Spiral MRI和图像处理

介绍了在BrukerBiospec 47/30超导核磁共振成象仪 ( 4 .7T)上实现Spiral快速成像及图像处理系统 .图像处理系统基于PC技术构建而成 ,主要功能包括 :1 )将以Spiral形式采集到的时域磁共振信号转化为适用于快速傅立叶变换的笛卡尔网格 (Cartesian)形式 (网格化处理 ) ;2 )二维快速傅立叶变换 ( 2D FFT ,图像重建 ) ;3)由化学位移偏置或磁场不均匀引起得偏共振效应 (off resonanceeffect)的校正 ;4)图像分析 .该软件适用于包括以多片多回波在内的各种采样方式得到的Spiral图像的重建和分析 ,也适用于常规成像数据的重建和分析 .所得到的图像可以以数据方式保存以供再次读入 ,也能够以TIF、GIF、JPG、BM等格式辅出为图像文件 .

基于联合正则化及压缩传感的MRI图像重构

基于压缩传感的MRI图像重构利用图像稀疏的先验知识能从很少的投影值重构原图像。目前MRI重构算法只利用MRI图像稀疏性表示或只利用基于其局部光滑性的先验知识,重构效果不理想。针对此问题,结合两种先验知识,提出一种基于联合正则化及压缩传感的MRI图像重构方法。利用块坐标下降法将求解联合正则化问题转化为交替求解二次凸优化、稀疏正则化和全变差正则化三个简单的优化问题。并提出分别采用共轭梯度法、二元自适应收缩法以及梯度下降法对以上优化问题求解。实验结果表明,该算法重构效果比现有算法有明显地提高。

螺旋MRI的网格化数据重建算法比较

螺旋MRI的原始数据是在不均匀的k-空间螺旋轨迹上采样得到的,需要通过网格化算法等手段将数据变成等间距的网格数据后,才能采用FFT进行重建,最后得到供临床使用的图像.本文对Jackson网格化算法和Claudia大矩阵算法的重建速度和图像结果进行了比较,并得出以下结论1)在获得相近图像质量的情况下,Claudia大矩阵重采样算法比Jack-son算法要快且更方便在仪器上实现.2)在Jackson双倍细网格算法的实现方式中,数据驱动插值比网格驱动插值更有效率.3)在Claudia大矩阵重采样算法中,对冗余比大于310∶1的数据进行图像重建的时候,网格点的幅值不平均化比平均化后的效果还要好.这几个结论都将有利于MRI图像重建技术的进一步提高.

Contourlet变换在MRI图像重建算法中的应用

为了提高核磁共振图像的重构效果,提出一种Contourlet变换的MRI图像重构算法。首先,将核磁共振图像运用Contourlet变换进行分解,以此得到该磁共振图像对应的高频子带;然后,对高频子带利用方向正交特点进行重构,并采用高斯分布测量矩阵对各子带进行测量,构建压缩感知;最后,对于各子带系数运用正交匹配追踪法进行重建,随后对原图像运用Contourlet反变换进行重构。经分析实验结果可得出结论:在相同采样率的情况下,在生成核磁共振图像中,本文提出的重构算法在主观视觉效果、峰值信噪等方面要优于其他算法。

自导航快速自旋回波在低场MRI上的实现

低场磁共振成像仪一般需采用数据累加的办法来提高图像信噪比,这样会延长扫描时间,因此更易受运动伪影的影响.为了解决运动伪影问题,本文在低场磁共振成像仪上实现了自导航快速自旋回波去运动伪影成像技术,并且与常规快速自旋回波序列进行了临床对比实验.结果表明,与常规快速自旋回波序列相比,采用自导航快速自旋回波技术后,由于病人运动导致的伪影得到明显地抑制.

乳腺MRI分割与基于光线投影的三维重建

目的乳腺MRI(magnetic resonance imaging)序列成像连续、位置固定,但二维图像无法提供便于观察的肿块的深度与外形信息,为此提出乳腺及其肿块分割与三维重建方法。方法首先利用最大类间方差法与区域生长法提取乳腺外轮廓,然后选用基于梯度和能量信息的水平集方法准确分割乳腺肿块,并对分割结果采用基于包围盒的光线投影算法进行体绘制。结果对患者的多组MRI序列进行分割实验并对几种分割算法进行客观评价,三维重建实验得到乳腺与肿块的立体图像以供医生观察。结论分区处理的水平集分割与基于光线投影的三维重建为医生提供更加形象的立体视觉效果,不仅有助于对肿块病变程度的诊断,而且能帮助外科医生在保乳手术中准确判断开刀位置。

健康青年男性和女性盆底肌群的MRI三维重建与有限元分析

研究磁共振成像(MRI)对健康男性和女性盆底组织结构三维重建的方法及意义。选取健康青年男性及女性各1人,进行MRI扫描,观察盆底部分组织结构,应用医学图像处理软件ITK-SNAP进行三维重建,建立盆底肌群的三维几何模型,并实现任意角度观察和精确定位测量分析。在此基础上,应用有限元程序ANSYS workbench,建立计算模型,并对计算结果进行拟合分析,得到耻骨直肠肌收缩力与肛直角角度变化的相关性,研究结果可为今后开展盆底相关疾病的研究提供参考依据。

MRI图像重建网格化算法的研究进展

磁共振成像常常是在空间频率域不同间隔地采集数据的。为了利用快速傅里叶变换进行图像重建 ,采集到的 MRI数据必须用网格化算法转换到等间隔的直线网格上。目前有 6种不同的网格化算法 ,其中 Jackson的 Gridding法和Rosenfeld的矩阵反演法已成为该领域的主流方法 ,但两者都不太完善。

MRI射频接收机多路噪声均衡改善图像质量的实现

磁共振成像(MRI)是一种多通道接收的成像系统.接收机各通道的噪声差异影响图像的均匀性.本文提出了一种多路噪声均衡改善图像质量的方法:利用系统特性改进Y因子法用于噪声测量,并依此为依据修正各通道的比例因子进行图像重建,实现各通道的噪声均衡,提高了图像的均匀性.

多层螺旋CT三维重建后处理在骨肿瘤影像诊断中的应用

目的探讨多层螺旋CT三维重建后处理在骨肿瘤影像诊断当中的应用价值。方法选2017年1月—2018年3月我院收治的骨肿瘤患者80例作为研究对象。对80例患者实施多层螺旋CT三维重建之后处理,并且对患者实施核磁共振检查,观察两种检查诊断方式的诊断准确度。结果与病理组织学检查诊断比较,MRI诊断符合度低于多层螺旋CT三维重建之后诊断符合度,两种检查方式诊断准确度比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论多层螺旋CT三维重建后处理在骨肿瘤影像诊断当中具有重要应用价值,可以有效提高临床诊断准确度。

螺旋CT三维图像重建在诊断软组织肿瘤中的应用研究

目的:探讨螺旋CT三维图像重建对诊断软组织肿瘤的临床价值。方法:收治软组织肿瘤患者30例,采用MRI检查10例,行螺旋CT血管造影并进行三维图像重建(MM3DR)检查20例。结果:20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查,共确诊16例,诊断符合率80.0%,10例患者行MRI检查,共确诊7例,诊断符合率70.0%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);在病灶轮廓和血管状况图像方面,螺旋CT血管造影及MM3DR检查明显优于MRI组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:螺旋CT三维图像重建在诊断软组织肿瘤时病灶血管、病灶周围比较清晰,易于诊断,优于MRI检查。

基于水平集的3D左心室表面重建

提出了基于分层2DMRI图像重建3D左心室表面的算法.分层2DMRI图像能够跟踪左心室边界在成像平面内的变形,但由于缺少层间数据,层间边界形变的信息难以获取.为了重建左心室的形状,使用基于形变模型的方法:首先建立变形曲面的动力学方程;再将成像坐标系中的图像平面映射到重建坐标系,根据图像数据构造外力,使用平均曲率构造变形曲面的弹性力,然后用水平集数值解法求解动力学方程以重建左心室的表面.实验结果证明了算法的有效性.

一种SENSE模型下信号重建的类-Dykstra近点有效算法（英文）

本文研究了SENSE模型下从部分傅里叶数据中信号的重建问题.利用类Dykstra近点方法和Bregman迭代方法,我们获得了一种SENSE模型下信号重建的加速类-Dykstra近点有效算法,并证明了该算法的收敛性.实验仿真显示,该方法比经典的分裂Bregman方法有效.

基于图形处理单元加速的磁共振重建算法研究进展

在磁共振成像(MRI)技术领域中,减少图像采集时间,提高重建速度一直以来都是重点研究方向,但一些重建算法在运算过程中耗费了大量时间,故针对磁共振重建中的全面自动校准部分并行采集(GRAPPA)算法、网格(Gridding)重建算法以及快速傅里叶变换(FFT)的数个关键算法,利用图形处理单元(GPU)技术所具备的大规模并行计算能力,对这些算法进行加速优化。其测试结果表明,GPU技术加速优化效果显著,且计算结果准确。为此,结合软件和硬件技术,从MRI算法结构的特点出发,分析其重建算法,并验证了算法通过GPU提高图像重建速度,GPU技术在未来磁共振图像重建领域将得到更广泛的应用。

核磁共振螺旋快速成像的新进展

核磁共振快速成像能在几十毫秒内获取数据，对运动器官作适时显示，并在功能成像的研究等方面具有常规成像不能替代的优点，是核磁共振成像的发展方向．螺旋快速成像对硬件的要求较低，近年来方法上的改善，已使其趋于实用．文章简要介绍了螺旋快速成像原理及网格重建算法．

螺旋CT三维重建技术在基层医院复杂性肛瘘诊断中的价值

目的探索螺旋CT三维重建在基层医院复杂性肛瘘诊断中的价值。方法选取2020年6月-2022年6月我院收治的复杂性肛瘘患者98例,患者术前均给予MRI和螺旋CT三维重建技术检查,以手术结果作为金标准,分析螺旋CT三维重建技术对复杂性肛瘘内口、瘘管诊断的准确性以及肛瘘分级诊断的准确性。结果98例患者术中明确诊断为复杂性肛瘘,其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级分别为51例、36例、11例,共发现112个内口、132条瘘管。MRI、螺旋CT三维重建对复杂性肛瘘诊断准确率均为100.00%,对分级诊断准确率分别为98.98%、96.94%,对肛瘘内口、瘘管诊断准确率分别为93.75%、96.21%和91.96%、94.70%。以手术结果作为金标准,螺旋CT三维重建技术与MRI对复杂性肛瘘内口定位、瘘管检出、分级诊断准确性比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论螺旋CT三维重建技术对诊断复杂性肛瘘以及肛瘘分级有较高的准确性,同时可以明确肛瘘内口和瘘管的走行,有利于手术方案制定及实施,值得基层医院应用。