一种基于层选择的弥散张量优化算法.pdfVIP

第43卷第 1期 东南大 学 学报 (自然科学版) Vo1．43 No．1 2013年 1月 JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY (NaturalScienceEdition) Jan．2013 doi：10．3969／j．issn．1001—0505．2013．01．006 一 种基于层选择的弥散张量优化算法 刘 薇 周振宇 4 刘小征 严 序 杨 光 王遵亮 周永迪 PetersonBradleyS 徐冬溶 2’ (华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室，上海200062) (华东师范大学上海市磁共振重点实验室 ，上海200062) (哥伦比亚大学精神病学系，纽约10032) (纽约州立精神疾病研究所，纽约 10032) (东南大学生物科学与医学工程学院，南京210096) 摘要：为了从带伪影的弥散加权数据中重建更准确的张量，提出了一种基于层选择的张量优化 算法．首先对弥散加权图像中常见的3种伪影(波状、层间运动和对比度伪影)进行定性分析，分 别提取3种对应的特征(小波标记、相似度和相关性)来识别这些伪影，从而区分出正常图层和 伪影图层．然后，利用正常图层数据进行张量重建．模拟实验结果验证 了这3种特征对弥散加权 图像中相关伪影判断的有效性，且对波状伪影和层间运动伪影的判断率均大于90％．真实数据 实验结果表明，与类似算法相比，所提算法可以更好地改善部分各向异性伪彩图中的偏色现象， 在 白质结构分析中提供了更准确的方向信息． 关键词：弥散加权成像；弥散张量成像；张量优化；小波标记；互信息；灰度共生矩阵 中图分类号：TP391．41 文献标志码 ：A 文章编号 ：1001—0505(2013)01-003005 Slice-wiseoptimizationalgorithm fordiffusiontensorestimation LiuW ei ZhouZhenyu。’ LiuXiaozheng YanXu ， YangGuang W angZunliang ZhouYongdi PetersonBradleyS ， XuDongrong，。， (KeyLaboratoryofBrainFunctionalGenomicsofMinistry ofEducation，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200062，China) (ShanghaiKeyLaboratoryofMagneticResonnace，EastChinaNomralUniversity，Shnaghai200062，China) (DepartmentofPsychiatry，ColumbiaUniversity，NewYork10032，USA) (NewYorkStatePsychiatricInstitute，NewYork10032，USA) (SchoolofBiologicalSciencenadMedicalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) Abstract：A slice—wiseoptimizationalgorithm fordiffusiontensorestimationisproposedtoireprove theaccuracyofestimatingtensorsbyusingdiffusionweightedimaging(DWI)datawhichcontain artifacts．Firstly，threetypesofco