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用于纵向 MRI 的压缩感知:一种自适应加权方法

医学物理 2017-08-28 v4 计算机视觉与模式识别

摘要

目的:重复脑部 MRI 扫描在许多临床场景中执行,例如肿瘤患者的随访和治疗反应评估。在本文中,作者展示了一种利用患者既往扫描来加速重复 MRI 扫描的方法。方法:所提出的方法利用了纵向 MRI 研究中重复扫描之间可能存在的相似性。由于相似性无法保证,因此在采集过程中调整采样和重建以匹配扫描之间的实际相似性。基线 MR 扫描既在采样阶段通过自适应采样利用,也在重建阶段通过加权重建利用。在自适应采样中,k 空间采样位置在采集过程中进行优化。加权重建利用稀疏域中非零系数的位置作为恢复过程中的先验。该方法在脑肿瘤患者的 2D 和 3D MRI 扫描上进行了测试。结果:纵向自适应 CS MRI (LACS-MRI) 方案提供的重建质量优于其他用于快速 MRI 的基于 CS 的方法。示例展示了脑肿瘤患者并证明了空间分辨率的提高。与以 Nyquist 速率采样的数据相比,LACS-MRI 在 3D MRI 中以 16.6 的欠采样因子展现出 24.8dB 的信噪比 (SER)。结论:作者提出了一种利用纵向 MRI 研究中扫描相似性(在可能的情况下)进行图像重建的新方法。所提出的方法可以在许多涉及疾病随访和脑部 MRI 纵向变化监测的应用中发挥重要作用,并显著减少扫描时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.2602,
  title  = {Compressed sensing for longitudinal MRI: An adaptive-weighted approach},
  author = {Lior Weizman and Yonina C. Eldar and Dafna Ben Bashat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2602},
  year   = {2017}
}