[发明专利]一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法

说明书

技术领域

本发明属于扩散磁共振成像技术领域，特别涉及一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法。

背景技术

基于水分子的扩散特性，扩散磁共振成像(diffusion magnetic resonance imaging,dMRI)提供了能够反映组织微结构的量化指标，包括扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)在内，dMRI在科学研究和医学影像诊断中得到了广泛的应用。在成像过程中，被试的不自主运动为扩散加权图像引入信号丢失或空间错配等运动伪影，运动伪影严重影响了dMRI参量的图像质量和量化分析的稳定性，该问题在特定人群(比如儿童、特发性震颤病人等等)的影像检查中尤为突出。基于运动伪影消除的后处理方法可提高参量估计的鲁棒性，将使包含运动伪影的dMRI数据的后处理成为可能。

在dMRI后处理质量控制的研究中，论文“Quality Control of Diffusion Weighted Images”(Proceedings of SPIE.San Diego,California,USA.2010,pp.76280J)研究结果表明，图像间的归一化二维相关系数可快速地实现运动伪影的剔除。但是，基于全图的二维相关系数对局部信号丢失的伪影图像不敏感，无法彻底剔除运动伪影。文章“Automated Artifact Detection and Removal for Improved Tensor Estimation in Motion-corrupted DTI Data Sets Using the Combination of Local Binary Patterns and 2D Partial Least Squares”(Magnetic Resonance Imaging.2011,29:230～242)针对局部伪影剔除的问题提出使用局部纹理特征对伪影图像进行检测，该方法提高了伪影剔除的可靠性，然而，纹理特征的提取为后处理引入了更多的计算量，降低了伪影剔除的效率。论文“Image Corruption Detection in Diffusion Tensor Imaging for Post-Processing and Real-Time Monitoring”(PLOS ONE.2013,8:e49764)提出了一种成像过程监测与后处理流程中进行伪影剔除相结合的方案，同时该论文指出，单独采用层间不连续性的伪影剔除方法无法实现对连续多层图像伪影的识别。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法，包括以下步骤：

1)扩散磁共振成像图像采集：使用磁共振成像系统进行扩散磁共振成像扫描，设置扩散权重因子b，b值反映扩散感应强度的大小，由下式计算得到：

b=γ2G2δ2(Δ-δ3)---(1)]]>

其中，γ是旋磁比，G代表扩散梯度磁场强度，Δ代表水分子扩散时间，δ代表单个梯度磁场的持续时间；

采集多个b值的扩散加权图像，b值的个数不少于3，针对每个大于0的b值采集不少于15个梯度磁场方向的扩散加权图像；

2)扩散加权图像组织区域提取预处理：在计算两幅扩散加权图像的加权相关系数之前进行扩散加权图像的图像分割处理，将人体组织区域从扩散加权图像中提取出来；