磁共振彌散張量去噪方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁共振彌散張量去噪方法和裝置，其中，該方法包括：采集K空間數(shù)據(jù)；根據(jù)采集的K空間數(shù)據(jù)，求取彌散張量的最大似然估計值；利用彌散張量和彌散參數(shù)的稀疏性，將求取的最大似然估計值作為初始值，計算彌散張量的最大后驗概率估計值；根據(jù)求取的所述最大后驗概率估計值，計算彌散系數(shù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法在不增加掃描時間和不影響空間分辨率的同時，實現(xiàn)彌散張量的高精度去噪的技術(shù)問題，達到了有效抑制彌散張量中的噪聲，提高彌散張量估計精度的技術(shù)效果。
【專利說明】磁共振彌散張量去噪方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及磁共振成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別設(shè)及一種磁共振彌散張量去噪方法和裝 置。

【背景技術(shù)】
[000引磁共振彌散張量成像值ifTusion Tensor Imaging,簡稱為DTI)是利用組織中水 分子自由熱運動的各向異性原理，探測組織的微觀結(jié)構(gòu)，W達到研究人體功能的目的。
[0003] 目前，DTI是唯一一種可W活體顯示腦白質(zhì)纖維束的無創(chuàng)性成像方法。然而，DTI 的信噪比比較低，該在很大程度上限制了 DTI在臨床上的廣泛應(yīng)用。
[0004] 磁共振彌散張量成像的物理機制可W表示為：
[000引 d = F P +n (公式 1)
[0006] 其中，d表示在磁共振儀上所采集的信號，F(xiàn)表示博立葉編碼矩陣，P表示彌散加 權(quán)圖像，n通常假定為復(fù)高斯白噪聲。
[0007] 在彌散張量成像中，第m個彌散加權(quán)圖像P m可W表示為：
[000引

【權(quán)利要求】
1. 一種磁共振彌散張量去噪方法，其特征在于，包括： 采集K空間數(shù)據(jù)； 根據(jù)采集的K空間數(shù)據(jù)，求取彌散張量的最大似然估計值； 利用彌散張量和彌散參數(shù)的稀疏性，將求取的最大似然估計值作為初始值，計算彌散 張量的最大后驗概率估計值； 根據(jù)求取的所述最大后驗概率估計值，計算彌散系數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)采集的K空間數(shù)據(jù)，求取彌散張量的最 大似然估計值，包括： 按照以下公式計算彌散張量的最大似然估計值：
其中，6表示彌散張量的最大似然估計值，dm表示第m個彌散加權(quán)圖像所對應(yīng)的K空間 數(shù)據(jù)，F(xiàn)表示博立葉編碼矩陣，^表示無彌散加權(quán)的參考圖像，隊表示第m個彌散加權(quán)圖像 的相位，b表示彌散加權(quán)因子,gm= (gxm,gym,gzm)T表示第m個梯度向量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，利用彌散張量和彌散參數(shù)的稀疏性，將求取 的最大似然估計值作為初始值，計算彌散張量的最大后驗概率估計值，包括： 按照以下公式計算彌散張量的最大后驗概率估計值：
函數(shù)，G(?)表示作用于彌散參數(shù)FA的懲罰函數(shù)，YnY2表示正則化參數(shù)、DpD2,D3,D4,D5,D6 代表不同方向的6個彌散張量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，R(_)約束每個彌散張量的稀疏性，或者 R( ?)約束彌散張量的聯(lián)合稀疏性。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：
其中，W為運算符，表示稀疏變換，iti表示W(wǎng)的第i列，II?IIi表示求Ll范數(shù)， II?II2表示求L2范數(shù)。
6. -種磁共振彌散張量去噪裝置，其特征在于，包括： K空間數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集K空間數(shù)據(jù)； 最大似然估計求取模塊，用于根據(jù)采集的K空間數(shù)據(jù)，求取彌散張量的最大似然估計 值； 最大后驗概率估計模塊，用于利用彌散張量和彌散參數(shù)的稀疏性，將求取的最大似然 估計值作為初始值，計算彌散張量的最大后驗概率估計值； 彌散參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)求取的所述最大后驗概率估計值，計算彌散系數(shù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述最大似然估計求取模塊，具體用于按照 以下公式計算彌散張量的最大似然估計值：
其中，6表示彌散張量的最大似然估計值，dm表示第m個彌散加權(quán)圖像所對應(yīng)的K空 間數(shù)據(jù)，F(xiàn)表示博立葉編碼矩陣，^表示無彌散加權(quán)的參考圖像，A表示第m個彌散加權(quán)圖 像的相位，b表示彌散加權(quán)因子，gm=(gxm,gym,gzm)T表示第m個梯度向量。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述最大后驗概率估計模塊，具體用于按照 以下公式計算彌散張量的最大后驗概率估計值：
函數(shù)，G(?)表示作用于彌散參數(shù)FA的懲罰函數(shù)，YnY2表示正則化參數(shù)、DpD2,D3,D4,D5,D6 代表不同方向的6個彌散張量。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，R(_)約束每個彌散張量的稀疏性，或者 R( ?)約束彌散張量的聯(lián)合稀疏性。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于：
其中，W為運算符，表示稀疏變換，iti表示W(wǎng)的第i列，II?IIi表示求Ll范數(shù)， II?II2表示求L2范數(shù)。
【文檔編號】G06T5/00GK104504657SQ201410758290
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】彭璽, 梁棟, 劉新, 鄭海榮 申請人:中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院