基于磁敏感加權(quán)成像的快速腦靜脈分割與再連接技術(shù).pdf

1、本課題的研究目的是實現(xiàn)磁敏感加權(quán)成像中腦靜脈的分割與再連接，獲得連續(xù)性良好的靜脈，并進行三維可視化。研究中使用的材料有目前臨床上普遍使用的3T腦部磁敏感加權(quán)圖像、針對3T圖像的仿真數(shù)據(jù)和實驗室條件下獲取的7T腦部磁敏感圖像。
　　針對課題目標(biāo)，使用上述原始數(shù)據(jù)，研究中主要進行的工作和獲取的成果主要包括以下幾個方面：
　　磁敏感加權(quán)圖像的合成。3T臨床數(shù)據(jù)和7T實驗數(shù)據(jù)均為幅值圖和相位圖，在進行靜脈提取之前需要合成磁敏感加權(quán)圖

2、像。該過程使用改進的BER-SWI方法進行，合成的磁敏感加權(quán)圖像有效增強了靜脈的對比度。
　　腦靜脈的初步分割。為了保證靜脈提取的準(zhǔn)確性，首先將靜脈特征最明顯的區(qū)域提取出來，以此作為后續(xù)處理的種子點。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，提出基于血管增強濾波的動態(tài)閾值方法。在3T臨床圖像和仿真數(shù)據(jù)中，該方法都準(zhǔn)確地提取出了大部分靜脈，獲得了優(yōu)于傳統(tǒng)方法的效果。
　　腦靜脈的再連接。初步分割獲取的靜脈存在連續(xù)性差的問題，為了增強靜脈的連續(xù)性，提出基

3、于血管增強濾波的動態(tài)閾值定向區(qū)域生長方法，進行靜脈再連接。在3T臨床圖像、7T實驗圖像和仿真數(shù)據(jù)中，該方法都成功實現(xiàn)了靜脈的再連接，獲得了連續(xù)性良好的靜脈，同時避免了傳統(tǒng)定向區(qū)域生長算法存在的誤分割問題。
　　性能提升。原有的SWI合成和預(yù)處理程序處理速度十分緩慢，影響方法的測試、應(yīng)用和進一步研究工作。為了加快處理速度，在簡化處理流程、優(yōu)化算法設(shè)計以及采用GPU計算三方面進行改進。改進的程序?qū)WI合成和預(yù)處理的計算時間從2個多小