基于壓縮感知的磁共振重建技術(shù)（Compressed Sensing Magnetic Resonance Imaging,CS-MRI）可以有效地解決磁共振掃描速度較慢的問(wèn)題,是磁共振快速成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。壓縮感知技術(shù)使用非相干的隨機(jī)k空間欠采樣軌跡采集磁共振數(shù)據(jù),并且利用圖像的稀疏性,通過(guò)非線性優(yōu)化的方法將欠采樣的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來(lái),可以得到與原始圖像質(zhì)量相近的高質(zhì)量重建結(jié)果。在CS-MRI框架下,選用合適的稀疏變換方法可以提高磁共振圖像的稀疏性,提升重建質(zhì)量。字典學(xué)習(xí)是一種可以有效提高磁共振圖像的稀疏性的方法,能夠提升CS-MRI的重建效果。字典學(xué)習(xí)方法在實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)將圖像分割成很多的小圖像塊,這有利于更充分地學(xué)習(xí)圖像的局部細(xì)節(jié)特征,抑制混疊偽影和噪聲。同時(shí),字典學(xué)習(xí)方法還可以通過(guò)整合訓(xùn)練集圖像或先驗(yàn)圖像的先驗(yàn)信息來(lái)指導(dǎo)CS-MRI重建。先驗(yàn)圖像能夠提供一些目標(biāo)圖像的結(jié)構(gòu)特征和解剖細(xì)節(jié)信息,使用先驗(yàn)圖像可以充分利用目標(biāo)圖像內(nèi)的冗余信息來(lái)提高圖像的稀疏性,指導(dǎo)重建過(guò)程快速收斂,同時(shí)提高重建精度。本論文主要研究了基于字典學(xué)習(xí)的CS-MRI重建算法,并做出了如下一些貢獻(xiàn):（1）提出了自適... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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不同參考系下的小磁矩運(yùn)動(dòng)情況

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文第一章緒論第3頁(yè)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，在這一參考系下，小磁矩不再進(jìn)動(dòng)，如圖1-1所示。這樣可以簡(jiǎn)化MRI信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)制，便于理解和分析。如果沿x軸方向再額外施加一個(gè)射頻脈沖(RadioFrequency,RF)B1，并使其頻率與質(zhì)子在B0場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)頻率相同，則質(zhì)子會(huì)吸收射頻脈沖的能量而發(fā)生能級(jí)躍遷，此即為核磁共振現(xiàn)象(NuclearMagneticResonance,NMR)。在旋轉(zhuǎn)參考系下凈磁化矢量M只受到B1場(chǎng)的影響，因此凈磁化矢量會(huì)繞x軸方向發(fā)生翻轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為縱向磁化矢量Mz逐漸變小，橫向磁化矢量Mxy逐漸變大，如圖1-2所示。經(jīng)過(guò)時(shí)間901/(2Bt)之后，磁化矢量完全翻轉(zhuǎn)到水平面上，這一翻轉(zhuǎn)過(guò)程被稱作激發(fā)。使磁化矢量翻轉(zhuǎn)90度的外加磁場(chǎng)被稱作90度脈沖，同理還有180度脈沖，以及其他任意角度的脈沖，實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體的需求來(lái)選用和設(shè)計(jì)相應(yīng)的激發(fā)脈沖。圖1-2磁化矢量的激發(fā)過(guò)程。(a)沒(méi)有施加激發(fā)磁場(chǎng)B1時(shí)的凈磁化矢量全部沿z軸方向，橫向磁化矢量為零；(b)90度脈沖激發(fā)之后，磁化矢量的變化狀態(tài)。Fig.1-2ExcitationoftheRFpulse.(a)Theoriginalmagnetizationvectorbeforetheexcitationmagneticfieldisapplied;(b)themagnetizationvectorisflippedintothetransverseplaneafterthe90-degreeRF.使用90度脈沖激發(fā)之后，磁化矢量在水平方向產(chǎn)生分量，并在實(shí)驗(yàn)室參考系下圍繞靜磁場(chǎng)B0進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，此時(shí)在周圍放置合適的接收線圈就能采集到對(duì)應(yīng)的磁共振信號(hào)，這一信號(hào)也被稱作自由感應(yīng)衰減(FreeInductionDecay,FID)信號(hào)，如圖1-3(b)所示。在撤掉激發(fā)脈沖之后，橫向磁化矢量開(kāi)始衰減直至消失，縱向磁化矢量逐漸恢復(fù)，經(jīng)過(guò)足夠的時(shí)間之后，會(huì)回歸到施加激發(fā)脈沖之前的狀態(tài)，這一過(guò)程稱為核磁弛

磁共振FID信號(hào)示意圖


本文編號(hào)：3555421