连续波电子顺磁共振成像中基于有限角度数据的4D图像重建
摘要：通过优化算法对连续波电子顺磁共振成像中在有限角度范围内收集的数据进行准确的四维光谱-空间图像重建的研究和开发。我们首先根据在连续波电子顺磁共振成像中采用自旋磁化模式进行数据采集的离散-离散数据模型，将图像重建问题建模为一个凸约束优化问题，其中包括数据一致性项以及对四维光谱-空间图像各个方向总变差的约束。然后，我们开发了一种基于原始-对偶的方向总变差算法（简称DTV算法），用于解决这个约束优化问题，实现从在有限角度范围内收集的数据中重建图像。在连续波电子顺磁共振成像中，我们对各种感兴趣的有限角度范围扫描进行模拟和实际数据研究，可视化和定量的结果显示，可以直接从有限角度范围内的数据中重建四维光谱-空间图像，其在视觉和定量上与从标准的全角度范围扫描中获得的图像相媲美。优化基于DTV算法的四维光谱-空间图像重建直接从有限角度范围的数据中在连续波顺磁共振成像中进行了开发。未来的工作包括开发和应用基于优化的DTV算法，用于从在连续波电子顺磁共振成像中采用自旋磁化模式以外的方案下获取的全角度范围和有限角度范围的数据中重建四维光谱-空间图像。这种发展的DTV算法有望在减少成像时间和伪影上实现最小化的连续波电子顺磁共振成像。
作者：Zheng Zhang, Boris Epel, Buxin Chen, Dan Xia, Emil Y. Sidky, Zhiwei Qiao, Howard Halpern, Xiaochuan Pan
论文ID：2304.00209
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-04-26