用于定量磁化率成像中恢复 $R_2^*$ 图与相位图像的概率贝叶斯方法
图像与视频处理
2022-10-20 v3
摘要
目的：欠采样用于减少高分辨率 3D 磁共振成像的扫描时间。为获得更好图像质量并避免手动参数调节，我们提出一种概率贝叶斯方法，用于定量磁化率映射 (QSM) 中恢复 图与相位图像，同时允许从欠采样数据中自动估计参数。理论：图像小波系数上的稀疏先验从贝叶斯视角被解释为促进稀疏性的分布。提出一种融合单指数衰减模型的新型非线性近似消息传递 (AMP) 框架。参数被视为未知变量并与图像小波系数联合估计。结果：所提出的带参数估计的 AMP (AMP-PE) 方法在各种欠采样率下成功恢复 QSM 的 图与相位图像。它计算更高效，且总体上优于最先进的 范数正则化 (L1) 方法，仅在少数情况下 L1 方法与 AMP-PE 表现相当。结论：AMP-PE 通过从稀疏先验与单指数衰减模型中汲取信息取得更优性能。它无需参数调节，且适用于临床前瞻性欠采样方案，而该方案中因缺乏真值图像，参数调节往往不可能或困难。
引用
@article{arxiv.2103.05535,
title = {A Probabilistic Bayesian Approach to Recover $R_2^*$ map and Phase Images for Quantitative Susceptibility Mapping},
author = {Shuai Huang and James J. Lah and Jason W. Allen and Deqiang Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05535},
year = {2022}
}
备注
Keywords: Approximate Message Passing, Compressive Sensing, Parameter Estimation, Quantitative Susceptibility Mapping, R2* mapping, T2* mapping, Undersampling