部分视场中心成像(PCI)：一种用于磁粒子成像的鲁棒X空间图像重建方法
医学物理
2019-12-11 v1 图像与视频处理
摘要
磁粒子成像(MPI)是一种新兴的医学成像方式，它利用超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米颗粒对施加磁场的非线性响应来成像其空间分布。在MPI的标准x-space方法中，图像通过将速度补偿的纳米颗粒信号网格化到场自由点(FFP)的瞬时位置来重建。然而，由于驱动场的安全限制，视场(FOV)需要由多个相对小的部分视场(pFOV)覆盖。然后整个FOV的图像由单独处理的pFOV拼合而成。这些处理步骤可能对非理想信号条件（如谐波干扰、噪声和弛豫效应）敏感。在这项工作中，我们提出了一种鲁棒的x-space重建技术，部分视场中心成像(PCI)，其大幅简化了pFOV处理。PCI首先通过将MPI信号直接映射到pFOV中心位置来形成整个FOV的原始图像。相应的MPI图像随后通过该原始图像与一个完全已知、紧支撑核的反卷积获得，该核仅依赖于pFOV大小。我们通过广泛的模拟以及在我们内部FFP MPI扫描仪上的成像实验分析了所提重建的性能。结果表明，PCI在噪声鲁棒性和干扰鲁棒性之间提供了权衡，在针对非理想信号条件的鲁棒性和图像质量方面均优于标准x-space重建。
引用
@article{arxiv.1912.04851,
title = {Partial FOV Center Imaging (PCI): A Robust X-Space Image Reconstruction for Magnetic Particle Imaging},
author = {Semih Kurt and Yavuz Muslu and Emine Ulku Saritas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04851},
year = {2019}
}