抑制磁共振图像伪影算法的研究

摘要

磁共振成像技术以较高的时间分辨率、空间分辨率、无侵入式和无放射损伤等优点,已被广泛地应用于临床诊断。然而，由于成像技术的局限性、成像设备的缺陷、成像时患者的自主或非自主的运动等原因，在成像过程中不可避免的会出现伪影。这些伪影降低了图像的质量，影响了功能激活区域的检测，极大降低了图像的临床诊断价值。 本文从图像域入手，对图像质量影响较大的EPI ghost伪影和运动伪影进行了研究。 在研究了抑制EPI ghost伪影的奇、偶行分别重建法，凸集投影算法和二阶矩算法等基础上，提出了基于图像域的改进算法。通过对仿真数据和真实数据的仿真实验，证明了所提出的改进算法的有效性。 对运动伪影，主要研究了抑制图像平面内刚体运动伪影的方法。对经典平移运动伪影的抑制算法作了改进，提出了基于POCS的刚性平移运动伪影抑制算法，并把频谱平移思想与POCS理论相结合，有效解决了原经典算法仅对抑制较小伪影有效的问题；利用模拟退火优化算法的高效、自适应全局寻优和全局收敛的特点，提出了基于模拟退火的抑制运动伪影的新方法，解决了凸集投影算法没有解决的收敛域难题；并引入蛇行算法和频谱平移理论，实现了目标区域的自动提取及能有效抑制由较大运动引起的伪影。 仿真数据及真实数据的实验结果显示，本文所提出的方法能有效地抑制伪影，显著提高磁共振图像的质量。