基于能量約束的MRI運動偽影校正方法與實現.pdf

1、磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)是一種高新技術,憑借其無侵入式、無放射性損傷、組織分辨率高、任意方向斷層等優(yōu)點,在臨床醫(yī)學診斷和科學研究領域扮演越來越重要的角色。然而,由于磁共振成像過程采集數據時間較長,患者的無意識運動常常難以避免,造成MRI圖像中含有運動偽影,影響醫(yī)生做出正確的臨床診斷。由于硬件設備和對患者控制等前處理方法抑制運動偽影效果不理想,越來越多的學者投入到圖像后處理算法的研究中。因為運

2、動的多樣性,MRI圖像中的運動偽影形成原因比較復雜。本文的目的是對理想情況下的運動偽影進行校正,并實現可視化界面。
　　首先對核磁共振原理,磁共振成像原理進行闡述,介紹核磁共振成像技術的基本理論知識和磁共振運動偽影的產生機制。
　　然后深入分析了兩種基于MRI能量約束的運動偽影校正法(基于方向信息測度恢復法和基于最小熵約束的MRI運動偽影校正法)的原理。通過仿真實驗和成像實驗對以上兩種方法進行研究,并分析兩種方法各自對圖像清

3、晰程度的約束判定。
　　在實驗中發(fā)現,基于方向信息測度的恢復法不能正確校正運動偽影,不能作為圖像清晰程度判定的標準,但是也發(fā)現該方法可以很好的尋找到圖像中的邊界,因此可用于其它圖像處理的算法中。
　　在基于最小熵約束的MRI運動偽影校正法中,校正偽影的關鍵在于進行正確的運動估計,主要包括:最優(yōu)化校正策略,即在k-空間參考位置的頻率編碼方向和相位編碼方向進行逆向運動模擬;計算相位偏移量;在圖像域運用最小熵約束。運動估計之后,反

4、傅里葉變換到頻率域對其進行逆向相位恢復,校正偏移的相位,重建出圖像。算法中改進了每次迭代k-空間線的數目,同時改變原來單一步長的校正模式,在迭代過程中自動減小步長比例,逐次修正掃描信號在k-空間中已經偏移的相位,最大限度的保證了圖像細節(jié)信息。實驗表明,應用改進后的算法能有效消除MRI圖像平移運動造成的偽影,節(jié)約成像時間和提高校正精度。
　　最后采用Matlab(R2009b)實現MRI運動偽影校正,并利用GUI開發(fā)工具做出可視化界