回波平面成像(EPI)是磁共振成像(MRI)中的一种快速成像技术,其通过对相位编码梯度在相反方向交替切换,分别采集奇数和偶数回波信号,以此获取k空间的完整数据。这种方法可以在较短的时间内完成整个图像的采集,极大地提高了成像速度。然而,EPI技术在成像过程中容易受到磁场不均匀性、化学位移以及磁敏感性等因素的影响,这些因素会导致采集到的奇偶回波之间存在相位移动,进而产生ghost伪影。Ghost伪影是一种重复出现的图像错误,它会严重干扰图像质量,影响诊断准确性。
Ghost伪影校正方法主要包括参考扫描方法、参数优化方法、滤波器改进方法以及后处理方法。其中,参考扫描方法是通过预先采集没有Ghost伪影的图像作为参考,以此来校正后续图像中的伪影。参数优化则是通过调整成像参数,例如调整梯度场的切换速度和强度,从而减少伪影的生成。滤波器改进是针对信号接收回路和滤波器的相位偏移进行优化,减少相位移动对成像的影响。后处理方法则是对采集到的数据进行算法处理,以消除或降低伪影的影响。
本文提到的两种主要方法,混合空间投影方法和基于相位恢复的方法,都是在后处理阶段应用的Ghost伪影校正技术。混合空间投影方法是基于一种特殊的运动校正技术,它通过分解原始图像和伪影图像,利用数学手段消除二者之间的差异。而基于相位恢复的方法,则是通过对原始图像和伪影图像进行傅里叶变换,通过数学模型找到奇偶回波的相位差,然后对相位进行校正来消除Ghost伪影。
实验结果表明,通过上述方法可以明显降低Ghost伪影的强度,改善EPI图像的质量。尽管硬件性能的提升可以减少伪影的发生,但实际操作中,由于硬件的物理限制,伪影依然难以避免。因此,基于软件的伪影校正技术具有重要的应用价值。
Ghost伪影产生的数学描述部分,文中详细解释了伪影产生的原因。简单来说,就是由于成像物体的物理和化学特性导致了成像过程中信号采集的不一致性,从而导致奇偶回波之间的相位移动。为了解决这个问题,首先需要确定奇偶回波的相位差,之后便可以通过数学模型来校正相位,从而消除或减弱Ghost伪影的影响。
文中还提到了国家“973”研究项目和山西省青年基金项目的资助,这表明了该研究课题得到了相关科研基金的支持,反映了该研究领域在学术界的重视程度。通过这些研究,我们可以期待未来在MRI成像领域,尤其是在EPI技术中,Ghost伪影问题能得到更有效的解决,进而提高成像技术的应用价值和诊断准确性。