[发明专利]一种优化的磁共振灌注成像图像中血容量量化方法

摘要

本发明涉及一种优化的磁共振灌注成像图像中血容量量化方法，技术特征在于：在磁共振灌注成像图像的颅内主中央动脉选取具有典型双峰形状的动脉输入函数。将造影剂浓度时间序列信号与动脉输入函数做去卷积运算，得到具有近似单峰形状的残余函数。利用gamma函数拟合所选取的动脉输入函数，得到动脉输入函数的首次通过。将拟合得到的动脉输入函数的首次通过与残余函数做卷积运算，从而重建出初始时间-显影剂浓度曲线中的首次通过分量。利用重建的首次分量来量化血容量，抑制量化误差。本发明将上述首次通过重建算法与造影剂渗漏效应矫正算法相结合，进一步抑制血容量量化误差。

主权项

一种优化的磁共振灌注成像图像中血容量量化方法，其特征在于步骤如下：步骤1：根据 C ( x , y , z , t ) = - 1 TE ln ( S ( x , y , z , t ) S 0 ( x , y , z ) ) , 将图像中三维像素的时间-灰度信号曲线转换为时间-造影剂浓度曲线，其中：(x，y，z)为三维像素在图像矩阵中的索引值，C(x，y，z，t)为索引值(x，y，z)处三维像素的时间-造影剂浓度曲线，TE为磁共振灌注成像图像的回波时间，S(x，y，z，t)为索引值(x，y，z)处三维像素的时间-灰度信号曲线，S0(x，y，z)为造影剂到达之前索引值(x，y，z)处三维像素的基准灰度值，ln(·)为对数运算符；所述的基准灰度值为该像素时间-灰度信号曲线中造影剂达到之前的时间点的均值；步骤2：根据造影剂渗漏效应矫正算法，矫正三维像素的时间-造影剂浓度曲线中因造影剂渗漏效应带来的附加顺磁效应，得到矫正后的时间-造影剂浓度曲线Ccorr(t)；步骤3：在图像中脑主中央动脉邻域选取一个像素，将该像素的时间-造影剂浓度曲线作为动脉输入函数f(t)；所述选取像素的时间-造影剂浓度曲线具有典型双峰形状；步骤4：采用标准奇异值分解算法，以步骤3得到的f(t)为输入函数，对步骤2得到的Ccorr(t)做去卷积运算，得到残余函数R(t)；步骤5：采用gamma函数以非线性最小二乘算法拟合步骤3中得到的动脉输入函数f(t)，得到f(t)的首次通过f1(t)；步骤6：将步骤5中得到的f1(t)与步骤4中得到的R(t)做卷积运算以重建步骤2中的Ccorr(t)的首次通过分量C1(t)；步骤7：根据 rCBV ∝ ∫ t 0 t C 1 ( τ ) dτ ，利用步骤6中得到的C1(t)来量化该像素点处的局部血容量rCBV，其中rCBV为局部血容量，t0为造影剂到达时刻，τ为积分常数。