Accelerated 3D Coronary Vessel Wall MR Imaging Based on Compressed Sensing with a Block-Weighted Total Variation Regularization

  • Авторы: Chen Z.1,2, Zhang X.1,3, Shi C.1, Su S.1, Fan Z.4, Ji J.X.5, Xie G.1, Liu X.1
  • Учреждения:
    1. Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences
    2. Shenzhen College of Advanced Technology, University of Chinese Academy of Sciences
    3. Centers for Biomedical Engineering, College of Information Science and Technology, University of Science and Technology of China
    4. Biomedical Imaging Research Institute, Cedars-Sinai Medical Center
    5. Department of Electrical and Computer Engineering, Texas A&M University
  • Выпуск: Том 48, № 4 (2017)
  • Страницы: 361-378
  • Раздел: Original Paper
  • URL: https://ogarev-online.ru/0937-9347/article/view/247666
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00723-017-0866-0
  • ID: 247666

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Coronary vessel wall magnetic resonance (MR) imaging is important for heart disease diagnosis but often suffers long scan time. Compressed sensing (CS) has been previously used to accelerate MR imaging by reconstructing an MR image from undersampled k-space data using a regularization framework. However, the widely used regularizations in the current CS methods often lead to smoothing effects and thus are unable to reconstruct the coronary vessel walls with sufficient resolution. To address this issue, a novel block-weighted total variation regularization is presented to accelerate the coronary vessel wall MR imaging. The proposed regularization divides the image into two parts: a region-of-interest (ROI) which contains the coronary vessel wall, and the other region with less concerned features. Different penalty weights are given to the two regions. As a result, the small details within ROI do not suffer from over-smoothing while the noise outside the ROI can be significantly suppressed. Results with both numerical simulations and in vivo experiments demonstrated that the proposed method can reconstruct the coronary vessel wall from undersampled k-space data with higher qualities than the conventional CS with the total variation or the edge-preserved total variation.

Об авторах

Zhongzhou Chen

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences; Shenzhen College of Advanced Technology, University of Chinese Academy of Sciences

Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen; Shenzhen

Xiaoyong Zhang

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences; Centers for Biomedical Engineering, College of Information Science and Technology, University of Science and Technology of China

Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen; Hefei

Caiyun Shi

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences

Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen

Shi Su

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences

Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen

Zhaoyang Fan

Biomedical Imaging Research Institute, Cedars-Sinai Medical Center

Email: gx.xie@siat.ac.cn
США, Los Angeles, CA

Jim Ji

Department of Electrical and Computer Engineering, Texas A&M University

Email: gx.xie@siat.ac.cn
США, College Station, TX

Guoxi Xie

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen

Xin Liu

Paul C. Lauterbur Research Centre for Biomedical Imaging, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences

Email: gx.xie@siat.ac.cn
Китай, Shenzhen

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag Wien, 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».