基于频率筛选的磁粒子成像量化分析研究
王璐1
黄妍1
赵诣深1
杜洋2
张璐1
1.首都医科大学生物医学工程学院,北京 100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室,北京 1000692.中国科学院自动化研究所 中国科学院分子影像重点实验室,北京 100190
摘要：为实现磁粒子成像(magnetic particle imaging,MPI)中示踪剂铁量化,本研究基于仿真程序,采集二维扫描图像,筛选信号频率并重建图像,以聚类结果作为先验信息,约束水平集函数的演化,对示踪剂图像进行分割,并借助Dice系数、IoU等参数定量评估分割效果.通过计算分割区域的信号强度总和,建立MPI信号与已知示踪剂铁含量的校正曲线.结果显示,频率筛选后显著缩短了信号重建时间;基于先验的水平集方法Dice系数和IoU均大于0.90,实现了肿瘤区域较精准的分割;通过本研究建立的MPI信号强度与铁含量的校正曲线,实现了示踪剂铁量化,平均误差为3.11%,最小误差0.03%.结果表明,基于先验的水平集方法可实现较精确的图像分割和铁量化,为MPI临床前定量研究提供参考.
关键词：磁粒子成像超顺磁性氧化铁纳米颗粒系统矩阵重建K-means聚类图像分割
分类号：R318(医用一般科学)TP391.9(计算技术、计算机技术)TP181(自动化基础理论)R737.9(泌尿生殖器肿瘤)
资助基金：国家自然科学基金(81871514)
论文发表日期：2023-06-25
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 115-121 )
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