[发明专利]磁共振弥散张量成像纤维束追踪装置

摘要

一种磁共振弥散张量成像纤维束追踪装置通过各个部件分别完成：（1）采集磁共振弥散张量图像；（2）对其中的未施加弥散梯度磁场序列与任一施加弥散梯度磁场序列进行脑组织分割，前者作为脑组织图像基准模板；（3）对脑组织提取后的两个图像序列进行三维仿射变换，得到空间变换关系；（4）利用最佳变换关系对余下的弥散张量图像序列进行空间变换；（5）张量场与特征向量计算；（5）感兴趣与追踪条件的设定；（6）基于可变步长的纤维束双向追踪与显示，从而快速、有效的对人脑白质进行纤维束追踪与显示。在弥散张量成像过程中，因空间位置而产生的图像偏差得以纠正，并在追踪过程中采用弹性步长从而确保了纤维束的可靠追踪。

主权项

一种根据脑功能图像采集设备对人脑的扫描形成的结果来进行磁共振弥散张量成像纤维束追踪的磁共振弥散张量成像纤维束追踪装置，其特征在于，包括：采集部，从所述脑功能图像采集设备中通过采集矩阵来采集所述人脑的至少十二个方向上的不同序列磁共振弥散张量图像，取所述不同序列磁共振弥散张量图像中的任意一个序列作为参照图像；归一化处理部，对不同的所述序列磁共振弥散张量图像进行归一化处理使得所有所述序列磁共振弥散张量图像的像素大小以及几何尺寸均一致；分割部，对所述参照图像进行提取分割从而获得相对应的未施加弥散磁场序列的基准脑组织图像与施加弥散梯度磁场序列的待纠正脑组织图像，所述基准脑组织图像作为脑组织标准模版；参照图像纠正部，根据空间变换矩阵计算出所述参照图像的所述基准脑组织图像与所述待纠正脑组织图像两者的空间变换关系并以所述基准脑组织图像作为脑组织标准模版实现所述参照图像的所述基准脑组织图像的像素与所述待纠正脑组织图像的像素在空间位置上达到一一对应；图像配准纠正部，把除参照图像以外的所有所述序列磁共振弥散张量图像形成对应的待纠正图像，根据所述空间变换关系对所述待纠正图像进行三维仿射变换从而使得所有的所述序列磁共振弥散张量图像的像素在空间位置上达到一一对应；计算部，通过矩阵计算出所有所述序列磁共振弥散张量图像的张量场并将所有所述序列磁共振弥散张量图像的每个体素的弥散信息用一个3×3 矩阵的张量来表示，把每个所述体素进行矩阵分解从而得到每个所述体素的特征值和特征向量。感兴趣区选择部，通过感兴趣区设置模块在所述脑组织标准模版上选择需要追踪的感兴趣区，对所述感兴趣区均匀插值从而得到的所述感兴趣区的种子点；追踪参数设置部，设置追踪时所需要的追踪参数，所述追踪参数具有脑组织各向异性阈值、追踪角度阈值、迭代步数；追踪部，根据设置好的所述追踪参数，从所述感兴趣区的所述种子点开始沿着所述感兴趣区的每个所述体素的所述特征向量从正反两个方向进行追踪从而得到所述感兴趣区的纤维束；存储部，存储追踪到的所述纤维束的条数以及每条所述纤维束中的点的坐标；显示部，显示所述纤维束中的点相连接形成的所述纤维束。