神經影像資料處理/處理/步驟/場圖校正

神經影像資料處理/處理/步驟
配準和歸一化	場圖校正	生理噪聲迴歸

磁場不均勻性

大腦中組織的不同會導致靜態場不均勻性，這會導致用於 fMRI 的快速敏感 EPI 序列中的訊號失真。這種失真在充滿空氣的鼻竇與骨骼或組織相鄰的區域變得很嚴重，例如額葉和顳葉。結果可能是影像的幾何失真，甚至訊號丟失，這使得很難在從 fMRI 時間序列計算出的啟用圖與未失真的解剖影像（透過較不敏感的序列獲得）之間實現準確的配準。場不均勻性可以透過勻場在掃描過程中最小化。透過調整勻場線圈產生的許多一階、二階和更高階磁場梯度，可以校正場失真。但是，在預處理過程中，可能需要或建議考慮勻場無法克服的不均勻性。^[1]

場圖

場圖是磁場強度在空間上的影像。場圖可以透過獲取具有略微不同回波時間的兩個訊號相點陣圖像來獲得。相點陣圖像之間的差異與任何給定位置的場強成正比。如果場完全均勻，則由不同回波時間引起的相位差將在所有體素中相同，所得影像將是均勻的灰色。場圖可以作為掃描過程的一部分獲取，也可以在體模上獲取，然後用於校正任何幾何失真。^[2]

偏場校正

如果沒有關於磁場分佈的先驗知識，則可以從收集的影像本身估計強度變化。假定該影像是在沒有偏場的情況下，真實資料的組合以及偏場的失真效應。通常依賴馬爾可夫隨機場模型的校正演算法被用來確定最可能的失真模式，並透過從偏置影像中去除計算出的失真來重建假設的真實影像。偏場校正也可以（或確實）考慮到組織分割，因為不同型別的組織被建模，然後不同組織中強度的分佈變得相等。^[3]

實施

SPM

SPM 提供了兩種幾何失真校正方法。當失真沿著前後軸發生並且大腦的內在對稱性不受影響時，重新校準和解卷繞被設計用於這種良性失真。但是，如果失真發生在其他軸上，例如左右方向，則應應用場圖工具箱和 VDM 實用程式來克服這些嚴重失真。

參考文獻

↑ Hutton, Chloe; Bork, Andreas; Josephs, Oliver; Deichmann, Ralf; Ashburner, John; Turner, Robert (2002). "Image Distortion Correction in fMRI: A Quantitative Evaluation". NeuroImage. 16 (1): 217–40. doi:10.1006/nimg.2001.1054. PMID 11969330.
↑ Huettel, S. A., Song, A.W., & McCarthy, G. (2008). Functional Magnetic Resonance Imaging (2nd edition). Sinauer Associates, Inc: Sunderland, Massachusetts, USA.
↑ Guillemaud, R.; Brady, M. (1997). "Estimating the bias field of MR images". IEEE Transactions on Medical Imaging. 16 (3): 238–51. doi:10.1109/42.585758. PMID 9184886.

進一步閱讀

[1] Hutton, Chloe; Bork, Andreas; Josephs, Oliver; Deichmann, Ralf; Ashburner, John; Turner, Robert (2002). "Image Distortion Correction in fMRI: A Quantitative Evaluation". NeuroImage. 16 (1): 217–40. doi:10.1006/nimg.2001.1054. PMID 11969330.

[2] Huettel, S. A., Song, A.W., & McCarthy, G. (2008). Functional Magnetic Resonance Imaging (2nd edition). Sinauer Associates, Inc: Sunderland, Massachusetts, USA.

[3] Guillemaud, R.; Brady, M. (1997). "Estimating the bias field of MR images". IEEE Transactions on Medical Imaging. 16 (3): 238–51. doi:10.1109/42.585758. PMID 9184886.

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