モーショントラッキングのためのタグ付き心臓MRIの位相アンラッピングへのBスプラインアプローチ

タグ付き磁気共鳴画像の位相アンラッピングに対する新しいBスプラインベースのアプローチが、心臓の動き追跡のために提案されています。二眼bスプライン表面を使用して、絶対位相をモデル化します。位相アンラッピング問題は、絶対フェーズとラップされた位相の空間勾配の差の合計と、再巻かれたフェーズとラップされた位相の差を最小限に抑える混合整数最適化問題として定式化されます。モーショントラッキングの既存の手法とは対照的に、提案されたアプローチは、インターフレームのハーフタグ変位の制限を克服し、モーショントラッキングの堅牢性を高めることができます。この記事ではさらに、小さな動きのための高調波位相イメージング法と大きな動きのためのBスプラインアプローチの効率を活用するためのハイブリッドハーモニック相イメージングB-splineメソッドを提示します。提案されたアプローチは、高調波イメージングと高品質のガイド付きパスフォロー方法と比較した場合、長い軸スライスと短軸スライスの両方で心臓MRIスキャンの完全なセットに連続して適用されてきました。

A novel B-Spline based approach to phase unwrapping in tagged magnetic resonance images is proposed for cardiac motion tracking. A bicubic B-spline surface is used to model the absolute phase. The phase unwrapping problem is formulated as a mixed integer optimization problem that minimizes the sum of the difference between the spatial gradients of absolute and wrapped phases, and the difference between the rewrapped and wrapped phases. In contrast to the existing techniques for motion tracking, the proposed approach can overcome the limitation of interframe half-tag displacement and increase the robustness of motion tracking. The article further presents a hybrid harmonic phase imaging-B-spline method to take the advantage of the harmonic phase imaging method for small motion and the efficiency of the B-Spline approach for large motion. The proposed approach has been successively applied to a full set of cardiac MRI scans in both long and short axis slices with superior performance when compared with the harmonic phase imaging and quality guided path-following methods.