一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法技术方案

技术编号:46628201 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:26
本发明专利技术属于磁粒子成像领域,具体涉及了一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,旨在解决现有技术中存在无法同时兼顾系统矩阵快速校准与高分辨率成像的问题。本发明专利技术包括:获取公开数据集,筛选高信噪比系统矩阵并转换为三维立方体格式,按扫描参数划分为训练集与测试集;通过实测采集磁纳米粒子点状仿体在扫描/激励磁场下的频域响应,经移动采样及频点筛选生成实测系统矩阵集合;构建磁粒子浓度分布矩阵,经数值仿真及频点筛选生成仿真系统矩阵集合;构建深度学习模型,包括图像编码单元、特征处理单元和图像重建单元;将待校准矩阵输入训练完成的模型,输出校准后的高分辨率系统矩阵。该方法显著提升校准效率并保持成像分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁粒子成像领域,具体涉及了一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法


技术介绍

1、磁粒子成像(magnetic particle imaging,mpi)是一种断层成像技术,可以检测注入血液的氧化铁纳米颗粒的磁性,从而生成三维图像。近年来,由于其在不使用放射性物质的同时,还提高了成像分辨率的特点,磁粒子成像技术在多模态活体成像、血管成像、细胞示踪、细胞治疗监测、靶向药物递送、肿瘤成像、纳米粒子开发等领域得到广泛研究,临床转化也取得了突破性进展。

2、目前有两种传统的mpi重建方法:基于x空间(x-space)的方法和基于系统矩阵(sm)的方法。与基于x空间的方法相比,基于sm的方法实现了更高的图像质量,但系统矩阵测量耗时较长。这种方法需要复值的sm,它是通过耗时的校准过程获得的,该过程涉及测量mpi扫描仪在视野(fov)范围内的体素级响应,非常耗时。同时,mpi扫描仪的长时间运行会导致过热,从而产生热噪声并对成像性能产生负面影响。

3、稀疏采样可以加速校准,例如,获取37×37×37大小的系统矩阵大约需要32小时,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,该算法包括:

2.根据权利要求1所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,所述图像编码单元包括:

3.根据权利要求1所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,所述特征处理单元包括并行工作的实部分支和虚部分支,所述实部分支用于处理所述实部特征,所述虚部分支用于处理所述虚部特征;

4.根据权利要求2或3所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,第一频率分离增强模块和第二频率分离增强模块均包括:

5.根据权利要求1所述的一种应用...

【技术特征摘要】

1.一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,该算法包括:

2.根据权利要求1所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,所述图像编码单元包括:

3.根据权利要求1所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,所述特征处理单元包括并行工作的实部分支和虚部分支,所述实部分支用于处理所述实部特征,所述虚部分支用于处理所述虚部特征;

4.根据权利要求2或3所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,第一频率分离增强模块和第二频率分离增强模块均包括:

5.根据权利要求1所述的一种应用于磁粒子成像的快速系统矩阵校准算法,其特征在于,所述图像重建单元包括:

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:牟玮许伟鑫翟鹏华田捷
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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