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使用 ADMM 的快速非凸 $T_2^*$ 映射

图像与视频处理 2020-08-06 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

磁共振(MR)T2T_2^* 映射被广泛用于研究多种临床应用中的出血、钙化和铁沉积,它提供组织中所需对比度的直接且精确的映射。然而,传统三维高分辨率 T2T_2^* 映射方法所需的较长采集时间会导致患者不适并向重建图像引入运动伪影,这限制了其更广泛的应用。在本文中,我们通过使用压缩感知(CS)从欠采样数据执行 T2T_2^* 映射来解决此问题。我们将重建表述为一个可分解为两个子问题的非凸问题。它们既可以通过标准方法分别求解,也可以通过交替方向乘子法(ADMM)联合求解。与之前仅对自旋密度 X0\boldsymbol X_0 和弛豫率 R2\boldsymbol R_2^* 施加稀疏正则化的基于 CS 的方法相比,我们的公式对多个回波处的 T2T_2^*-加权图像施加额外的稀疏先验以提高重建性能。我们对所提算法进行了收敛性分析,在体数据上评估了其性能,并研究了不同采样方案的影响。实验结果表明,所提联合恢复方法通常优于最先进的方法,尤其在低采样率情形下,使其成为实践中执行快速三维 T2T_2^* 映射的优选方案。本工作所采用的框架可轻松扩展至 MR 或其他成像模态中出现的具有非线性耦合变量的其他问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.01806,
  title  = {Fast Nonconvex $T_2^*$ Mapping Using ADMM},
  author = {Shuai Huang and James J. Lah and Jason W. Allen and Deqiang Qiu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01806},
  year   = {2020}
}