基于互信息的多模態(tài)MRI圖像配準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)失配問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-24 02:38
多模態(tài)磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一種其能為放射科醫(yī)師提供綜合、全面的組織結(jié)構(gòu)與病變信息的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù),其廣泛應(yīng)用于臨床檢查與診斷。但由于拍攝時(shí)間較長(zhǎng),MRI成像過(guò)程中患者身體位置移動(dòng)難以避免,使得不同模態(tài)MRI圖像中同一組織位置存在差異,嚴(yán)重影響醫(yī)師的綜合判斷。多模態(tài)MRI圖像配準(zhǔn)技術(shù)將不同模態(tài)的圖像統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系中、對(duì)齊同一組織影像,使得醫(yī)學(xué)診斷、手術(shù)制定、放射規(guī)劃等更加準(zhǔn)確和可靠。互信息(Mutual Information,MI)作為一種常用于多模態(tài)圖像配準(zhǔn)中的相似性度量,研究發(fā)現(xiàn)其存在著易于受到多模態(tài)圖像間的“結(jié)構(gòu)失配現(xiàn)象”影響的缺陷,從而造成多模態(tài)圖像配準(zhǔn)性能的降低。在此背景下,為有效解決基于MI的多模態(tài)MRI圖像配準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)失配問(wèn)題,本文深入研究了其形成原因、影響機(jī)理與解決方法,取得了以下創(chuàng)新性研究成果:(1)為分析多模態(tài)MRI圖像結(jié)構(gòu)失配對(duì)MI分布的影響,深入研究了結(jié)構(gòu)失配對(duì)基于MI的多模態(tài)MRI圖像配準(zhǔn)的影響機(jī)理。從多模態(tài)MRI圖像成像原理角度分析了結(jié)構(gòu)失配現(xiàn)象成因,通過(guò)建立結(jié)構(gòu)失配模型深入研究了結(jié)構(gòu)失配對(duì)基于MI多...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?MRI掃描儀,其由線圈、磁體、掃描器和掃描床等部件組成
?北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文???共振氫原子?0彡::??—#讓..遽_??3彐彐彐=_??-??—??—???????(I??激勵(lì)射頻信#?梯度麵?植射頻信¥?=??l?:?A??位置??圖1-3?MRI成像原理圖:人體含有的氫原子受射頻信號(hào)激發(fā)后,在外部空間梯度磁場(chǎng)作用??下,發(fā)射信號(hào)頻率與空間位置相關(guān)的信號(hào);通過(guò)線圈接收到多種頻率混合信號(hào)后,采用傅里??葉變換分離各頻率信號(hào),將信號(hào)映射回空間域,獲得MRI圖像。??Fig.?1-3?The?principle?diagram?of?MRI?imaging:?After?excitation?of?radio?frequency?signal,?under??the?effect?of?magnetic?gradient?field,?hydrogen?atoms?in?human?body?emit?signal?whose?frequency?is??spatially?dependent;?The?frequency?mixed?signal?is?detected?by?coil,?after?processed?by?fourier??transform,?the?signal?is?maped?to?spatial?domain?and?converted?to?MRI?image.??反應(yīng)血液供應(yīng)狀況的成像技術(shù)(圖1-4?d給出了人體胸腔DCE圖像),其可用于評(píng)??估組織灌注特性及微血管通透性[27]。多模態(tài)MRI圖像能為放射科醫(yī)師提供綜合、??全面的圖像信息,提高疾病診斷瓦確率1161。??a)?b)??c)?d)??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]胸部多模MRI圖像的結(jié)構(gòu)補(bǔ)償配準(zhǔn)方法[J]. 呂文超,李艷鳳,彭亞輝,李居朋,陳后金. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]MSCT、MRI及二者聯(lián)合在診斷腰椎體壓縮性骨折中優(yōu)劣勢(shì)分析[J]. 武永富,龐江娜. 中國(guó)CT和MRI雜志. 2017(12)
[3]幾種PET系統(tǒng)成像參數(shù)的測(cè)定[J]. 李正美,侯坤,石麗婷,路偉釗,趙慧慧,邱建峰. 中國(guó)科技信息. 2017(20)
[4]論醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像診斷的關(guān)系[J]. 談彩琴. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志. 2015(28)
[5]磁共振梯度回波T2*WI與磁敏感加權(quán)血管成像序列對(duì)新生兒顱內(nèi)出血的診斷價(jià)值[J]. 戈明媚,吳冰,趙倩,張愛(ài)蓮,張宗麗,王華偉,孟祥鳳. 中國(guó)新生兒科雜志. 2015(04)
[6]論醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像診斷的關(guān)系[J]. 楊東奇. 中國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)管理. 2015(16)
[7]基于共軛梯度的大尺度醫(yī)學(xué)圖像非剛性配準(zhǔn)算法[J]. 王陽(yáng)萍,王冰,杜曉剛. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]一種基于互信息與梯度的圖像精確配準(zhǔn)方法[J]. 劉君,徐來(lái)明,左小女. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2012(04)
[9]CT與MRI檢查的比較[J]. 劉玲莉. 中國(guó)社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學(xué)專業(yè)). 2010(13)
[10]非介入式手術(shù)導(dǎo)航中醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法[J]. 趙永明,張素,陳亞珠. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3359109
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:126 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?MRI掃描儀,其由線圈、磁體、掃描器和掃描床等部件組成
?北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文???共振氫原子?0彡::??—#讓..遽_??3彐彐彐=_??-??—??—???????(I??激勵(lì)射頻信#?梯度麵?植射頻信¥?=??l?:?A??位置??圖1-3?MRI成像原理圖:人體含有的氫原子受射頻信號(hào)激發(fā)后,在外部空間梯度磁場(chǎng)作用??下,發(fā)射信號(hào)頻率與空間位置相關(guān)的信號(hào);通過(guò)線圈接收到多種頻率混合信號(hào)后,采用傅里??葉變換分離各頻率信號(hào),將信號(hào)映射回空間域,獲得MRI圖像。??Fig.?1-3?The?principle?diagram?of?MRI?imaging:?After?excitation?of?radio?frequency?signal,?under??the?effect?of?magnetic?gradient?field,?hydrogen?atoms?in?human?body?emit?signal?whose?frequency?is??spatially?dependent;?The?frequency?mixed?signal?is?detected?by?coil,?after?processed?by?fourier??transform,?the?signal?is?maped?to?spatial?domain?and?converted?to?MRI?image.??反應(yīng)血液供應(yīng)狀況的成像技術(shù)(圖1-4?d給出了人體胸腔DCE圖像),其可用于評(píng)??估組織灌注特性及微血管通透性[27]。多模態(tài)MRI圖像能為放射科醫(yī)師提供綜合、??全面的圖像信息,提高疾病診斷瓦確率1161。??a)?b)??c)?d)??
?北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文???共振氫原子?0彡::??—#讓..遽_??3彐彐彐=_??-??—??—???????(I??激勵(lì)射頻信#?梯度麵?植射頻信¥?=??l?:?A??位置??圖1-3?MRI成像原理圖:人體含有的氫原子受射頻信號(hào)激發(fā)后,在外部空間梯度磁場(chǎng)作用??下,發(fā)射信號(hào)頻率與空間位置相關(guān)的信號(hào);通過(guò)線圈接收到多種頻率混合信號(hào)后,采用傅里??葉變換分離各頻率信號(hào),將信號(hào)映射回空間域,獲得MRI圖像。??Fig.?1-3?The?principle?diagram?of?MRI?imaging:?After?excitation?of?radio?frequency?signal,?under??the?effect?of?magnetic?gradient?field,?hydrogen?atoms?in?human?body?emit?signal?whose?frequency?is??spatially?dependent;?The?frequency?mixed?signal?is?detected?by?coil,?after?processed?by?fourier??transform,?the?signal?is?maped?to?spatial?domain?and?converted?to?MRI?image.??反應(yīng)血液供應(yīng)狀況的成像技術(shù)(圖1-4?d給出了人體胸腔DCE圖像),其可用于評(píng)??估組織灌注特性及微血管通透性[27]。多模態(tài)MRI圖像能為放射科醫(yī)師提供綜合、??全面的圖像信息,提高疾病診斷瓦確率1161。??a)?b)??c)?d)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]胸部多模MRI圖像的結(jié)構(gòu)補(bǔ)償配準(zhǔn)方法[J]. 呂文超,李艷鳳,彭亞輝,李居朋,陳后金. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]MSCT、MRI及二者聯(lián)合在診斷腰椎體壓縮性骨折中優(yōu)劣勢(shì)分析[J]. 武永富,龐江娜. 中國(guó)CT和MRI雜志. 2017(12)
[3]幾種PET系統(tǒng)成像參數(shù)的測(cè)定[J]. 李正美,侯坤,石麗婷,路偉釗,趙慧慧,邱建峰. 中國(guó)科技信息. 2017(20)
[4]論醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像診斷的關(guān)系[J]. 談彩琴. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志. 2015(28)
[5]磁共振梯度回波T2*WI與磁敏感加權(quán)血管成像序列對(duì)新生兒顱內(nèi)出血的診斷價(jià)值[J]. 戈明媚,吳冰,趙倩,張愛(ài)蓮,張宗麗,王華偉,孟祥鳳. 中國(guó)新生兒科雜志. 2015(04)
[6]論醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與醫(yī)學(xué)影像診斷的關(guān)系[J]. 楊東奇. 中國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)管理. 2015(16)
[7]基于共軛梯度的大尺度醫(yī)學(xué)圖像非剛性配準(zhǔn)算法[J]. 王陽(yáng)萍,王冰,杜曉剛. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]一種基于互信息與梯度的圖像精確配準(zhǔn)方法[J]. 劉君,徐來(lái)明,左小女. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2012(04)
[9]CT與MRI檢查的比較[J]. 劉玲莉. 中國(guó)社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學(xué)專業(yè)). 2010(13)
[10]非介入式手術(shù)導(dǎo)航中醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)算法[J]. 趙永明,張素,陳亞珠. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3359109
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