MRI幾何失真校正的研究.pdf

1、磁共振成像(MRI)具有良好的軟組織分辨率，無電離輻射，無骨偽影干擾等優(yōu)點，其在臨床醫(yī)學中的應用越來越廣泛。但是，MRI固有的幾何失真降低了影像的空間精確性，限制了它在精確診斷與治療中的應用。因此，在進行上述應用之前，必須對MRI存在的幾何失真進行校正。 目前許多研究都嘗試通過設計特定的幾何體模并結合計算機軟件進行掃描系統(tǒng)相關失真的檢測和校正，該方法已廣泛應用于臨床實踐。但是通過這種方法校正后得到的MRI仍然存在數值較大的幾何變

2、形，況且這種固定不變的校正程式可能無法反映設備性能隨時間的變化和具體成像環(huán)境、參數的差異，給一些基于精確影像的應用如神經外科手術和精確放射治療等帶來隱患。為此，本文提出了一種基于圖像后處理的方法，進一步校正磁共振成像中的各種失真。該方法的基本思想是將MRI與具有共同解剖結構且基本不存在幾何失真的CT圖像進行非線性配準，通過兩種模態(tài)圖像內在特征點的對齊或圖像灰度的互信息最大化來提高MRI的幾何精度。 在運用基于圖像內部特征點的方法

3、進行非線性配準校正的過程中，論文采用彈性樣條函數作為校正時的變換函數，引入平滑參數λ來降低標記點定位偏差對配準結果的影響。該方法在校正全局形變(掃描機器相關)的同時可以達到較好的局部(病人相關失真)校正效果，但是它需要手工提取對應點集，帶來了人為誤差。在運用基于灰度互信息的方法進行非線性配準校正的過程中，采用了可近似描述MRI失真的多項式變換函數作為校正時的變換函數，并使用最大歸一化互信息作為配準校正的相似性測度。該方法不需要提取圖像特

4、征，直接對像素灰度進行處理，可以實現全自動的配準校正，但是多項式變換函數對于局部形變(病人相關失真)的校正能力比較有限，主要描述的還是全局(掃描機器相關)意義上的失真校正。 論文給出的實驗結果表明，這些方法在校正MRI幾何失真問題上具有一定的效果。特別指出的是，由于本方法是一種基于圖像處理的方法，相對于MRI的其它校正方法具有更好的通用性，尤其在有些基于CT、MR圖像配準的應用中，該校正可以集成到圖像配準過程中來實現。但是由于引