面向超低场（50mT）MRI扫描仪的并行成像系统探索
医学物理
2025-12-24 v1 仪器与探测器
摘要
降低超低场（VLF）磁共振成像（MRI）扫描仪的扫描时间（常用于卒中诊断）可提高患者舒适度和运营效率。考虑到主磁场方向和噪声存在的差异，高场MRI的常规并行成像（PI）技术应针对性地调整以适用于此。本文提出了一种VLF专用的PI算法和相控阵线圈，标志着PI在VLF MRI中的首次应用。通过使用基于线性预测的卡尔曼滤波器对欠采样k空间数据进行去噪，提高了重建质量。随后，利用非线性框架定义的多项式特征映射，将去噪后的k空间数据从原始空间非线性映射到高维特征空间。框架参数利用k空间中心的自校准信号（ACS）计算，并在特征空间中利用采集的线估计原始空间中缺失的相位编码线。设计了一种适用于垂直主磁场的8通道相控阵线圈，并利用几何重叠和低输入阻抗（LII）前置放大器进行去耦。使用所提PI技术的健康志愿者头部成像实验显示，与两种广泛使用的PI方法相比，其均方误差（MSE）最低，峰值信噪比（PSNR）和结构相似性指数（SSIM）最高。所提PI技术使VLF MRI扫描仪在仅需不到50%扫描时间的情况下，能够达到与全采样图像相似的图像质量，并将信噪比（SNR）提高了72.5%。我们首次提出了专为VLF MRI扫描仪定制的PI技术，并指出了实现更大加速因子的潜在研究方向。
引用
@article{arxiv.2411.07489,
title = {An Exploration of Parallel Imaging System for Very-low Field (50mT) MRI Scanner},
author = {Lei Yang and Wei He and Sheng Shen and Yucheng He and Jiamin Wu and Zheng Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07489},
year = {2025}
}
备注
Submitted to IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement