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磁共振动态增强扫描成像(dynamiccontrastenhancedMRI)利用顺磁性造影剂,缩短了T1时间,克服了许多非增强成像的缺点,有着非常广阔的应用前景。针对3D动态增强扫描磁共振肾功能评估的实际需求,我们研究开发出了用于动态增强扫描成像的图像后处理方法,它具有快速的、鲁棒性强的优点,实现了校正肾脏图像位置和测量重要医学参数等功能。
肾脏图像采用冠状面成像,钆-DTPA(Gadolinium-DTPA)增强剂通过注射器从静脉注射。从序列图像上选取感兴趣区域上的信号强度,从而得到肾实质、髓质以及周围脂肪的信号强度变化,进而获得肾图。一般感兴趣区都是手动选取的,而且在成像过程中即使屏气控制也难免出现位移而产生运动伪影,这些对分析处理过程带来很多麻烦,甚至会造成误差和错误。对此,我们设计了一种位置校正算法。首先,由于肾脏与周围其他组织有相对位移,因此需要首先进行肾脏图像的分割处理,以实现肾脏图像与背景的分离。在此基础上获得一个肾脏图像的模型,令所有的序列图像与该模型相匹配,以消除运动伪影。
水平集方法(LevelSetmethod)是一种解决曲线演化的有效工具,它能够解决一般方法难以处理的拓扑结构变化问题,在医学图像处理、计算机视觉等领域得到了广泛的应用。在本文,实现了水平集算法对肾脏图像的准确分割,并引入凸包的运算,以获得一个完整的肾脏区域。然后,本文对配准过程进行了深入的分析,并最终确定了一种准确高效的方法。
肾脏图像位置得到校正,我们就可以进行测量分析以得到准确的数据。针对肾功能分析,我们提供了随时间变化的肾图,还有许多有价值的医学参数,如信号强度峰值,达峰时间,信号平均值等。这些能够帮助医生更好的进行医疗诊断。我们将该算法编写成能在普通pc平台上运行的软件,有很高的运算速度,基本上实现了实时处理。实践显示,由于该方法简单有效,具有很强的适应性,非常容易应用到相关的其他问题。