医用图像处理装置以及磁共振成像装置的制造方法_4

文档序号:8370007阅读:来源:国知局
G变形模型的校准的不同的方法。
[0087]在步骤S46中,变形图产生部46从存储部20读出与MRI扫描仪14相关的MPG变形模型。或者,变形图产生部46从MRI扫描仪14、或者从任意的合适的内部存储装置或者远程存储装置,取入MPG变形模型。或者,当DWI图像未被MRI扫描仪14摄像时,变形图产生部46也可以取入与实施了 DWI摄像的磁共振成像装置建立关联的MPG变形模型。
[0088]变形图产生部46从存储部20读出DWI摄像参数。或者,变形图产生部46从MRI扫描仪14直接地、或者从代替的存储装置接收DWI摄像参数。DWI摄像参数也可以包含与DffI图像的收集所使用的MRI扫描仪的型号(或者各个MRI扫描仪)、DWI摄像中的倾斜磁场的梯度、时间、以及时间间隔相关的参数、或者任意的其它参数。
[0089]变形图产生部46将与DWI摄像相关的DWI摄像参数适用于与执行了该DWI摄像的MRI扫描仪相关的MPG变形模型,使用该MPG变形模型实施曲力场合并,产生DW1-EPI曲力场。DW1-EPI曲力场表现MPG变形的空间分布。更详细地,对DW1-EPI曲力场的各像素分配MPG变形的强度和方向。DW1-EPI曲力场通过使用MPG变形模型,推测DWI图像内的各像素中的MPG变形,从而将DWI图像内的各像素与EPI图像内的像素建立关联。
[0090]基于模型的MPG变形校正尝试推测DWI图像内的各像素中的MPG变形的量。为了实现准确的建模,需要将基准图像内的各像素与扫描仪设备的空间内的固定位置对应。然而,由于EPI变形依赖于患者,因此,只要EPI变形没有被校正,各像素就不与固定位置对应。EPI变形相对于MPG变形进行累积。从而,能够认为2个变形的影响不是独立的。例如,EPI变形的影响能够视为作用于由于MPG变形而已经受到了变形的图像。从而,为了使用MPG变形模型实现更准确的MPG变形校正,还需要使EPI变形明显。为了准确地校正MPG变形,需要校正EPI变形。
[0091]在本实施方式中,不是对每个容积,而是对每个图像(每个切片)实施基于模型的校正,但校正也能够对每个容积、或者以任意的其它合适方式实施。
[0092]在步骤S48中,变形图合成部26合成通过变形图产生部24产生的EP1-T2W曲力场和DW1-EPI曲力场,产生合成图(以下,称为合成曲力场)。更详细地,变形图合成部26关于EP1-T2W曲力场和DW1-EPI曲力场,对每个像素计算向量和,将计算出的向量和分配给合成曲力场的对应像素。由此,产生合成曲力场。合成曲力场表示EPI变形和DWI变形的累积(和)的空间分布。对合成曲力场的各像素,分配EPI变形与DWI变形的累积(和)的强度以及方向。合成的顺序是如下顺序:在合成曲力场使用EP1-T2W曲力场对EPI变形进行校正之后,使用DW1-EPI曲力场校正MPG变形。
[0093]在步骤S50中,图像校正部28使用合成曲力场对DWI图像进行转换,产生EPI变形和DWI变形被降低的校正DWI图像。图像校正部28针对最终图像(校正DWI图像)内的各像素,探索曲力场内的偏置,使用该偏置,确定源图像(DWI图像)内中的位置。图像校正部28接着取得该位置处的源图像值,如果需要则进行插补,将其配置在最终图像内。
[0094]在上述的实施方式中,设为DW1-EPI曲力场和EP1-T2W曲力场合成为单一的合成曲力场,但本实施方式并不限定于此。图像校正部28也可以将EP1-T2W曲力场和DW1-EPI曲力场单独地适用于DWI图像。此时,省略步骤S48,在步骤S50中,图像校正部28首先将EP1-T2W曲力场适用于DWI图像,接着将DW1-EPI曲力场适用于DWI图像。在实施两个单独的变形时,需要对图像进行两次重新采样。在合成曲力场的情况下,只需要重新采样一次图像,从而,使用合成曲力场的单次的变形的实施的结果,与使用2个不同的曲力场的两次连续的变形的实施相比较,所发生的图像数据的劣化更少。
[0095]在步骤S52中,扩散强调分析部30根据校正EPI图像和校正DWI图像执行扩散强调分析。扩散分析部30将校正DWI图像与校正EPI图像进行比较来计算在MPG脉冲间的间隔中产生的扩散。例如,扩散强调分析部30根据校正EPI图像和校正DWI图像产生表现扩散强调参数的空间分布的功能图像。更详细而言,扩散强调分析部30对校正EPI图像和与多个施加方向相关的多个校正DWI图像实施张量分析而产生功能图像。作为扩散强调参数,已知有平均ADC(apparent diffus1n coefficient,表观扩散系数)或各种各向异性指标,例如 FA (fract1nal anisotropy,部分各向异性)、RA (relative anisotropy,相对各向异性)、VR(volume rat1,体积比)等。功能图像显示于显示部16。
[0096]为了改善MPG变形校正的精度,需要使EPI变形明显。如果对EPI变形没有被校正的图像适用MPG变形模型,则与校正了 EPI变形的情况相比,MPG变形的校正中的精度会降低。其理由是因为推测如果EPI变形校正未被识别则不能识别MPG变形模型的、针对扫描仪设备的空间内的特定的点的MPG变形。
[0097]从而,与MPG变形的校正组合的EPI变形的校正与不进行任何EPI变形校正而实施MPG变形校正的情况相比,能够提供MPG变形的更良好的校正。
[0098]对EPI变形和MPG变形进行校正的代替的方法考虑使用对位法。在这样的对位法之一中,EPI图像在第I对位中与T2强调图像进行对位,DffI图像在第2对位中与T2强调图像进行对位。当任一个对位均不准确时,双方的类型的变形没有被精度良好地校正。实际上,认为对位法不一定完全能够信赖。有来自两个对位的错误重复的担心,在DWI分析中导致残留EPI变形和错误这双方。
[0099]在图7的实施方式中,使用两个独立的变形校正方法。针对EPI变形的变形校正方法独立于针对MPG变形的变形校正方法而选择。使用两个独立的变形校正方法意味着能够选择用于校正各类型的变形的最优的方法。
[0100]执行能够信赖的MPG变形校正,为了 DWI分析用而图像被良好地校正是特别重要的。图7所示的实施方式中,甚至在EPI变形校正不良的情况下都依然能够提供良好的MPG变形校正。认为图7所示的实施方式甚至在不良的EP1-T2W对位在结果上产生任何残留EPI变形的情况下,与单独的对位法相比较,所产生的DWI分析错误也更小。
[0101]图7所示的实施方式只需要EPI图像向T2强调图像的对位,该EPI图像向T2强调图像的对位比DWI图像向T2强调图像的对位或者DWI图像向EPI图像的对位容易,认为更能够信赖。
[0102]还认为非刚性对位的速度远低于步骤S46的曲力场合并。图7所示的实施方式包含只有一次的对位,即,包含步骤S42的EP1-T2W对位。只有EPI变形的校正通过对位实施。MPG变形的校正作为代替根据MPG变形模型通过步骤S46的曲力场合并来实施。从而,基于图7所示的实施方式的方法的速度是使用两个对位(例如,EP1-T2W对位和DW1-T2W对位)的方法的速度的大致2倍。
[0103]包含合成曲力场的工序的方法与依次适用EP1-T2W曲力场(EPI变形校正)和Dff1-EPI曲力场(MPG变形校正)的情况相比较,在结果上能够进一步减少所产生的图像的劣化。图像对位必然伴随着重新采样,因此,当实施两个独立的对位时,认为DWI图像的质量劣化到所需以上。从而,该DWI图像由于两个独立的重新采样工序而劣化。图7所示的实施方式事先组合两个曲力场,以使得只需要一个对位工序。
[0104]或者,也可以只校正DWI图像中的MPG变形。在步骤S40中,读出EPI图像、T2强调图像、DWI参数、以及DWI图像。在步骤S42中,变形图产生部24实施EPI图像与T2强调图像的非刚性对位,根据该对位的结果,产生EP1-T2W曲力场。此时,变形图产生部24还计算EP1-T2W曲力场的相反的曲力场。省略步骤S44。在步骤S46中,变形图产生部24对与执行摄像的MRI扫描仪相关的MPG变形模型适用DWI参数,根据该MPG变形模型产生DW1-EPI曲力场。在步骤S48中,变形图合成部26合成3个曲力场,即EP1-T2W曲力场、DW1-EPI曲力场以及逆EP1-T2W曲力场。在步骤S50中,图像校正部28将合成曲力场适用于DWI图像。合成曲力场向DWI图像的适用只具有校正MPG变形的效果,EPI变形不被校正。通过校正EPI变形,校正MPG变形,接着使EPI变形的校正相反,从而有效地实现该校正。
[0105]在步骤S52中,扩散分析部52根据具有EPI变形的EPI图像和只校正了 MPG变形的DWI图像,实施扩散强调分析。
[0106]原则上,存在校准处理、EPI变形校正、以及MPG变形校正的组合。图8是表示示出校准处理、EPI变形校正、以及MPG变形校正的组合的表的图。图8所示的表通过使用针对变形校正方法的某个假定,根据逻辑,将几个可能的组合进行比较。通过使用不同的假定,可能产生不同的结论。
[0107]在图8所示的表中,组合的各个针对有无校准、该方法的预计执行时间、EPI变形校正的质量、MPG变形校正的质量、EPI图像的劣化、以及DWI图像的劣化进行评估。
[0108]组合I只具备DW1-EPI对位。组合I只实施MPG变形校正,不进行EPI变形校正。不需要离线校准,执行时间为中等程度。不存在EPI变形校正,MPG校正的质量为中等程度。对EPI图像不进行变形校正,因此,EPI图像不会劣化。DWI图像的劣化是低程度。其理由是因为DWI图像经过使用通过DW1-EPI对位产生的曲力场的一次对位,从而经过一次重新采样。
[0109]组合2具备EP1-T2W对位。通过EP1-T2W对位而产生的曲力场被适用于EPI图像与DWI图像这双方。组合2只实施EPI变形校正,不进行MPG变形校正。不使用离线校准,该方法的执行时间可能为中等程度。EPI变形校正良好,但不存在MPG变形校正。各图像接受一次重新采样,因此,各图像的劣化为低程度。
[0110]组合3实施EP1-T2W对位与DW1-T2W对位这双方。不需要离线校准。各对位需要长时间,因此,执行时间为低速。EPI变形校正良好。然而,估计MPG变形校正的质量为中等程度。其理由是,Dff1-EPI对位估计由于DWI扫描中的图像的衰减而与EP1-T2W对位相比难以进行。从而,基于DW1-EPI对位的校正与基于EP1-T2W对位的校正相比较,精度更低。各图像接受一次重新采样,因此,EPI图像与DWI图像这双方具有低程度的图像劣化。
[0111]除了图8所示的组合以外,还能够进行伴随对位的各种类型的校正。其理由是因为该其它组合具有与已经存在的组合类似的优点以及缺点。例如,一个这样的组合将Dff1-EPI对位的结果和EP1-T2W对位的结果依次适用于DWI图像。另一组合对与DW1-EPI对位相关的曲力场和与EP1-T2W对位相关的曲力场进行合成,将该合成曲力场适用于DWI图像。
[0112]组合4只具备被合并的DW1-EPI曲力场。在此,合并工序与图3的步骤S46的曲力场合并相同,但该合并工序与任何EPI变形校正也都不组合。实施离线校准。离线校准需要多次测量。从而,与组合4相关的离线校准是低速的。执行时间是高速的。因为只具备来自MPG变形模型的曲力场合并。EPI变形不被校正。MPG变形校正的质量良好。EPI图像不会劣化。DWI图像接受一次重新采样,因此具有低程度的劣化。
[0113]组合5使用EP1-T2W对位和被合并的DW1-EPI曲力场。组合5是图6所示的处理的变形例。即,组合5省略曲力场合成,作为代替对DWI图像数据依次适用EP1-T2W曲力场和DW1-EPI曲力场。由EP1-T2W对位生成的曲
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