磁共振部分K空间成像方法研究

论文摘要

核磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种无创伤和多参数的检测手段,被广泛应用于医学检验、科研和生产等许多领域。但常规核磁共振设备成像的时间大约需要数分钟,因此被验者身体中的生理性运动会产生影像的模糊和失真,限制了核磁共振成像的应用。为了缩短成像时间,常常采用部分K空间成像技术。由于采集部分K空间数据成像是对连续频率MR信号的截断,导致经过傅立叶变换后的重建图像中出现截断伪影。本文针对采用部分K空间数据进行MR图像重建时产生截断伪影较严重的问题,研究了一种更为有效的重建方法——迭代重建法及其改进方法。该方法利用傅立叶变换与反变换获得未采集部分的图像相位信息,并将此信息反演至K空间中,通过迭代过程达到对K空间数据的不断修正,并利用修正后的K空间数据进行重建,直到满足迭代停止条件时得到的重建图像作为重建结果。改进的迭代重建法则充分利用了每一次迭代的结果对相位信息进行更新并将其运用到重建结果中。迭代重建法及其改进方法克服了补零法对高频细节的忽略及全K空间数据重建方法耗时的缺点,可在较好的消除截断伪影同时有效缩短成像时间,保证图像质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 核磁共振的发展
• 1.1.2 核磁共振的应用
• 1.2 本文研究意义及内容
• 第二章 核磁共振理论
• 2.1 核磁共振原理
• 2.1.1 核磁共振的物理原理
• 2.1.2 磁化及拉莫频率
• 2.1.3 核磁共振现象的宏观描述
• 2.1.4 Bloch方程及其解
• 2.1.5 自由感应衰减信号
• 2.2 磁共振成像原理
• 2.2.1 傅立叶变换及K空间
• 2.2.2 梯度磁场编码
• 2.2.3 K空间的填充
• 2.3 本章小结
• 第三章 部分K空间成像方法
• 3.1 部分K空间及常用成像方法
• 3.1.1 K空间的性质
• 3.1.2 部分K空间及补零法的实现
• 3.2 迭代重建方法
• 3.2.1 离散傅立叶变换快速算法的实现
• 3.2.2 测量数据集和低频相位估值
• 3.2.3 迭代过程及相位修正
• 3.2.4 算法改进
• 3.3 相位伪影
• 3.4 本章小结
• 第四章 实验结果及讨论
• 4.1 重建结果分析
• 4.1.1 部分K空间数据采集
• 4.1.2 重建结果讨论
• 4.2 算法效率比较
• 4.3 相位校正
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢