專利名稱：一種肝臟磁共振橫向弛豫率r2*參數(shù)的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振橫向弛豫參數(shù)R2*測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
磁共振橫向弛豫率R2*值(即橫向弛豫時(shí)間T2*的倒數(shù))測(cè)定技術(shù)，作為一種無創(chuàng)評(píng)估組織器官特別是人體組織器官的鐵含量的手段，已經(jīng)成為目前肝臟鐵過載的主要影像學(xué)診斷方法。在肝臟鐵含量的研究中，通常是先測(cè)量肝臟的R2*值，再利用已有的校準(zhǔn)函數(shù)把R2*轉(zhuǎn)化成鐵含量來進(jìn)行鐵含量評(píng)估的。
迄今為止，針對(duì)測(cè)量肝臟的R2*值的問題，主有兩類方法。
第一種是基于多個(gè)肝臟小感興趣區(qū)域(region of interest, ROI),計(jì)算每回波圖像小感興趣區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，再將得到的灰度值與對(duì)應(yīng)的回波時(shí)間擬合到一個(gè)合適的曲線模型，從而計(jì)算出R2*值并將此值作為全肝的R2*值。而實(shí)際中肝鐵并不是均勻分布于整個(gè)肝實(shí)質(zhì)中，小感興趣區(qū)域選取的位置及大小不同，所得到的R2*與肝臟的實(shí)際情況會(huì)存在一定的差異。故，這種基于局部的小感興趣區(qū)域代替全部肝臟的測(cè)量方法往往存在采樣誤差大、測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確的缺陷。
第二種是基于整個(gè)肝臟的全肝感興趣區(qū)域測(cè)量R2*值。這種方法，由于肝臟包含豐富的血管，而血管包含的血液含鐵量小，R2*值較小，如不排除，會(huì)造成肝鐵R2*估計(jì)值偏低，所以必須準(zhǔn)確地從全肝感興趣 區(qū)域中提取肝實(shí)質(zhì)，才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
有研究者采用自適應(yīng)的基于灰度的模糊聚類方法來提取肝實(shí)質(zhì)(Positano V，Salani B， Pepe A, Santarelli MFj De Marchi D, Ramazzotti A, Favilli B， CracoliciEj Midiri M, Cianciulli P， Lombardi M, Landini L Improved T2* assessmentin liver iron overload by magnetic resonance imaging.Magn Reson Imaging2009; 27 (2): 188-197)，這個(gè)方法僅僅對(duì)一幅回波圖像進(jìn)行聚類，故對(duì)于不同的回波圖像聚類分割，可能會(huì)造成肝實(shí)質(zhì)提取結(jié)果不同。例如，Palmieri等指出一些病灶如肝部血管瘤，往往在回波時(shí)間較大時(shí)才出現(xiàn)與肝實(shí)質(zhì)明顯的信號(hào)對(duì)比，這時(shí)就不能排除病灶，所得到的的R2*也不準(zhǔn)確。還有研究者對(duì)整個(gè)肝臟ROI內(nèi)的每個(gè)像素用單一指數(shù)模型進(jìn)行擬合得到T2*圖，通過取一個(gè)T2*閾值把T2*分成兩類，對(duì)應(yīng)于肝實(shí)質(zhì)和血管(Deng J, Rigsby CK,Schoeneman S， Boylan E.A semiautomatic postprocessing of liver R2* measurementfor assessment of liver iron overload.Magn Reson Imaging 2012;30 (6):799-806.)。此種方法，由于磁共振圖像總是有噪聲的，特別在高噪聲高鐵含量情況下，逐個(gè)像素采用單一指數(shù)擬合模型計(jì)算的T2*值是不準(zhǔn)確的，導(dǎo)致肝實(shí)質(zhì)提取得不準(zhǔn)確。而且，由于部分容積效應(yīng)的影響，肝實(shí)質(zhì)與非肝實(shí)質(zhì)的T2*分布在直方圖可能會(huì)沒有明確的界限，這種情況下很難準(zhǔn)確地確定閾值。而閾值的選擇也是主觀的，操作者不同計(jì)算的結(jié)果也會(huì)相差很大，不僅橫向弛豫率R2*不準(zhǔn)確而且操作重復(fù)性差。
因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能夠精確測(cè)量肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，該方法能夠有效降低噪聲、磁場(chǎng)不均勻性及部分容積效應(yīng)因素的影響，能夠提高橫向弛豫率R2*參數(shù)的精確度，且本發(fā)明提供的方法重復(fù)性好。
本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。
一種肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，依次包括如下步驟: (1)、獲得磁共振肝臟圖像，并在所獲得的磁共振肝臟圖像上繪制全肝感興趣區(qū)域； (2)、去噪并計(jì)算全肝R2*圖； 對(duì)磁共振肝臟圖像去噪獲得去噪后的磁共振肝臟圖像； 再獲取去噪后磁共振肝臟圖像的全肝感興趣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)像素灰度，將每個(gè)像素的灰度與每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的回波時(shí)間擬合到單指數(shù)模型在非中心Chi噪聲影響下的一階矩模型式(I)中，獲得全肝R2*權(quán)利要求
1.一種肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于:依次包括如下步驟: (I )、獲得磁共振肝臟圖像，并在所獲得的磁共振肝臟圖像上繪制全肝感興趣區(qū)域； (2)、去噪并計(jì)算全肝R2*圖； 對(duì)磁共振肝臟圖像去噪獲得去噪后的磁共振肝臟圖像； 再獲取去噪后磁共振肝臟圖像的全肝感興趣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)像素灰度，將每個(gè)像素的灰度與每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的回波時(shí)間擬合到單指數(shù)模型在非中心Chi噪聲影響下的一階矩模型式(I)中，獲得全肝R2*2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟(I)具體是采用多回波梯度回波序列獲得磁共振肝臟圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟(2)具體是采用非局部均值濾波方法對(duì)獲得的磁共振肝臟圖像去噪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟(2)中采用非局部濾波方法中，采用如下參數(shù):搜索窗口大小為5 X 5，領(lǐng)域窗口大小為I X I,濾波參數(shù)為噪聲標(biāo)準(zhǔn)方差的0.4倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟(3)還包括對(duì)肝實(shí)質(zhì)感興趣區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作，具體是利用結(jié)構(gòu)單元腐蝕肝實(shí)質(zhì)以獲得 最終的肝實(shí)質(zhì)感興趣區(qū)域。
全文摘要
一種肝臟磁共振橫向弛豫率R2*參數(shù)的測(cè)量方法，包括(1)獲得磁共振肝臟圖像、繪制全肝感興趣區(qū)域；(2)獲得去噪后的磁共振肝臟圖像；再獲取去噪后磁共振肝臟圖像的全肝感興趣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)像素灰度，將每個(gè)像素的灰度與回波時(shí)間擬合到單指數(shù)模型在非中心Chi噪聲影響下的一階矩模型式子(I)中，獲得全肝R2*圖；(3)將全肝感興趣區(qū)域的R2*值分成兩類，分別對(duì)應(yīng)于肝實(shí)質(zhì)和血管；再獲得肝實(shí)質(zhì)感興趣區(qū)域；(4)計(jì)算各回波圖像肝實(shí)質(zhì)感興趣區(qū)域的灰度均值、回波時(shí)間，擬合到式子(I)中，獲得最終的肝實(shí)質(zhì)R2*值。本發(fā)明的方法能夠提高橫向弛豫率R2*參數(shù)的精確度且重復(fù)性好。
文檔編號(hào)G06T5/00GK103218788SQ20131014427
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者馮美燕, 馮衍秋, 陳武凡 申請(qǐng)人:南方醫(yī)科大學(xué)