專利名稱：用于校正擴散圖像變形的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及核磁共振(MR)擴散成像技術，特別是涉及用于校正擴散圖像變形的裝置和方法。
背景技術：
隨著MR成像技術的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了多種成像技術，MR擴散加權成像(Diffusion Weighted Imaging，DWI)已經(jīng)成為臨床病人的常規(guī)檢查項目，且其在臨床醫(yī)學中的應用正向更深更廣的方向發(fā)展。
在物理學中，擴散通常是指溶液沿濃度梯度的凈運動，表現(xiàn)為高濃度區(qū)的分子向低濃度區(qū)擴散分布，擴散的單位是平方厘米/秒(cm2/s)或平方毫米/秒(mm2/s)。實際上，即使在沒有濃度梯度的情況下，水分子擴散運動仍然存在，這種水分子的擴散運動是核磁共振擴散成像的物理基礎。
MR成像的基本單位是體素(voxel)，體素是MR三維圖像中所能分辨的成像體中具有最小物理尺寸的單元。在MR成像的過程中，如果存在擴散運動，某體素內(nèi)的氫質(zhì)子不再固定于同一體素內(nèi)部，經(jīng)過時間T后，氫質(zhì)子可能出現(xiàn)在其它位置的體素內(nèi)。這種變化與擴散運動的強弱有關，擴散運動越強烈，體素內(nèi)部氫質(zhì)子群中出現(xiàn)越遠位置擴散來的氫質(zhì)子成分的可能性就越大。
當給氫質(zhì)子施加一個大的梯度場時，體素之間存在梯度差，該梯度稱為擴散敏感梯度。原本同相位的氫質(zhì)子群，由于水分子擴散到不同體素內(nèi)而使原本一致的相位被破壞。由于施加的擴散敏感梯度場是線性梯度場，所以從越遠的體素擴散來的氫質(zhì)子越多，體素內(nèi)的氫質(zhì)子群的相位差別越嚴重，信號強度越小。這樣，通過信號強度的下降就可以推測出擴散運動的程度。
如果組織內(nèi)部擴散明顯，在這個體素內(nèi)部的氫質(zhì)子群的相位差別就會較大，相反相位差別就會非常小。相位差別大的結果導致采集到的MR信號強度下降，而在相位差別小的體素中其信號就會較大。比如，腦缺血的病例在擴散加權像上，超早期缺血區(qū)的信號強度明顯增高，說明該區(qū)域的水分子擴散與正常腦組織相比明顯下降了，腦脊液信號較低，說明這個區(qū)域的水分子擴散明顯。
在計算和顯示神經(jīng)纖維走行方向時，獲取不同擴散敏感梯度情況下(包括大小和方向)的擴散加權圖像，擴散敏感梯度的大小由擴散敏感梯度系數(shù)表示，該系數(shù)簡稱為B值，單位是秒/平方毫米(s/mm2)。為了獲得人體層面內(nèi)圖像的每個象素的擴散張量的參數(shù)特性，需要將擴散加權圖像的原始數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字矩陣形式，在此基礎上，對同一B值的不同方向的矩陣進行點對點換算，換算后形成的新的數(shù)字矩陣代表在某一B值下的擴散參數(shù)圖。
例如，在獲取表觀擴散系數(shù)(ADC)圖像時，首先在兩兩正交的X、Y和Z方向上施加擴散敏感梯度場，得到不同方向的DWI圖像，分別表示為DWIR、DWIP和DWIS，將三幅圖像的數(shù)據(jù)矩陣分別與不施加擴散敏感梯度場的圖像的數(shù)據(jù)矩陣進行點對點運算，計算出各個方向的ADC圖像ADCR、ADCP和ADCS，然后將三個方向上的ADC圖像的數(shù)據(jù)矩陣進行點對點平均，得到ADCAV圖像。
但是，不同方向的擴散加權圖像與未施加擴散敏感梯度場的圖像存在變形，回波平面成像(EPI)的DWI序列采集的DWI圖像與自旋回波(SE)序列采集的解剖圖像之間也存在變形。前者與擴散敏感梯度的施加方向、位置和大小有一定相關性，后者與切換采集梯度之間的相互干擾有關。變形存在的直接結果是，盡管采集的是人腦的同一層面的數(shù)據(jù)，但是，所得到的DWI圖像不是在空間上一一準確對應的圖像。也就是說，在無變形存在的情況下，不同圖像上同一位置的象素所表示的人腦的解剖位置相同；但是在存在變形的情況下，不同圖像上同一位置的象素所表示的人腦的解剖位置則發(fā)生了變化。這樣，在對不同DWI的數(shù)據(jù)矩陣進行點對點換算時，由于兩個數(shù)據(jù)矩陣上對應點所代表的空間位置不是一一準確對應的，所以計算所得的結果不是對同一解剖位置的象素灰度計算所得到的結果，不能反映同一解剖位置的擴散狀態(tài)，不具有診斷意義。特別是，在計算和顯示神經(jīng)纖維走行方向時，即使非常細微的變形都會使基于矩陣運算水平合成的參數(shù)圖發(fā)生嚴重誤差，甚至可能導致完全錯誤的結論，不僅無法對病人實施對癥治療，還有可能造成嚴重的醫(yī)療事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于校正擴散圖像變形的裝置，應用該裝置可以對圖像中存在的變形進行校正。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種校正擴散圖像變形的方法，對擴散圖像的變形進行校正，使得同一層面圖像的空間位置準確對應。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種用于校正擴散圖像變形的裝置，該裝置包括一個內(nèi)部容納有液體的環(huán)狀圓柱體11，在所述環(huán)狀圓柱體11上具有至少一個作為定位標志并容納有定位液體的定位單元14。
其中，所述環(huán)狀圓柱體11內(nèi)的液體為水，所述定位單元14內(nèi)的定位液體為蛋白液。
其中，所述定位單元14的形狀為空心圓柱體或空心立方柱體。
其中，所述定位單元14的數(shù)量為至少六個。
其中，在所述環(huán)狀圓柱體14上進一步具有一個注入液體的入口12和一個釋放液體的出口13。
一種校正擴散圖像變形的方法，該方法包括如下步驟A、將至少一個定位標志放置在核磁共振機的頭顱線圈內(nèi)部，并固定該定位標志；B、分別確定定位標志在核磁共振成像系統(tǒng)采集的成像對象同一層面的未施加擴散敏感梯度場的第一圖像和施加了擴散敏感梯度場的第二圖像中的空間位置；C、根據(jù)步驟B確定的定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)；D、根據(jù)步驟C確定的變形參數(shù)對第二圖像進行校正。
其中，步驟B進一步包括確定定位標志在核磁共振成像系統(tǒng)采集的成像對象同一層面的解剖結構圖像中的空間位置，步驟D之后進一步包括E、根據(jù)步驟B確定的定位標志在第一圖像和解剖結構圖像中的空間位置確定第一圖像相對于解剖結構圖像的變形參數(shù)；F、根據(jù)步驟E確定的變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像進行校正。
其中，預先設置M×N的矩形窗，其中M和N為大于或等于二的整數(shù)，并設置該矩形窗移動的步長和判斷矩形窗內(nèi)的區(qū)域是否是定位標志的閾值，步驟B所述確定定位標志在圖像中的空間位置的步驟為B1、在圖像的象素矩陣中以預定的步長移動該矩形窗，計算矩形窗內(nèi)的所有象素的灰度平均值；B2、判斷該平均值與定位標志成像的灰度值之差是否小于預定的閾值，如果是，將矩形窗的中心象素的位置作為定位標志在圖像中的空間位置，然后轉到步驟B1；否則，直接轉到步驟B1。
其中，步驟C所述根據(jù)定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)的方法是用最小二乘法對定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置進行曲線擬合確定變形參數(shù)，步驟D所述根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像進行校正的方法是根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像的象素坐標進行剛性變換。
其中，步驟E所述根據(jù)定位標志在解剖結構圖像和第一圖像中的空間位置確定第一圖像相對于解剖結構圖像的變形參數(shù)的方法是用最小二乘法對定位標志在解剖結構圖像和第一圖像中的空間位置進行曲面擬合確定變形參數(shù)，步驟F所述根據(jù)變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像進行校正的方法是根據(jù)變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像的象素坐標進行彈性變換。
通過以上的技術方案可以看出，本發(fā)明的裝置包括一個內(nèi)部容納有液體的環(huán)狀圓柱體，在該環(huán)狀圓柱體上具有至少一個作為定位標志并容納有定位液體的定位單元。本發(fā)明的方法是將定位標志放置在MR的頭線圈內(nèi)并固定；確定定位標志在MR采集的同一層面的未施加擴散敏感梯度場的第一圖像和施加了擴散敏感梯度場的第二圖像中的空間位置；根據(jù)定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)；然后根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像進行校正。所以，在本發(fā)明中，能夠通過顯示在圖像上的定位標志的位置確定擴散圖像的變形參數(shù)，并校正圖像的變形。而在現(xiàn)有技術中，沒有對擴散圖像的變形進行校正的處理，所以在同一層面上采集的不同圖像的空間位置不一一對應，造成通過對這些圖像的數(shù)據(jù)矩陣進行相應運算所得的擴散參數(shù)由于誤差而失去診斷意義。因此，本發(fā)明的裝置和方法解決了現(xiàn)有技術存在變形的缺陷，通過對變形圖像的校正使得后續(xù)運算得到的擴散參數(shù)更準確，并具有診斷意義，使擴散成像的檢查結果能更好地協(xié)助醫(yī)生對病人進行對癥治療。
而且，在本發(fā)明的方法中，利用發(fā)明人研究確定的變形規(guī)律和公式來確定擴散圖像變形的參數(shù)，不僅顯著縮短了變形參數(shù)的計算時間，還提高了變形參數(shù)計算的準確度。


圖1是本發(fā)明的用于校正擴散圖像變形的裝置的立體圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的校正擴散圖像變形的方法流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更清楚，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明提供了一種用于校正擴散圖像變形的裝置，圖1是該裝置的立體圖，如圖1所示，該裝置包括一個環(huán)狀圓柱體11，該環(huán)狀圓柱體11的外壁和內(nèi)壁之間容納有液體，在環(huán)狀圓柱體11上有兩個開口，一個為入口12，另一個為出口13，每個開口上有蓋，可通過入口12向裝置11內(nèi)注入液體，例如水，通過出口13釋放裝置11內(nèi)的液體。
此外，在環(huán)狀圓柱體11上分布有若干定位單元14，定位單元14的內(nèi)部容納有定位液體，例如，一定濃度的蛋白液。定位單元14的作用是定位標志，其成像后的灰度與人體組織成像后的灰度有明顯差別。該環(huán)狀圓柱體11可由多種不含金屬的材料制成，如塑料、有機玻璃等。
優(yōu)選地，入口12和出口13分布于環(huán)狀圓柱體11的同一個底面，在該底面上，入口12和出口13之間成180°角。入口12和出口13也可以分布于環(huán)狀圓柱體11的不同底面。
環(huán)狀圓柱體11上有至少一個定位單元14，優(yōu)選地，定位單元14的數(shù)量為至少六個，更優(yōu)選地，定位單元14的數(shù)量為八個。定位單元14為一端有蓋、一端封閉或兩端有蓋的空心柱體，例如圓柱體或立方柱體。如圖1所示，優(yōu)選地，所述八個定位單元14和兩個開口在環(huán)狀圓柱體11一個底面上的投影均勻分布在一個圓周上。
本發(fā)明還提供了一種校正擴散圖像變形的方法，該方法利用圖1所示的校正裝置對DWI圖像進行定位，計算出變形參數(shù)，然后用變形參數(shù)對DWI圖像進行校正。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的校正擴散圖像變形的方法，從圖2中可以看出，本發(fā)明包括如下步驟步驟201將校正裝置放置于核磁共振機的頭顱線圈內(nèi)部，并予以固定，在檢查時，病人將頭顱伸入到增加了校正裝置的頭顱線圈內(nèi)部。
在本實施例中，由于校正裝置的外緣與頭顱線圈的內(nèi)緣緊密契合，所以無需其它固定裝置即可將校正裝置固定在頭顱線圈內(nèi)部。
步驟202核磁共振成像系統(tǒng)進行擴散成像，得到解剖結構圖像SE、未施加擴散敏感梯度場的DWI0圖像和分別在三個兩兩正交的方向上施加擴散敏感梯度場的三個DWI圖像，分別表示為DWIR、DWIP和DWIS，每個圖像中有八個定位標志，分別由校正裝置上的八個定位單元內(nèi)的蛋白液成像而得到的。
步驟203分別確定DWI0、DWIR、DWIP和DWIS圖像中的八個定位標志在各自圖像數(shù)據(jù)矩陣中的象素位置。
設圖像左上角為坐標原點，X軸代表圖像橫坐標，正方向從左至右，Y軸代表圖像縱坐標，正方向從上至下；坐標軸單位長度代表相鄰象素的間距。
由于定位標志具有一定尺寸，所以每個定位標志成像后在圖像中顯示為由多個象素點組成的一個象素區(qū)域，而在確定定位標志的象素位置時，需要將定位標志的位置具體到一個象素點的位置。在本實施例中，使用M×N的矩形滑動窗口，其中，M和N為大于零的整數(shù)，優(yōu)選地，M和N均為10。該滑動窗口從坐標原點開始按一定象素步長移動，每次移動后，計算當前窗口內(nèi)的所有象素的灰度平均值，如果該平均值與定位用的蛋白液成像后的灰度值之差小于一定閾值，則說明該窗口內(nèi)的區(qū)域為定位標志對應的區(qū)域，以窗口的中心象素作為該定位標志在圖像中對應的標志點，該象素的坐標為定位標志在圖像中的象素位置。
步驟204根據(jù)八個定位標志在DWI0圖像和DWIR圖像的象素位置確定DWIR圖像相對于DWI0圖像的剛性變形參數(shù)△xr和△yr；根據(jù)八個定位點在DWI0圖像和DWIP圖像的空間位置確定DWIP圖像相對于DWI0圖像的剛性變形參數(shù)Δxp和Δyp；根據(jù)八個定位點在DWI0圖像和DWIS圖像的空間位置確定DWIS圖像相對于DWI0圖像的剛性變形參數(shù)Δxs和Δys。
設施加了擴散敏感梯度場的DWI圖像中的象素坐標為B(x，y)，DWI0圖像中象素的坐標為B′(x′，y′)，根據(jù)發(fā)明人對擴散成像變形規(guī)律的研究，可知施加了擴散敏感梯度場的DWI圖像相對于DWI0圖像的變形近似于剛性變形，而且僅有平移變形，無旋轉變形，并且，B′(x′，y′)和B(x，y)之間的變換關系滿足下式x′=x+Δxy′=y+Δy]]>用最小二乘法對變形前后的八個標志點坐標作曲線擬合得到上述回歸方程中的剛性變形參數(shù)Δx和Δy。
用上述方法分別計算DWIR圖像的剛性變形參數(shù)Δxr和Δyr、DWIP圖像的剛性變形參數(shù)Δxp和Δyp、DWIS圖像的剛性變形參數(shù)Δxs和Δys。
步驟205根據(jù)步驟204計算所得的剛性平移參數(shù)Δxr和Δyr對DWIR圖像進行剛性變形校正，得到校正后的圖像DWIR’；根據(jù)步驟204計算所得的剛性平移參數(shù)Δxp和Δyp對DWIP圖像進行剛性變形校正，得到校正后的圖像DWIP’；根據(jù)步驟204計算所得的剛性平移參數(shù)Δxs和Δys對DWIS圖像進行剛性變形校正，得到校正后的圖像DWIS’。
設校正前的圖像中的象素坐標為B(x，y)，校正后的圖像中的象素坐標為B″(x″，y″)，那么B″(x″，y″)和B(x，y)之間的變換關系滿足下式x′′=x+Δxy′′=y+Δy]]>由上式可以換算出x=x′′-Δxy=y′′-Δy]]>設校正后的圖像的灰度值為G″(x″，y″)，校正前的圖像的灰度值為G(x，y)，則兩圖像之間的灰度對應關系為G″(x″，y″)＝G(x″-Δx，y″-Δy)，如下得到校正后的圖像如果(x″-Δx)或(y″-Δy)小于0或超過圖像橫坐標或縱坐標的最大值，則點(x″，y″)在校正前的圖像上的對應點在圖像的范圍之外，此時，找不到對應點，將校正后的圖像中的點(x″，y″)的象素灰度值設置為背景灰度值，例如，255；如果(x″-Δx)和(y″-Δy)在圖像范圍之內(nèi)，且(x″-Δx)和(y″-Δy)是整數(shù)，則點(x″，y″)在校正前的圖像上的對應點是(x″-Δx，y″-Δy)，此時，校正后的圖像中的點(x″，y″)的灰度值滿足G″(x″，y″)＝G(x″-Δx，y″-Δy)；如果(x″-Δx)和(y″-Δy)在圖像范圍之內(nèi)，但(x″-Δx)或(y″-Δy)不是整數(shù)，那么點(x″，y″)在校正前的圖像上的對應點(x″-Δx，y″-Δy)落到象素之外的坐標點，此時，需要進行灰度插值，用校正前圖像的點(x″-Δx，y″-Δy)的相鄰象素的灰度進行插值，插值方法的有多種，可以采用線性插值，也可以采用非線性插值，例如，雙線性鄰域插值，并將插值后的灰度值作為校正后的圖像中的點(x″，y″)的灰度值。
如此，便得到了校正后的圖像DWIR’、DWIP’和DWIS’。
步驟206根據(jù)八個定位標志在SE圖像和DWI0圖像的象素位置確定DWI0圖像相對于SE圖像的彈性變形參數(shù)。
設DWI0圖像中的象素坐標為I(x，y)，SE圖像中象素的坐標為I′(x′，y′)，根據(jù)發(fā)明人對擴散成像變形規(guī)律的研究，可知DWI0圖像和SE圖像之間的變形是彈性變形，并且，I′(x′，y′)和I(x，y)之間的變換關系滿足下式x′=A+Bx+Cyy′=D+Ex+Fy]]>用最小二乘法對變形前后的八個標志點坐標作曲面擬合得到上述回歸方程中的DWI0圖像相對于SE圖像的彈性變形參數(shù)A到F，由于DWIR’、DWIP’和DWIS’圖像相對于DWI0圖像沒有變形，所以該彈性變形參數(shù)也是DWIR’、DWIP’和DWIS’圖像相對于SE圖像的彈性變形參數(shù)。
步驟207根據(jù)步驟206計算所得的彈性變形參數(shù)A到F對DWI0、DWIR’、DWIP’和DWIS’圖像進行校正，得到校正后的圖像DWI0’、DWIR”、DWIP”和DWIS”。
設校正前的圖像的象素坐標為I(x，y)，校正后的圖像的象素坐標為I″(x″，y″)，那么I″(x″，y″)和I(x，y)之間的變換關系滿足下式x′′=A+Bx+Cyy′′=D+Ex+Fy]]>由上式可換算出x=A′+B′x′′+C′y′′y=D′+E′x′′+F′y′′,]]>其中，A’到F’是由坐標(x”，y”)得到坐標(x，y)的坐標變換系數(shù)。
設校正后的圖像的灰度值為G″(x″，y″)，校正前的圖像的灰度值為G(x，y)，則兩圖像之間的灰度對應關系為G″(x″，y″)＝G(A′+B′x″+C′y″，D′+E′x″+F′y″)，如下得到校正后的圖像如果(A′+B′x″+C′y″)或(D′+E′x″+F′y″)小于0或超過圖像橫坐標或縱坐標的最大值，則點(x″，y″)在校正前的DWI圖像上的對應點在圖像的范圍之外，此時，找不到對應點，將校正后的圖像中的點(x″，y″)的象素灰度值設置為背景灰度值，例如，255；如果(A′+B′x″+C′y″)和(D′+E′x″+F′y″)在圖像范圍之內(nèi)，且(A′+B′x″+C′y″)和(D′+E′x″+F′y″)是整數(shù)，則點(x″，y″)在校正前的圖像上的對應點是G(A′+B′x″+C′y″，D′+E′x″+F′y″)，此時，校正后的圖像中的點(x″，y″)的灰度值滿足G″(x″，y″)＝G(A′+B′x″+C′y″，D′+E′x″+F′y″)；如果(A′+B′x″+C′y″)或(D′+E′x″+F′y″)在圖像范圍之內(nèi)，但(A′+B′x″+C′y″)或(D′+E′x″+F′y″)不是整數(shù)，那么點(x″，y″)在校正前的圖像上的對應點G(A′+B′x″+C′y″，D′+E′x″+F′y″)是落到象素之外的坐標點，此時，需要進行灰度插值，對校正前圖像的點(A′+B′x″+C′y″，D′+E′x″+F′y″)的相鄰象素的灰度進行插值，可以采用線性插值，也可以采用非線性插值，并將插值后的灰度值作為校正后的圖像中的點(x″，y″)的灰度值。
如此，便得到了得到校正后的圖像DWI0’、DWIR”、DWIP”和DWIS”。
在本發(fā)明的方法中，步驟204和步驟205的目的是校正DWIR、DWIP和DWIS圖像相對于DWI0的變形，使得以這幾幅圖像為基礎的后續(xù)運算具有診斷意義。步驟206和步驟207的目的是校正DWI圖像相對于解剖結構圖像SE的變形，其意義不是使診斷結果更準確，而是使DWI圖像在顯示時與解剖結構圖像對齊，具有更直觀的顯示結果。
由于發(fā)明人已經(jīng)對施加了擴散敏感梯度場的DWI圖像相對于DWI0圖像的變形以及DWI0圖像相對于解剖結構圖像的變形做了深入研究，確定了兩種變形的規(guī)律，并確定了變形公式，所以，在步驟204和步驟206中，利用已知的變形公式確定變形參數(shù)，與未獲得已知變形規(guī)律的方法相比，本發(fā)明的方法確定變形參數(shù)的計算時間顯著縮短，并且計算所得的變形參數(shù)更為準確。
需要注意的是，在本發(fā)明的方法中，利用校正裝置中定位液體成像后的標志作為定位標志，在實際應用中，還可以采用多種方式在圖像中添加定位標志，例如在MR的頭顱線圈內(nèi)加入固定支架，利用固定支架成像后的標志點作為定位標志。
本發(fā)明的方法中通過校正裝置的外緣和頭顱線圈的內(nèi)緣緊密契合來固定校正裝置，在實際應用中，也可以在校正裝置上設置固定裝置，通過固定裝置將校正裝置固定在頭顱線圈內(nèi)。
另外，本發(fā)明的方法不局限于在MR擴散成像中應用，也可以應用于多種MR成像方式，對同一層面在不同時刻的圖像進行配準或校正，例如，可以應用于功能磁共振成像(fMRI)的圖像配準。
在具體的實施過程中可對根據(jù)本發(fā)明的方法進行適當?shù)母倪M，以適應具體情況的具體需要。因此可以理解，根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式
只是起示范作用，并不用以限制本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于校正擴散圖像變形的裝置，其特征在于，該裝置包括一個內(nèi)部容納有液體的環(huán)狀圓柱體(11)，在所述環(huán)狀圓柱體(11)上具有至少一個作為定位標志并容納有定位液體的定位單元(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于校正擴散圖像變形的裝置，其特征在于，所述環(huán)狀圓柱體(11)內(nèi)的液體為水，所述定位單元(14)內(nèi)的定位液體為蛋白液。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于校正擴散圖像變形的裝置，其特征在于，所述定位單元(14)的形狀為空心圓柱體或空心立方柱體。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于校正擴散圖像變形的裝置，其特征在于，所述定位單元(14)的數(shù)量為至少六個。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于校正擴散圖像變形的裝置，其特征在于，在所述環(huán)狀圓柱體(14)上進一步具有一個注入液體的入口(12)和一個釋放液體的出口(13)。
6.一種校正擴散圖像變形的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A、將至少一個定位標志放置在核磁共振機的頭顱線圈內(nèi)部，并固定該定位標志；B、分別確定定位標志在核磁共振成像系統(tǒng)采集的成像對象同一層面的未施加擴散敏感梯度場的第一圖像和施加了擴散敏感梯度場的第二圖像中的空間位置；C、根據(jù)步驟B確定的定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)；D、根據(jù)步驟C確定的變形參數(shù)對第二圖像進行校正。
7.根據(jù)權利要求6所述的校正擴散圖像變形的方法，其特征在于，步驟B進一步包括確定定位標志在核磁共振成像系統(tǒng)采集的成像對象同一層面的解剖結構圖像中的空間位置，步驟D之后進一步包括E、根據(jù)步驟B確定的定位標志在第一圖像和解剖結構圖像中的空間位置確定第一圖像相對于解剖結構圖像的變形參數(shù)；F、根據(jù)步驟E確定的變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像進行校正。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的校正擴散圖像變形的方法，其特征在于，預先設置M×N的矩形窗，其中M和N為大于或等于二的整數(shù)，并設置該矩形窗移動的步長和判斷矩形窗內(nèi)的區(qū)域是否是定位標志的閾值，步驟B所述確定定位標志在圖像中的空間位置的步驟為B1、在圖像的象素矩陣中以預定的步長移動該矩形窗，計算矩形窗內(nèi)的所有象素的灰度平均值；B2、判斷該平均值與定位標志成像的灰度值之差是否小于預定的閾值，如果是，將矩形窗的中心象素的位置作為定位標志在圖像中的空間位置，然后轉到步驟B1；否則，直接轉到步驟B1。
9.根據(jù)權利要求6所述的校正擴散圖像變形的方法，其特征在于，步驟C所述根據(jù)定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)的方法是用最小二乘法對定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置進行曲線擬合確定變形參數(shù)，步驟D所述根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像進行校正的方法是根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像的象素坐標進行剛性變換。
10.根據(jù)權利要求7所述的校正擴散圖像變形的方法，其特征在于，步驟E所述根據(jù)定位標志在解剖結構圖像和第一圖像中的空間位置確定第一圖像相對于解剖結構圖像的變形參數(shù)的方法是用最小二乘法對定位標志在解剖結構圖像和第一圖像中的空間位置進行曲面擬合確定變形參數(shù)，步驟F所述根據(jù)變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像進行校正的方法是根據(jù)變形參數(shù)對第一圖像和第二圖像的象素坐標進行彈性變換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于校正擴散圖像變形的裝置，該裝置包括一個內(nèi)部容納有液體的環(huán)狀圓柱體，在該環(huán)狀圓柱體上具有至少一個作為定位標記并容納有定位液體的定位單元。本發(fā)明還公開了一種校正擴散圖像變形的方法，該方法將定位標志放置在MR的頭線圈內(nèi)并固定；確定定位標志在MR采集的同一層面的未施加擴散敏感梯度場的第一圖像和施加了擴散敏感梯度場的第二圖像中的空間位置；根據(jù)定位標志在第一圖像和第二圖像中的空間位置確定第二圖像相對于第一圖像的變形參數(shù)；然后根據(jù)變形參數(shù)對第二圖像進行校正。使用了本發(fā)明的裝置和方法后，可以明顯校正人腦同一層面上的擴散圖像的變形。
文檔編號A61B5/055GK1725029SQ200410070808
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月20日
發(fā)明者韓鴻賓, 高東紅, 肖葵 申請人:北京大學第三醫(yī)院