磁共振PROPELLER重建算法與運(yùn)動(dòng)偽影消除的研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)技術(shù)是利用生物體內(nèi)的磁性核在靜磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生共振信號(hào)的特性進(jìn)行成像。與其他成像技術(shù)相比，具有圖像分辨率高、成像參數(shù)多、可任意方向斷層、對(duì)人體無電離輻射傷害等顯著優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像方法之一，在臨床上和科學(xué)研究中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，由于磁共振數(shù)據(jù)采集時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，病人常常會(huì)發(fā)生自主或非自主的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致圖像中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影，影響圖像質(zhì)量，嚴(yán)重干擾了臨床診斷。如何有效地克服運(yùn)動(dòng)對(duì)成像的影響，一直是醫(yī)學(xué)磁共振成

2、像研究的熱點(diǎn)同時(shí)也是技術(shù)難題之一。本文主要針對(duì)采用螺旋掃描方式的PROPELLER磁共振圖像重建算法及其運(yùn)動(dòng)偽影的消除進(jìn)行研究。
　　首先分析各種運(yùn)動(dòng)偽影的形成機(jī)制與校正方法，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)PROPELLER數(shù)據(jù)采集方式及重建算法進(jìn)行研究。由于現(xiàn)有算法只利用頻域數(shù)據(jù)的幅值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)參數(shù)的估計(jì)，也就是忽略了相位信息，其估計(jì)精度與穩(wěn)健性不可避免的會(huì)受到影響，為此提出一種以區(qū)域互信息量為測(cè)度的運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)算法，即改進(jìn)的PROPELLER

3、算法。該算法通過對(duì)各數(shù)據(jù)帶的臨時(shí)圖像的配準(zhǔn)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的搜索，在圖像域和頻域上分兩步實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于不同的成像組織，此改進(jìn)算法都能有效地對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正，獲得更為清晰的重建圖像。
　　由于傳統(tǒng)的PROPELLER算法只利用各數(shù)據(jù)帶在K空間中心重疊區(qū)域的過采樣數(shù)據(jù)，在低分辨率下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)與校正，這樣參與運(yùn)動(dòng)估計(jì)的數(shù)據(jù)信息量有限，并浪費(fèi)了中心區(qū)域外的高分辨率的數(shù)據(jù)。因此，本文提出了一種有效去除運(yùn)動(dòng)偽影