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XCloud-VIP:虚拟峰实现高度加速的核磁共振波谱与可靠定量测量

医学物理 2023-10-20 v3

摘要

核磁共振(NMR)波谱是确定代谢物浓度、分子结构等的重要生物工程工具。然而,多维 NMR 的数据采集时间非常长。为加速数据采集,非均匀采样是一种有效方法,但在高加速因子下可能遇到严重的谱失真与不可靠的定量测量。通过将采集信号建模为叠加的指数函数,我们提出了一种虚拟峰(VIP)方法,自适应地利用先验谱信息(如共振频率和峰线形),并将这些信息输入重建过程。所提方法进一步通过云计算实现,以便于在线、开放和便捷的访问。在模拟与实验数据上的结果表明,与低秩 Hankel 矩阵方法相比,新方法从高度欠采样数据中重建出高保真 NMR 谱,并实现了更准确的定量。核间距与混合物中代谢物浓度的最大定量误差分别降低了 61.1% 和 57.7%。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.11675,
  title  = {XCloud-VIP: Virtual Peak Enables Highly Accelerated NMR Spectroscopy and Faithful Quantitative Measures},
  author = {Di Guo and Zhangren Tu and Yi Guo and Yirong Zhou and Jian Wang and Zi Wang and Tianyu Qiu and Min Xiao and Yinran Chen and Liubin Feng and Yuqing Huang and Donghai Lin and Qing Hong and Amir Goldbourt and Meijin Lin and Xiaobo Qu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11675},
  year   = {2023}
}