一种新的磁共振图像处理流水线的设计与实现

磁共振图像的重建、后处理及可视化是磁共振成像（MRI）系统的重要组成部分.本文开发了一个新的用于磁共振图像重建、后处理及可视化的开源框架YAP（Yet Another Pipeline），利用此框架可以方便地构建图像处理流水线.与现有的一些其他开源框架相比，本文开发的框架具有如下特点：（1）采用基于接口的设计，可使用基于接口的插件对流水线的功能进行扩展；（2）允许用户使用编写脚本的方式构建图像处理流水线，编辑与修改流水线都很方便；（3）支持带有分支结构的流水线，便于流水线的构建与调试.目前，该框架已经在商用系统中获得了应用.     

选择性双向顺序压缩感知重建动态磁共振成像

压缩感知是一种新兴技术,该技术能够用远低于奈奎斯特采样频率采集的信号恢复出原始信号. 压缩感知成像方法大大提高了心脏磁共振成像的采集速度,已有的方法主要利用动态图像时间相关及心脏的周期性运动特征,如采用在时间维做傅立叶变换或求解每帧数据跟参考帧数据的差异获取稀疏数据,满足压缩感知重建的要求. 该文提出了选择性双向顺序压缩感知重建算法,利用相邻帧的差异更小的特点,获取更加稀疏的差异数据,同时利用动态图像的周期性,以目标函数积分为判据,在时间顺序和时间逆序两个方向选择效果更好的方向进行数据重建,降低图像伪影和噪声. 该选择算法,可以在不增加重建时间的情况下,选择双向顺序重建中最佳的结果. 该文对心脏磁共振图像数据进行了数据处理实验,并且跟传统压缩感知算法、参考帧差异方法及匙孔成像方法进行了比较. 结果表明：该方法无论从视觉效果还是从统计结果上,都有很大的改善.     

用于磁共振图像灰度校正的CLIC改进模型

针对磁共振图像中存在的灰度不均匀问题,该文在灰度校正的连贯局部灰度聚类（coherent local intensityclustering,CLIC）模型的基础上,提出一种新的灰度校正算法．该算法通过引入图像边缘信息来更快寻找到组织边界,在CLIC模型中采用较大的高斯窗函数以保证偏场的光滑性,并结合分裂布雷格曼迭代来加速算法．将改进后的算法用于处理模拟和真实的磁共振图像,实验结果表明,使用该算法能够获得比使用CLIC模型更好的效果．     

用于压缩感知磁共振成像的分割字典学习算法

字典学习算法可以根据数据本身的特点构建稀疏域中的基,从而使数据的表示更加稀疏.该文在传统的字典学习算法基础上提出了分割字典学习算法,由于部分磁共振图像组织结构简单、可以进行图像分割,因此可根据此特点来优化字典中基函数的构建,使磁共振图像的表达更为稀疏,从而获得更高的重建图像质量.该文利用模拟数据和真实数据进行了重建实验,结果表明与传统的字典学习算法相比,分割字典学习算法能进一步改善重建图像质量.     

基于GPU加速的磁共振血管造影图像的并行分割与追踪算法

在应用磁共振血管造影图像进行临床诊断时,临床医生往往需要提取感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)的部分血管.这个工作传统上需要手工进行,费时费力.该文提出一种并行的血管分割与追踪算法,利用现代图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)所具备的大规模并行计算能力进行快速的血管分割.首先将三维图像网格化为共面的立方体,并行处理每个立方体,确定立方体中哪些表面有血管通过,以及立方体中哪些体素包含血管.之后再将该结果用于串行的全局分割与血管追踪处理.实验结果表明,利用这种先并行后串行的方法,可以在1 s之内完成全脑血管的分割,分割的结果也更准确.     

一种结合并行成像和压缩感知的快速磁共振成像新方法

压缩感知（CS）技术和并行成像技术（主要是SENSE技术、GRAPPA技术等）都能通过减少k空间数据的采集量来加快磁共振成像速度,目前已有一些将两种方法相结合进一步加速磁共振成像速度的方法（例如CS-GRAPPA）.本文针对数据采集和重建这两方面对现有CS-GRAPPA方法进行了改进,采集方式上采用了局部等间隔采集模板以满足GRAPPA重建的要求,并对采集模板进行随机放置以满足CS重建的要求;数据重建时,根据自动校正数据估算GRAPPA算法中欠采行的重建误差,并利用误差的大小确定在CS算法中保真的程度.不同磁共振图像重建实验的结果表明：与现有方法相比,本文方法能够更好地保留原有图像细节并有效减少伪影.     

一种简单的快恢复14N NQR探头

利用一与射频脉冲同步的门控信号使探头在发射和接收时呈现不同的Q值,从而能够在不降低接收¹⁴N NQR信号的情噪比条件下极大地缩小探头的恢复时间.初步的实验结果表明:通过适当选择衰减电阻的阻值,提出的探头设计能够将常规探头的"死时间"限制在20μs以内.     

通用的NMR软脉冲单元研制

介绍了一种较为通用的NMR软脉冲激发单元(SEU)的设计方案,它具有结构简单、易于自行研制、成本低廉和性能优异的特点,详细讨论了各个主要部件的研制问题,最后给出NMR实验结果.     

核磁共振快速成像及其展望

快速成像为当前核磁共振成像技术中焦点之一。人体器官的运动、被验者的移动，均造成图像的缺陷，速度慢亦增加了成像成本，限制了核磁共振成像的普及。快速的核磁共振成像可能会给核磁共振成像带来实质性的变化，文章回顾了核磁共振快速成像技术发展的历史，讨论了它的现状和未来。     

数字正交检波中的数据处理方法

详细讨论了数字正交检测中的数字处理方法,通过时域插值和选择适当的数字滤波器,可以降低对A DC采样速率的要求.最后给出NMR实验结果.