[發(fā)明專利]一種基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110089104.4
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112862950A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張明輝;孟苗苗;劉且根;徐曉玲;劉沂玲;張鳳芹
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 許瑩瑩

1.一種基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟a：采用k近鄰方法按照一定的相似性準(zhǔn)則在心肌灌注圖像幀中搜索三維立方相似塊并聚類構(gòu)建三維低秩張量；

步驟b：對構(gòu)建的三維低秩張量進(jìn)行高階奇異值分解，以利用心肌灌注序列圖像的空-時冗余；

步驟c：引入增廣拉格朗日技術(shù)，建立基于低秩張量編碼的圖像重建模型；

步驟d：采用交替方向乘子法對重建模型進(jìn)行求解，得到成像結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法，其特征是：所述步驟a為：采用非局部策略對心肌灌注序列圖像進(jìn)行三維相似塊聚類以形成高階低秩張量；從心肌灌注序列圖像中提取三維圖像塊，對于每個三維樣本塊i為樣本塊的索引，塊的大小為利用心肌灌注序列圖像的非局部相似性，采用k近鄰搜索m個三維立方相似塊，聚類這m個三維相似塊并將這些相似塊沿空間方向的矩陣重排為一維向量，然后堆疊相應(yīng)的相似塊形成三維低秩張量

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法，其特征是：在步驟b對構(gòu)建的三維低秩張量進(jìn)行高階奇異值分解，通過低秩張量編碼挖掘心肌灌注磁共振圖像的空-時冗余，使得圖像數(shù)據(jù)可以更好地稀疏表示。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法，其特征是：步驟c在步驟a和b三維低秩張量構(gòu)建和高階奇異值分解進(jìn)行低秩張量近似的基礎(chǔ)上，結(jié)合k-t空間數(shù)據(jù)保真項，應(yīng)用增廣拉格朗日技術(shù)，增加輔助變量并設(shè)得到如下拉格朗日形式圖像重建模型：

其中，為待重建心肌灌注序列圖像的張量表示；R_i＝[R_i0,R_i1,...,R_im-1]為從提取三維相似塊的算子；為構(gòu)建的三階低秩張量；為欠采樣k-t空間數(shù)據(jù)的張量表示；為部分傅里葉編碼算子；τ為正則化參數(shù)；λ為拉格朗日乘子；ν為增廣拉格朗日參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低秩張量編碼的快速心肌灌注磁共振成像方法，其特征是：步驟d采用交替方向乘子法對步驟c的圖像重建模型進(jìn)行求解，通過輪換地更新一個變量同時固定其它變量，分成更新輔助變量更新低秩張量和更新圖像三個子問題分別進(jìn)行求解，得到成像結(jié)果。