基于随机全连接联合条件随机场模型的噪声补偿偏置校正扩散加权直肠内磁共振成像

扩散加权磁共振成像（DW-MR）是基于影像的前列腺癌筛查与检测的有力工具。在DW-MR成像中通常使用直肠内线圈以提高采集的信噪比（SNR），但代价是显著的强度不均匀性（偏置场），且离直肠内线圈越远该不均匀性越严重。偏置场的存在会对不同图像分析任务以及前列腺肿瘤定位的准确性产生显著负面影响，从而导致观察者间与观察者内变异性增加。回顾性偏置校正方法被引入作为比前瞻性方法更高效的偏置校正途径，其可校正MR成像中扫描仪和解剖相关的偏置场。先前提出的回顾性偏置场校正方法存在不期望的噪声放大问题，会降低偏置校正后DW-MR图像的质量。在此，我们提出一种统一的数据重建方法，能够在DW-MR成像中联合补偿偏置场与数据噪声。所提出的噪声补偿偏置校正（NCBC）数据重建方法利用一种新颖的随机全连接联合条件随机场（SFC-JCRF）模型来减轻重建MR数据中数据噪声与偏置场的影响。所提出的NCBC重建方法在合成DW-MR数据、物理DW体模以及使用直肠内MR线圈获取的真实DW-MR数据上进行了测试。定性与定量分析均表明，与其他被测偏置校正方法相比，所提出的NCBC方法能获得改进的图像质量。因此，该NCBC方法有潜力作为一种有用的回顾性方法用于提高影像解读的一致性。