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黄金角的有理近似:加速径向 MRI 重建

医学物理 2025-11-19 v4

摘要

目的:开发一种通用的径向采样方案,结合黄金比例采样的优势与等距角度模式的简洁性。基于黄金比例的采样方案中连续辐条间的无理角度允许灵活地回顾性选择时间分辨率,同时为每个单独的 bin 保持良好的 k 空间覆盖。然而,无理增量禁止预计算点扩散函数 (PSF),可能导致数值问题,并需要更复杂的处理步骤。为避免这些问题,我们开发了一种基于黄金角有理近似 (RAGA) 的新采样方案。方法:数学推导了 RAGA 采样的理论性质。数值计算了旁瓣峰值比 (SPR) 并与相应的黄金比例采样方案进行了比较。该采样方案已在 BART 工具箱和径向梯度回波序列中实现。可行性已在体模的定量成像和健康志愿者的心脏扫描中得到展示。结果:RAGA 采样可以准确近似黄金比例采样,并具有几乎相同的 PSF 和 SPR。与黄金比例采样相比,每一帧都可以使用不同的采样掩码通过相同的等距轨迹进行重建,并且每个采集辐条的角度可以编码为一个小索引,从而简化了采集数据的处理。结论:RAGA 采样提供了黄金比例采样的优势,同时简化了数据处理,使其成为动态和定量 MRI 的宝贵工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.02892,
  title  = {Rational Approximation of Golden Angles: Accelerated Reconstructions for Radial MRI},
  author = {Nick Scholand and Philip Schaten and Christina Graf and Daniel Mackner and H. Christian M. Holme and Moritz Blumenthal and Andrew Mao and Jakob Assländer and Martin Uecker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02892},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 7 figures, 3 tables