[發明專利]一種放射狀采集擴散加權成像運動偽影校正方法

有效

• 申請號: 202010188632.0
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111415315B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 吳子岳;羅海;陳瀟;葉洋
• 申請（專利權）人: 無錫鳴石峻致醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;李佳龍

本發明公開一種放射狀采集擴散加權成像運動偽影校正方法，包括受損數據檢測、受損數據修復和濾波反投影重建。受損數據檢測步驟包括，將原始K空間數據轉換到投影數據空間得到原始投影數據集，將原始投影數據集由濾波反投影重建出原始圖像，接著將原始圖像通過Radon變換得到新的投影數據集，通過比較新的投影數據集和原始投影數據集的差異，檢測出運動受損數據。受損數據修復包括，將受損區域的數據用新的投影數據替換，將受損區域邊緣的數據用原始投影數據和新的投影數據進行線性融合，得到校正的投影數據。最后，利用濾波反投影重建將校正的投影數據重建出最終圖像。本發明方案可以減輕運動偽影，提升圖像質量。

技術領域

本發明涉及核磁共振成像領域，尤其涉及一種放射狀采集擴散加權成像運動偽影校正方法。

背景技術

擴散加權成像(Diffusion?Weighted?Imaging,DWI)是一種在分子水平上無創地反映活體水分子擴散運動的成像方法，是目前活體測量水分子擴散運動的唯一影像手段。擴散加權成像主要依賴于水分子的運動而非組織的質子密度、T1或T2弛豫時間。擴散加權成像適用于活體細胞水平探測生物組織的微動態和微結構變化，在腫瘤的良惡性鑒別、療效評估和預測起著舉足輕重的作用。

目前臨床上廣泛使用的擴散成像方法通常是單次激發平面回波成像(EchoPlanar?Imaging，簡稱EPI)。單次激發EPI成像的特點是掃描時間短，受被試者的運動影響較小。單次激發成像技術也有它本身的不足。第一，由于沿著相位編碼方向的采集帶寬較小，在磁介質率相差較大的不同組織交界處會產生較嚴重的圖像變形；第二，單次激發方式獲取高分辨率圖像時，需要長回波鏈，長回波鏈意味著大的T2衰減，會導致圖像模糊以及極大降低性噪比。

為了減小圖像變形，提高圖像分辨率和信噪比，近年來多次激發擴散加權成像成為新的研究熱點?；诓杉绞降牟煌啻渭ぐl擴散加權成像主要分為多次激發EPI擴散加權成像，多次激發螺旋狀采集軌跡(Spiral)擴散加權成像，多次激發快速自旋回波(FastSpin?Echo,FSE)擴散加權成像以及多次激發放射狀采集擴散加權成像。前三種成像方式，都需要復雜的算法來處理多次激發之間產生的相位誤差，重建時間慢，穩定性差?；诜派錉畈杉臄U散加權成像，可以通過一維傅里葉變換，將K空間數據轉換為投影數據，對投影數據取模后，利用計算機斷層成像(computer?tomography，CT)重建技術進行重建，如濾波反投影重建(Filtered?Back?Projection，FBP)算法重建圖像，從而完全不用考慮多次激發之間相位誤差的影響，算法更快更穩定，具有很大的應用潛力。

在擴散加權成像中，施加了巨大的運動敏感梯度，一方面可以因水分子擴散速率不同形成擴散加權對比度，另一方面會對各種宏觀運動非常敏感而導致運動偽影。例如病人自主運動，生理運動以及機械振動等，會導致質子無法完全聚相，從而隨機的破壞原始數據，形成偽影。圖1即為基于放射狀采集的志愿者頭部擴散加權投影數據，每一行數據為一次激發采集到的投影數據，可見有多行數據存在不同程度的破損，為運動失相所致。

發明內容

本發明旨在提供一種放射狀采集擴散加權成像運動偽影校正方法，可以減輕運動偽影，提升圖像質量。

為達到上述目的，本發明是采用以下技術方案實現的：

本發明公開一種放射狀采集擴散加權成像運動偽影校正方法，包括以下步驟：

S100、采集放射狀K空間數據；

S200、沿讀出方向進行一維傅里葉變換，并取模值，得到原始放射狀投影數據集P_raw，該數據集存在隨機的受損數據；

S300、基于原始投影數據集P_raw，利用濾波反投影重建獲得原始圖像M_raw；

S400、基于原始圖像M_raw，通過Radon變換，得到新的投影數據集P_new；