参数图绘制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法。
【背景技术】
[0002] 对于输血依赖型患者，比如镰刀型贫血和地中海贫血患者，长期的输血治疗会造 成过多的铁沉积于肝脏、心脏等内分泌器官中，可导致肝硬化甚至器官衰竭。由于人体中 70%~90%过多的铁会沉积在肝脏中，通常以肝铁浓度作为反应体内铁含量的一个重要指 标。
[0003] 相较于经皮肝组织活检的直接肝铁测量方法，基于肝脏磁共振R2$参数的肝铁测 量方法能有效避免肝脏出血等并发症。利用磁共振R2$参数的肝铁测量方法中，基于肝脏磁 共振R2$参数图的肝脏铁含量测量方法，能够反应肝脏中铁的分布情况，其测量精度不会受 样本大小、位置以及肝铁不均匀分布等因素影响，在临床上具有很大优势。
[0004] 目前的肝铁磁共振R2$参数图测量方法面临两个挑战，一个是采集的肝脏磁共振 回波图像信噪比较低，导致测量的肝脏磁共振R2$参数图信噪比较低；另外一个是曲线拟合 模型的选择，由于拟合模型不能很好的反应信号的演化，导致得到的测量结果不准确，表现 为肝脏磁共振R2$参数图空间分辨率低。所以有学者提出了一种曲线拟合之前进行非局部 均值滤波的方法（Feng Y,He T,Feng M,Carpenter J_P，Greiser A，Xin X，Chen W， Pennell DJ,Yang G-Z,Firmin DN.Improved pixel-by-pixel MRI R2*relaxometry by nonlocal means.Magn Reson Med 2014;72(1) :260-268)，该方法包括两步：对原始磁共振 图像进行非局部均值滤波，对去噪后的磁共振信号利用非中心卡分布噪声的一阶矩模型进 行曲线拟合，计算得到肝脏的R2$参数图。该方法仍使用的是逐体素的曲线拟合方法，第一 步的去噪操作在一定程度上提高了计算得到的R2$参数图的信噪比，但是由于非局部均值 滤波是一种非线性操作，在滤波过程中不能够完全恢复真实信号，可能导致第二步的曲线 拟合结果空间分辨率降低，表现为R2$参数图边缘模糊，对于局部病灶的诊断具有很大的局 限性。
[0005] 因此，针对现有技术不足，提供一种有效提高肝脏磁共振R2$参数图空间分辨率以 及信噪比的方法来准确测量肝脏铁含量甚为必要。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法，解决现有的测试方 法制作的R2$参数图边缘模糊，对于局部病灶的诊断具有很大的局限性的问题。
[0007] 为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法，包括以下步骤：
[0009] 步骤一，采集肝脏磁共振图像，绘制肝脏感兴趣区域；
[0010] 步骤二，针对感兴趣区域内每个目标体素，根据向量相似性度量模型式获得其邻 域体素的自适应权重；
[0011] 步骤三，结合其邻域体素的衰减信号以及自适应权重，根据目标优化函数模型式 以及非中心卡分布噪声的一阶矩模型式，得到每个目标体素的1?2$值，从而获得最终的肝脏 磁共振R2$参数图。
[0012] 进一步的，所述步骤一中，具体是采用多回波时间的梯度回波序列获得肝脏磁共 振图像。
[0013] 进一步的，所述步骤二中，向量相似性度量模型式为
[0014]
[0015] 式中，Xj是以Xi为中心体素的搜索窗口 Ω i内的邻域体素，&,是体素 Xj在不同回波 时间TE的衰减信号= ，h是平滑参数控制权重的大小。
[0016] 进一步的，所述平滑参数控制权重的大小h是通过常数β和接收线圈每个通道高斯 分布噪声的标准差〇g，利用公式h = i3〇g得到。
[0017]进一步的，所述步骤三中，目标优化函数模型式为
[0018]
[0019]式中，So和R2$分别为目标体素 Xl在TE = 0时的真实信号幅值和效横向弛豫率，f为 参数拟合模型，依次类推获取每个目标体素的1?2$值。
[0020] 进一步的，所述步骤三中，非中心卡分布噪声的一阶矩模型式为，
[0021]
[0022] 式中，E( ·)表示期望，SM为观测的衰减信号值，！！为双阶乘（即n!!=n(n-2)(n-4)…1)，Nrc为接收线圈通道数，1F1为合流超几何函数。
[0023]进一步的，由于在无噪声的图像背景区域信号So = 0,所述标准差〇g由公式
辱到。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是:能有效提高肝脏磁共振R2$参数图的空间 分辨率和信噪比，能得到更准确的肝脏铁含量分布图。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法的流程示意图。
[0026] 图2为本发明一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法一个实施例中，两个目标体素对 应的11 X 11大小的搜索窗内邻域体素的自适应权重图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0028] 图1示出了本发明一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法的一个实施例:一种肝脏磁 共振R2$参数图绘制方法，包括以下步骤：
[0029] 步骤一，采集肝脏磁共振图像，绘制肝脏感兴趣区域；
[0030] 步骤二，针对感兴趣区域内每个目标体素，根据向量相似性度量模型式获得其邻 域体素的自适应权重；
[0031 ]步骤三，结合其邻域体素的衰减信号以及自适应权重，根据目标优化函数模型式 以及非中心卡分布噪声的一阶矩模型式，得到每个目标体素的1?2$值，从而获得最终的肝脏 磁共振R2$参数图。
[0032] 根据本发明一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法的一个优选实施例，所述步骤一 中，具体是采用多回波时间的梯度回波序列获得肝脏磁共振图像。
[0033] 根据本发明一种肝脏磁共振R2$参数图绘制方法的另一个优选实施例，所述步骤 二中，向量相似性度量模型式为
[0034]
(I)，
[0035] 式中，Xj是以Xi为中心体素的搜索窗口 〇1内的邻域体素，是体素 Xj在不同回波 时间TE的衰减