Методы и средства повышения качества изображений

Наличие неоднородностей магнитного поля в МР-томографии, вызванных недостатком системы или свойствами отображаемого объекта, нарушает пространственную кодировку ядер и приводит к пространственным и ин-тенсивностным искажениям изображения.

Одним из методов уменьшения пространственных искажений является использование нечувствительного к неоднородности поля фазового кодирования, или построение карт поля. В работе [19] авторы с помощью фантомов и различных шиммов получают полный набор изображений распределения магнитного поля, используемый для последующей коррекции изображений. В ряде методов уделяется внимание измерению искажений, вызванных нежелательными составляющими полей. В работе [15] для получения изображений фантома авторы предложили поменять роли фазового и считывающего градиентов. Метод показывает, что нежелательные составляющие поля смещают изображение в определенном направлении и их распределение можно получить, определив смещение точек объекта на искаженном изображении.

Основной недостаток этих методов - невозможность создания фантома, дублирующего биологическую систему. Все фантомы однородны и не отражают изменений, вызванных магнитной восприимчивостью объекта, поэтому метод не скомпенсирует искажения поля, вызванные самим объектом.

Существует метод коррекции, основанный на обработке двух искаженных изображений, полученных с помощью идентичных ИП, отличающихся направлением градиентов [54]. Рассмотрим изображение, полученное после удаления высокочастотной составляющей сигнала. Для упрощения анализа опустим зависимость сигнала от времени Т1 и Т2 релаксации и конечную



толщину слоя. Пусть tx и ty - продолжительности градиентов Gx и Оу соответственно. В однородном поле слой    выделяется 90о-ным импульсом, а

сигнал в интервале времени ТЕ - tx < t < ТЕ + tx определяется выражением

(54)

где А - коэффициент, зависящий от типа и чувствительности РЧ-катушки. Использованная 5 -функция позволяет пренебречь конечной толщиной среза. В неоднородном поле модель выбора среза 5(г - г1) должна быть заменена на 5[г'(х,у,г) - гг], а к фазе протонов добавляется составляющая уВс (х,у,. Фурье-преобразование изображения выполняется относительно двух переменных: т = t - ТЕ, k = -Оу1у. Тогда сигнал определяется выражением

Чтобы вычислить соотношения между искаженным изображением и изображением в однородном поле, произведем замену переменных

где *(х, у, 2)- изображение в однородном поле. Изображение *1 имеет про

странственное искажение и искажение интенсивности.

Из (54), (57) и (59) видно, что искажения можно уменьшить, увеличив градиенты Ох и 02, но это вызовет увеличение вихревых токов и, для градиента Ох, уменьшение отношения сигнал/шум.

Рассмотрим коррекцию однослойных изображений. Искажение по х в срезе можно аппроксимировать путем объединения изображений *11, у, 21) и *22, у, 21), отличающихся направлением градиента считывания. Так как для таких изображений у и 21 одинаковы, опустим обе зависимости. Тогда в соответствии с уравнением (56) искажения среза определяется выражением

Для каждого значения у уравнения (60) и (62) вычисляются по всем х. Можно рассмотреть пару двухмерных изображений как набор независимых пар одномерных изображений, по одной для каждого значения у. Каждая такая пара обрабатывается независимо для создания откорректированного одномерного изображения.

Обозначим одномерное изображение по у как *11). Для получения

второго среза считывающий градиент меняется на Gx /а, где а - некоторое число. Заменив хх на х2 и Gx / а на Gx в (60), получим связь точки изображения и (х„) с точкой на неискаженном изображении:

Для коррекции двухмерного изображения (рис. 64) расчеты повторяют для всех значений у и образуют результирующий набор исправленных одномерных изображений г( х, у, z1).

В случае коррекции искажений объемного изображения оно представляется в виде набора смежных срезов. Решение этой задачи требует ввода третьей переменной в (58) в список аргументов и определения новой системы координат. Итоговое уравнение имеет вид

Рис. 64. Коррекция неоднородности поля: искаженное изображение (а, б); откорректированное изображение (в).

Это преобразование для вращающейся системы координат уменьшает проблему трехмерного искажения до проблемы одномерного. Уравнение (69) показывает, что размер неоднородностей ограничен условием неравенства якобиана нулю.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.