[发明专利]一种基于压缩感知的核磁共振成像方法在审

专利信息
申请号: 202110714428.2 申请日: 2021-06-25
公开(公告)号: CN113476029A 公开(公告)日: 2021-10-08
发明(设计)人: 马琪;刘凤山 申请(专利权)人: 陕西尚品信息科技有限公司
主分类号: A61B5/055 分类号: A61B5/055;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 代理人: 刘长春
地址: 710077 陕西省西安市西安市高新*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 压缩 感知 核磁共振成像 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于压缩感知的核磁共振成像方法,包括:按照采样矩阵采集K空间的亚采样数据;将亚采样数据输入至深度神经网络模型,以使模型对亚采样数据进行数据重建并输出核磁共振图像;该模型包括依次连接的四个数据重建模块、加法模块以及卷积模块;每个数据重建模块均包括依次连接的第一卷积子模块、全连接子模块以及第二卷积子模块;全连接子模块中包含有至少两个相邻连接的全连接层;第一卷积子模块中的卷积层的卷积核大小不低于5*5;加法模块用于将第一个数据重建模块的输入和最后一个数据重建模块的输出相加。本发明可为了提高核磁共振成像效率,并确保在较高的数据压缩率的前提下获得较好的核磁共振成像质量。

技术领域

本发明属于核磁共振技术领域,具体涉及一种基于压缩感知的核磁共振成像方法。

背景技术

核磁共振成像(MRI)作为一种无损伤的诊断手段包含了丰富的信息,具有X-CT等成像方法无法比拟的优点。然而,核磁共振成像的时间需要数分钟,不仅效率低下,且容易因患者改变体位导致测量结果的不准确。在保证一定图像质量的前提下,如何加快MR成像速度一直是一个值得研究的问题。

为克服磁共振成像扫描时间长的缺陷,近年来,压缩感知理论为核磁共振成像带来了新的突破,得到了研究人员的广泛关注。具体而言,采集K空间的亚采样数据,对K空间的亚采样数据采用压缩感知算法进行重建,从而实现核磁共振成像。

然而,压缩感知算法通常是解决优化问题的算法,需要数次的迭代,不仅算法复杂度高,且算法迭代时间长,影响成像效率。也就是说,现有技术虽然解决了扫描采样时的效率问题,但整个成像时间仍然比较长。

并且,发明人发现,如果亚采样数据相对于全采样数据的压缩率比较高,压缩感知算法的重建性能会迅速下降,影响成像质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种应用于无线通信系统的信息传输方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:

第一方面,本发明实施例提供了一种基于压缩感知的核磁共振成像方法,包括:

在核磁共振设备中按照预设的采样矩阵采集K空间的亚采样数据;

将所述亚采样数据输入至预设的深度神经网络模型,以使所述深度神经网络模型对所述亚采样数据进行数据重建,并输出核磁共振图像;

其中,所述深度神经网络模型是基于多个样本亚采样数据训练获得的,所述样本亚采样数据是利用一随机生成的高斯矩阵对样本全采样数据进行压缩获得的;所述高斯矩阵为所述采样矩阵;

所述深度神经网络模型,包括依次连接的四个数据重建模块、加法模块以及卷积模块;其中,每个所述数据重建模块均包括依次连接的第一卷积子模块、全连接子模块以及第二卷积子模块;所述全连接子模块中包含有至少两个相邻连接的全连接层;所述第一卷积子模块中的卷积层的卷积核大小不低于5*5;所述加法模块用于将第一个数据重建模块的输入和最后一个数据重建模块的输出相加。

可选地,所述全连接子模块,包括依次连接的第一Reshape层、第一全连接单元、第二全连接单元、第三全连接单元以及第二Reshape层;

其中,所述第一全连接单元、所述第二全连接单元以及所述第三全连接单元的神经元个数比例为1:2:4。

可选地,所述第一全连接单元、所述第二全连接单元以及所述第三全连接单元的神经元个数分别为:512、1024、2048。

可选地,所述第一卷积子模块,包括依次连接的第一卷积单元和第二卷积单元;

所述第二卷积子模块,包括第三卷积单元;

所述卷积模块,包括第四卷积单元;

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