肝臟 4D 動態(tài)對比增強磁共振成像的圖像重建和配準.pdf

1、肝細胞癌是異質性最強、死亡率最高的惡性腫瘤之一。在肝硬化結節(jié)逐步形成肝細胞癌的過程中，新生異常動脈血供的增多是臨床診斷的一個重要判據。肝臟四維動態(tài)對比增強磁共振成像（DCE-MRI：Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging）不僅可提供病變組織形態(tài)學的信息，還可反映病變組織血流微循環(huán)的改變，從而為肝細胞癌的早期診斷及療效評估提供更加豐富、精準的影像信息。肝臟4D DCE-MR

2、I的臨床應用主要面臨兩大技術挑戰(zhàn)：一是快速成像，需要基于高度降采樣的k空間數(shù)據，重建高時空分辨率的全肝4D圖像；二是呼吸運動校正，需要有效去除長時間掃描中呼吸運動引起的偽影。
　　本文重點研究自由呼吸下的高時空分辨率全肝4D DCE-MRI的關鍵技術，主要取得了如下創(chuàng)新成果：
　　（1）針對基于高度降采樣的k空間數(shù)據重建高時空分辨率圖像的需求，提出了一種基于字典學習的低秩稀疏分解重建算法。采用低秩稀疏分解模型有效挖掘重建圖像

3、幀之間的相關性，利用字典學習進一步增強算法對數(shù)據的自適應性，從而實現(xiàn)了圖像信號的高稀疏性表達。實驗表明，本文算法可以有效去除降采樣偽影，改善重建圖像細節(jié)。
　　（2）面向自由呼吸掃描，提出了一種內嵌呼吸運動校正的動態(tài) MRI重建算法。首先，基于k空間數(shù)據直接估計一維呼吸運動信號，并據此信號將k空間數(shù)據劃分到若干運動狀態(tài)中；然后，基于各狀態(tài)的k空間數(shù)據，采用低秩稀疏分解分別重建圖像序列；最后，采用稀疏性約束對整個序列做二次重建。實驗