神經影像資料處理/處理/步驟/磁場圖校正

神經影像資料處理/處理/步驟
配準和歸一化	磁場圖校正	生理噪聲迴歸

磁場不均勻性

大腦組織的差異會導致靜態磁場不均勻性，這會導致用於 fMRI 的快速且靈敏的 EPI 序列中的訊號失真。這種失真在空氣充盈的鼻竇與骨骼或組織接壤的區域（如額葉和顳葉）變得很嚴重。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和未失真的解剖影像（透過較不靈敏的序列獲取）之間實現準確配準。可以透過勻場在掃描過程中最大程度地減少磁場不均勻性。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，可能需要或建議在預處理過程中考慮勻場無法克服的不均勻性。^[1]

場對映

場圖是跨越空間的磁場強度的影像。可以透過獲得具有略微不同的回波時間的兩個訊號相點陣圖像來獲得場圖。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，則回波時間差引起的相位差在所有體素中都將相同，所得影像將為均勻灰色。場圖可以在掃描過程中或在幻影上獲取，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。假設該影像是在沒有偏差的情況下真實的影像與偏差場的失真效應的組合。通常依賴於馬爾可夫隨機場模型的校正演算法用於確定最可能的失真模式，並透過從偏差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）考慮組織分割，因為對不同型別的組織進行建模，然後使不同組織的強度分佈相等。^[3]

實施

SPM

SPM 提供了兩種方法來校正幾何失真。當失真沿前後軸發生並且大腦的內在對稱性不受影響時，Realign & Unwarp 針對這種良性失真而設計。但是，如果失真發生在其他軸上，例如左右方向，則應應用 FieldMap 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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