间和k空间相位校正方法得到焦点处的声压差和位置差较小,分别为3%和6%。在模型网格大小为310×310×300条件下,混合k空间相位校正方法的相位计算时间(14.98 min)与k空间方法(91.73 min)计算时间相比大幅降低,在脑超声治疗临床方面具有良好的应用前景。

基于k空间加速采集的磁共振成像技术

磁共振成像(MRI)已成为临床医学影像检查的重要手段之一。然而,由于k空间信号采集受奈奎斯特(Nyquist)采样定理限制,其成像速度仍然较低。在一定的主磁场和梯度场条件下,要获得具有实用价值的高分辨率图像必须进行较长时间的信号采集。为实现磁共振快速动态成像,除提高主磁场强度、梯度强度及其切换率以外,还可以通过一定的数学方法,在稀疏采样的情况下使最终重建图像数据满足奈奎斯特采样定理,从而减少k空间信号采集的数量,缩短信号采集时间。随着研究的深入,许多基于k空间数据共享和欠采样的快速磁共振成像方法被提出,如半傅里叶成像、钥孔成像、并行成像、部分可分离函数(PSF)等。在描述k空间填充方式的基础上,对这些快速成像技术进行综述。

磁共振k空间采集技术及其研究进展

该文概述了常规k空间采集技术、部分k空间采集技术和钥孔技术,介绍了近年来最新k空间采集技术的研究进展。

圆形K空间采样技术及其在磁共振成像中的应用

We analyze the characteristics of circular sampling and its applications in magnetic resonance imaging. The entire K space was sampled along a set of concentric circles by using only 50% of the pulses required by the standard line sampling technique (2DFT). The circular K space sampling provided better signal to noise ratio for equal acquisition time. The sampling configuration in the K space is identical to MR projection reconstruction.

磁共振图像k空间数据分析与处理PC平台的开发与应用

目的:开发基于普通PC的软件包,实现磁共振图像k空间数据的读取分析与多种后处理。方法:根据磁共振原始数据的存储规则和文件结构,开发读取磁共振图象k空间数据的PC平台,读取文件头相关信息(图像层数,回波采样点数,相位编码步数,数据偏移量等关系后续图像重建、分析、处理的重点参数必须读出备用,其它辅助参数可不读出,若将来用到,可添加读出代码即可),开辟内存空间,线性k空间数据读出到内存,根据前面参数提供的信息进行各层面数据重组。各种序列参数放在hd结构中,数据放在data矩阵中。对数据矩阵进行各种处理。结果:在该平台上,可成功进行磁共振原始k空间数据的读取、显示、分析和重建处理及各种后处理操作(图象重建;幅度、实部、虚部、相位的分别显示;锐化、模糊等各种处理)。结论:软件包成功实现了各项预先设计功能,利用该方法开发磁共振图像k空间数据分析与处理PC平台切实可行。

超短回波时间成像k空间轨迹失真的校正

超短回波时间(ultra-short echo-time,UTE)成像在科研和临床诊断上有着良好的应用前景,但是其k空间轨迹极易受到梯度涡流和梯度延时等因素的影响而产生失真,会严重影响磁共振图像重建的质量.该文分析了轨迹失真对UTE图像的影响,并提出了一种改进的轨迹失真校正方法.实验表明,该方法能够明显减轻UTE图像中轨迹失真的影响、改善图像质量,还可以降低UTE技术对磁共振成像(MRI)硬件系统性能的要求,有助于UTE方法的推广.

基于K空间采样的MRI重建算法研究

目的:研究基于K空间的图像重建方法,以实现并行成像,提高磁共振图像(MRI)的采集速度,为临床诊断提供可靠依据。方法:提出一种图像重构的基于迭代正则化的一致性并行成像重建(SPIRiT-TV-ADMM,STA)算法,在K空间对欠采样数据进行插值处理,生成各个线圈的完备K空间数据,采用快速傅里叶变换的逆变换将各线圈的K空间数据转换到图像域并进行优化,对各线圈图像进行合并生成重建图像。将STA算法的图像重建方法与传统补0重建方法和Lsqr重建方法的图像信噪比(SNR)和重建误差(XD)进行对比分析。结果:以公开的MRI数据库获取数据源,完成了图像重建;补0重建方法、Lsqr重建算法及STA重建算法的SNR分别为26.53、28.0712和30.47,XD分别为0.3219、0.1581和0.0524,STA算法的图像重建方法重建图像性能优于传统补0重建方法和Lsqr方法。结论:STA算法的图像重建方法可以较好地去除图像伪影,得到高质量的MR医学图像,可为临床诊断提供可靠的影像学依据。

基于MRI PROPELLER技术的K空间欠采样算法研究

该文通过对现有的PROPELLER方式下K空间中欠采样算法特点的研究,提出了更合理的数据采样算法。经仿真实验验证,新的采样方式可以有效缩短PROPELLER技术扫描时间,减少运动伪影,从而提高了PROPELLER技术的应用价值。

椭圆形K空间填充技术结合T2 Space序列在青光眼视神经成像中的应用研究

目的在青光眼病人的视神经MRI成像过程中,探讨特殊的K空间填充技术以提升3D高清T2 Space序列的扫描效率。方法将入组的23例青光眼并视力下降行视神经MR扫描的患者按随机数字表法分为传统K空间填充技术法组(A组)和椭圆形K空间填充技术法组(B组),测量两组图像的信噪比,并对两组视神经图像进行主观质量评分,另在水模上分别计算两种不同技术的信噪比。结果两组视神经T2Space图像的信噪比和主观图像质量差异均无统计学意义(P值均>0.05),通过水模计算的信噪比没有明显差异(27.27/27.31)。结论采用椭圆柱形K空间填充方法的T2 Space序列在保证图像质量的基础上成像时间短,效率更高。

一种改进的磁共振并行成像k空间数据采集算法

为进一步缩短磁共振成像时间,改善图像质量,提出了一种改进的有限脉冲响应(FIR)GRAPPA算法.与传统的权重固定的FIR GRAPPA算法模型相比,该算法考虑了相位方向的变化,包含更多的k空间数据且更符合并行成像数据拟合的物理过程.为验证该算法的有效性,对人体心脏和大脑图像的原始数据分别进行仿真实验,得到了在较大加速因子下的重建图像及均方误差.与传统的GRAPPA算法及其他改进的GRAPPA算法进行比较,结果发现,利用改进算法重建的图像更清晰,均方误差更小.因此,本文提出的改进GRAPPA算法有效可行.

K空间抽样格林函数在正向重构时的误差分析

在近场声全息重构过程中,当采用K空间抽样格林函数进行大距离正向重构时,会产生极大的误差,而传统的加窗处理不能有效抑制这种误差的产生。文中在分析了误差是K空间抽样格林函数幅值突变而产生的频谱泄露和边缘吉布斯效应的基础上,提出了有针对性的改变窗函数的截止波数,使格林函数幅值突变部位得到有效平滑,进而抑制这种误差产生的方法。仿真结果表明,经改进的窗函数能够对K空间抽样格林函数大距离正向重构时的误差起到明显的抑制作用,使此条件下的全息重构具有更加良好的效果。

基于K空间的MR截断伪影去除算法

目的根据MR截断伪影产生的原理,设计了一种基于K空间的截断伪影去除算法。方法对伪影图像进行处理后提取K空间高频数据,将高频数据与原伪影图像的K空间融合得出最终完整的K空间,再经过重建达到去除伪影的目的。结果在模拟数据试验和临床图片实验中,MR截断伪影都得到改善。结论本文提出的基于K空间的算法对截断伪影有一定的去除效果,但图像域效果比较微弱,算法有待改进。

可析πk空间上交换J-von Neumann代数谱空间的极不连通性

对于可析π_k空间上交换J-von Neumann代数谱空间的极不连通性进行了讨论,得到了可析π_k空间上交换J-von Neumann代数谱空间极不连通的充要条件,并给出判断谱空间中的开集的闭包是否仍为开集的充要条件.

基于K空间数据的深度核磁共振图像重建

传统的核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)成像技术中,图像重建算法与脉冲序列和K空间采样轨迹等因素密切相关。深度MRI成像采用了全新的重建方法。本研究采用深度卷积神经网络W-net对数据样本进行学习,从欠采集的K空间数据快速重建出高质量的图像。采用迁移学习方法,优化原模型参数,提升模型对各方向扫描、含病灶(如肿瘤)的大脑,以及结构较简单的膝盖等MRI数据的泛化能力。对比不同欠采样率的K空间输入数据,分析模型性能;并添加数据更新层,改进模型结构。测试结果表明,改进后的模型重建质量更优,对病灶和小脑纹理细节的恢复更好。

磁共振成像中数据空间与k空间转化的推导及讨论

在磁共振成像图像重建中,尝试利用普通物理学方法推导数据空间与k空间的转化过程,揭示k空间实质、特点及MRI采用傅里叶变换图像重建的优势与必要性.

MR成像中的K空间及特性

本文详细介绍了MR成像中K空间的定义及其特性。

基于K空间伪谱法的经颅磁声电刺激感应电场聚焦特性仿真研究

经颅磁声电刺激利用超声与静磁场耦合作用产生的感应电场调节相应脑区神经元放电活动,感应电场的聚焦特性直接影响其调控效果的优劣。现有的有限差分法或有限元法在高频波时域模型求解时计算效率有待提升。本文利用基于快速傅里叶变换的K空间伪谱法,将傅里叶级数拟合到网格每一行的数据中,求解经颅磁声电刺激下的感应电场分布,讨论换能器结构参数以及超声频率的改变对感应电场聚焦特性的影响,并依据已有聚焦度评价指标对感应电场聚焦效果进行衡量。仿真结果表明,选用曲率半径25mm、超声频率1.0MHz的自聚焦型换能器时,感应电场具有更加良好的聚焦特性,其中焦域长度、焦域宽度分别为8.50mm、1.44mm。研究结果为经颅磁声电刺激换能器参数设计提供重要的理论依据和参考,有助于推动经颅磁声电刺激在精准神经调控方面的进一步发展。

双窗K空间权重导航技术在3.0T磁共振冠脉成像中的应用(英文)

提出了一种新的K空间权重导航技术(DKWN),该技术有利于缩短磁共振冠脉成像扫描时间同时获得好的图像质量。并将该导航技术应用到25位健康志愿者。经过实验分析,相比于常规固定窗导航技术而言,DKWN可以使导航效率提高30%(p<0.05),同时平均扫描时间由2.12 min缩短至1.64 min(p<0.05),并且图像质量相当。冠脉的直径和长度没有显著差异。

浅谈MR成像技术的K空间

磁共振成像技术已经成为现代临床医学影像检查的重要手段之一,而K空间的引入和对K空间的理解则是MR成像技术的关键所在。文章将在介绍K空间的一些基本知识的基础上,在MATLAB环境下,通过实验与理论相结合的方式加深对K空间的理解。通过对K空间数据进行低通和高通滤波等处理,从而揭示K空间的一些基本特性。