Phase-correcting denoising for diffusion magnetic resonance imaging

Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme (MRG), anatomik MRG'ye kıyasla düşük sinyal-gürültü oranına (SGO) sahip bir tekniktir. SGO problemini aşmak için bir çok tekrar görüntüsünün ortalaması alınmaktadır. Ancak difüzyon ağırlıklandırmayı sağlayan gradyanlar esnasındaki hasta hareketi veya lokal pulsasyonlar, tekrar görüntüleri arasında faz farkı ve k-uzayı kaymaları yaratmakta, ve de yerel sinyal iptalleri nedeniyle karmaşık değerli ortalama alınmasını engellemektedir. Tekrar görüntülerinin mutlak değer ortalamasını almak bu faz sorunlarını engellerken gürültü birikime yol açmaktadır. Bu tezde, yerel sinyal iptalleri olmadan SGO'yu artıran bir geriçatım tekniği önerilmiştir. Öncelikle, global faz düzeltimi algoritması, ardından kısmi Fourier geriçatım tekniği uygulanmıştır. Daha sonra, yapısal detayları yitirmeden gürültüyü azaltan özgün bir "faz düzelten yerel olmayan ortalama (FD-YOO) süzgeci" önerilmiştir. Önerilen FD-YOO, tekrar görüntülerindeki ortak yapıların sadece gürültü ve de faz sorunları açısından farklı olması gerektiği bilgisinden yararlanmıştır. Önerilen FD-YOO önce difüzyon ağırlıklı MRG'de (d-MRG) uygulanmış, ardından bir çok farklı difüzyon yönüne ait benzerlik bilgisini de kullanacak şekilde difüzyon tensör MRG (dt-MRG) için değiştirilmiştir. Sonuçlar kapsamlı simulasyonlarla ve in vivo deneylerle d-MRG ve dt-MRG'de gösterilmiştir. Önerilen FD-YOO süzgeci yüksek görüntü kalitesine sinyal iptalleri olmadan ulaşabilmekte, ve de doğru difüzyon katsayısı ve fraksiyonel anizotropi değerlerine ulaşılmasını sağlamaktadır. Bu geriçatım tekniği özellikle yüksek çözünürlük gerektiren bölgelerde görüntüleme için yararlı olacaktır.