[发明专利]一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法

摘要

本发明公开了一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法，属于扩散磁共振成像参量估计领域。该伪影消除方法包括以下步骤：1)扩散磁共振成像图像采集；2)扩散加权图像组织区域提取预处理；3)参考扩散加权图像获取；4)刚体变换；5)仿射变换；6)扩散加权图像运动伪影剔除。进一步地，本发明还包括以下步骤：7)图像平滑；8)扩散磁共振成像模型选择及参量估计。本发明可有效地消除被试运动导致的图像错配及信号丢失等运动伪影，运算量小且具有较高的可靠性。

主权项

一种扩散磁共振成像运动伪影的消除方法，其特征在于，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：$b={\mathrm{\γ}}^2{G}^2{\mathrm{\δ}}^2(\mathrm{\Δ}-\frac{\mathrm{\δ}}{3})---\left(1\right)$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；3)参考扩散加权图像获取：针对单次采集b0图的情况，b0图的b值为0，将获取的b0图作为后续处理的参考图像，后续处理包括运动刚体变换、仿射变换以及b值大于0的扩散加权图像的运动伪影剔除；针对多次采集b0图的情况，首先通过加权相关系数对多个b0图像进行评价，通过设置阈值将运动伪影从多个b0图中剔除，对伪影剔除处理后的b0图的灰度值进行图像间的平均计算，从而获得平均b0图，该平均b0图作为后续处理的参考图像；4)刚体变换：针对b值大于0的扩散加权图像，通过刚体变换的方法将b值大于0的扩散加权图像配准至步骤3)获得的参考b0图像上；5)仿射变换：针对步骤4)刚体变换后的b值大于0的扩散加权图像，以参考b0图像为标准，通过仿射变换的方法对图像中的畸变进行校正；6)扩散加权图像运动伪影剔除：经上述步骤处理的所有b值大于0的扩散加权图像，分别计算各个b值下不同梯度磁场方向上的扩散加权图像与参考图像的加权相关系数，在同一b值条件下，通过设置阈值的方法实现运动伪影的剔除。