医学磁共振EPI中Ghost伪影消除方法研究

摘要

伴随着医疗技术水平及计算机技术日新月异的发展，磁共振检查技术已成为疾病诊断不可缺少的先进手段之一。磁共振成像的主要不足，在于它扫描所需的时间较长，因而对一些危重病人或不配合的病人的检查非常困难。因此，人们一直在探索快速成像的方法。回波平面成像(EPI)是当今最快速的成像方法。它通常可以在30ms之内采集一幅完整的图像。EPI技术是基于方向相反的频率读出梯度交替采集MR信号的奇偶回波。由于静磁场的不均匀、梯度磁场高速切换产生的涡流以及化学位移等，使奇、偶回波之间呈现一定的相位差，于是在相位编码方向产生了Ghost伪影。 Ghost伪影是EPI中常见的伪影之一。伪影所携带的错误信息容易使临床医生出现误诊。因此，Ghost伪影消除方法的研究是EPI研究的热点之一。本文在深入理解了Ghost伪影的产生原理后，对目前的基于图像消除Ghost伪影的两种方法：Buonocore提出的奇、偶行分别重建法和Lee提出的迭代重建法进行了实验分析和比较。我们发现Buonocore的方法只需要两次重建和一次校正即可完成算法，但是其对图像的信噪比要求较高，并且需要选择合适参数y0才能达到较好的效果，因此对实际临床图像中Ghost伪影的消除效果并不理想；Lee的方法需要多次重建多次校正，而且对于不同的图像需要选定不同的目标区域才能完成算法，但是其对图像的信噪比要求不高，因此对实际临床图像中的Ghost伪影消除效果较Buonocore的方法好。本文利用K空间数据的共轭对称的特性提出了一种全新的消除EPI中Ghost伪影的方法：“基于K空间对称性的Ghost伪影消除方法”。 对于一幅磁共振图像，它在理想情况下的K空间数据应该是关于中间行和列共轭对称的(实际情况可能稍有偏差，可以通过相位校正进行修正)。我们利用K空间这个性质用K空间的中间三行数据来估算出引起Ghost伪影的各行K空间数据的相位差，然后将含伪影K空间数据每行数据都乘以这个相位差的相反数，从而消除Ghost伪影。由于实际临床图像中存在的各种噪声和其他伪影等影响，本文提出的算法在处理实际图像时采取迭代的方式以达到最佳的消除效果，并以每次校正前后图像的熵值差作为迭代的终止条件。我们用体模图像和真实临床数据对上述三种算法进行实验，实验证明本文提出的方法可以有效的消除Ghost伪影，提高成像的质量。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章磁共振成像基本原理

第三章EPI中Ghost伪影形成的基本原理及其消除方法

第四章基于K空间对称性的Ghost伪影消除方法

第五章总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表或完成论文情况

致谢

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