基于Kalman滤波和生物传热模型的实时磁共振温度成像精度提升 |
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引用本文: | 吴锦超,仇诗涵,李沐恒,韦兴,陈秉耀,应葵.基于Kalman滤波和生物传热模型的实时磁共振温度成像精度提升[J].清华大学学报(自然科学版),2020,60(4):334-340. |
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作者姓名: | 吴锦超 仇诗涵 李沐恒 韦兴 陈秉耀 应葵 |
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作者单位: | 清华大学工程物理系,粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,北京100084;清华大学医学院,生物医学工程系,北京100084;航天中心医院骨科,北京100048 |
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摘 要: | 磁共振温度成像能够为肿瘤热疗消融提供实时、全局的温度场监控,是保障消融安全、有效进行的重要技术手段。然而,临床中磁共振温度成像信噪比较低,该现象在选用快速成像序列时尤为严重。针对这一问题,该文提出了基于Kalman滤波和生物传热模型对磁共振温度成像进行滤波的方法。该方法将生物传热模型改写成Kalman滤波方法的状态转移矩阵形式,并将模拟温度和磁共振测温值相结合,以获得具有高精度和高信噪比的估计温度。临床仿真实验表明,该方法能将测温均方根误差从6℃降至2℃;仿体实验表明,测量值与真实值的均方根误差从1.927℃下降到0.735℃,且信噪比显著提升。
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关 键 词: | 核磁共振成像 磁共振温度成像 生物传热模型 Kalman滤波 |
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