[發(fā)明專利]使用擴(kuò)展靈敏度模型和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行磁共振圖像重建的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010080426.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111513716B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·邁克爾·桑迪諾;賴鵬;什里亞斯·瓦薩納瓦拉;約瑟夫·一談·程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣精準(zhǔn)醫(yī)療有限責(zé)任公司;小利蘭·斯坦福大學(xué)托管委員會(huì)
• 主分類號(hào): A61B5/055
• 分類號(hào): A61B5/055;G01R33/56;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢慰民

1.一種用于重建磁共振圖像的方法，包括：

由欠采樣k空間數(shù)據(jù)估計(jì)多組線圈靈敏度映射圖，其中所述欠采樣k空間數(shù)據(jù)通過(guò)多線圈射頻接收器陣列來(lái)獲取，所述多組線圈靈敏度映射圖是使用ESPIRiT校準(zhǔn)來(lái)估計(jì)的；

使用所述欠采樣k空間數(shù)據(jù)和所述估計(jì)的多組線圈靈敏度映射圖來(lái)重建多個(gè)初始圖像，所述多個(gè)初始圖像中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多組線圈靈敏度映射圖中的不同組；

利用訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)使用所述初始圖像和所述多組線圈靈敏度映射圖迭代地重建多個(gè)圖像來(lái)生成多個(gè)最終圖像，所述多個(gè)圖像中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多組靈敏度映射圖中的不同組；以及

將從所述訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的所述多個(gè)最終圖像合并以生成所述磁共振圖像，所述訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)交錯(cuò)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)一致性層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括經(jīng)由顯示設(shè)備顯示所述磁共振圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行多次迭代，每次迭代由一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和后續(xù)的數(shù)據(jù)一致性層執(zhí)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)初始圖像是零填充圖像。

5.一種包含指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在被執(zhí)行時(shí)使得處理器：

由欠采樣k空間數(shù)據(jù)估計(jì)多組線圈靈敏度映射圖，其中估計(jì)所述多組線圈靈敏度映射圖包括使用ESPIRiT校準(zhǔn)來(lái)估計(jì)所述多組線圈靈敏度映射圖，所述欠采樣k空間數(shù)據(jù)通過(guò)磁共振成像裝置的多線圈射頻接收器陣列來(lái)獲取；

使用所述欠采樣k空間數(shù)據(jù)和所述估計(jì)的多組線圈靈敏度映射圖來(lái)重建多個(gè)初始圖像，所述多個(gè)初始圖像中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多組線圈靈敏度映射圖中的不同組；

利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)將所述初始圖像和所述多組線圈靈敏度映射圖作為所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入來(lái)迭代地重建多個(gè)最終磁共振圖像，所述多個(gè)最終磁共振圖像中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多組靈敏度映射圖中的不同組并且從所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出；以及

將從所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的所述多個(gè)最終磁共振圖像合并以生成合并的最終磁共振圖像，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)交錯(cuò)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)一致性層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中使用無(wú)偽影真實(shí)磁共振圖像以及直接由欠采樣磁共振數(shù)據(jù)重建或由模擬偽影增強(qiáng)的對(duì)應(yīng)初始c磁共振圖像對(duì)所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行端到端訓(xùn)練。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括經(jīng)由與所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)電子通信的顯示設(shè)備向用戶顯示所述合并的最終磁共振圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述多個(gè)初始圖像中的每個(gè)初始圖像是零填充圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還包括放置在所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)對(duì)卷積之間的殘差連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行多次迭代，每次迭代由一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和后續(xù)的數(shù)據(jù)一致性層執(zhí)行。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述多個(gè)初始圖像是復(fù)值圖像，并且其中所述指令進(jìn)一步使得所述處理器將所述多個(gè)復(fù)值初始圖像分割成實(shí)部圖像和虛部圖像并將所述分割的多個(gè)復(fù)值初始圖像輸入到所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中以及將所述多組線圈靈敏度映射圖輸入到所述數(shù)據(jù)一致性層中。

12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述迭代地重建包括使用所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)迭代地重建所述多個(gè)最終磁共振圖像。