[发明专利]一种射频脉冲控制的压缩感知磁共振成像方法

摘要

一种射频脉冲控制的压缩感知磁共振成像方法，涉及磁共振成像方法。提供易于控制k空间扩频的一种射频脉冲控制的压缩感知磁共振成像方法。射频脉冲对k空间扩频；随机欠采；图像重建。在磁共振成像中，相位编码方向施加线性调频的射频脉冲来控制磁共振成像数据空间的能量扩散。对扩频后的成像数据进行随机欠采，降低采样时间。对欠采数据，利用提出的快速重建算法进行图像的稀疏重建。由于采用射频脉冲序列来进行k空间扩频，相较于用匀场线圈的k空间扩频可控性能更好。通过采用随机欠采磁共振信号和图像重建算法，达到降低成像时间、加快磁共振成像的目的。

主权项

一种射频脉冲控制的压缩感知磁共振成像方法，其特征在于包括以下步骤：1）射频脉冲对k空间扩频：在施加一个线性频率扫描脉冲的同时，沿需要进行k空间扩频的方向施加一个线性梯度场，使得不同位置的核自旋具有不同的共振频率，这些核能在不同的时刻被激励并在梯度场的作用下演化，这一过程使激励信号的相位沿线性梯度场的方向形成关于位置的二次相位分布，达到对k空间扩频的目的；2）随机欠采：按照随机采样模板确定需要采集的沿相位编码方向的ky数据行，按照随机采样模板所列的ky大小次序对k空间扫描采样，再用一个180°脉冲进行层面选择和信号重聚，采集到回波信号；3）图像重建：经过步骤1）和2）后，测量到的磁共振信号s可以用矩阵形式表示为s=UFΦρ，其中ρ表示要重建的图像，Φ表示二次相位分布对应的相位调制矩阵，F表示傅里叶变换，U表示随机欠采算子；通过求解最优化问题 min ρ λ 2 | | UFφρ - s | | 2 2 - v H ( σ - Ψ H ρ ) + β 2 | | α - Ψ H ρ | | 2 2 - - - ( 2 ) 得到重建图像；公式（2）中Ψ是一个稀疏变换，v是一个与稀疏变换系数α等维度的向量，H表示复共轭转置，λ是与噪声相关的正则化常数，即从扩频k空间的随机采样数据中重建得到磁共振图像。