A Projection-based Intensity Correction Method of Phased-Array Coil Images

위상 배열 코일 영상에서의 밝기 비균등성을 projection에 기반하여 수정하는 방법

Purpose : To develop a novel approach to calculate the sensitivity profiles of the phased array coil for use in non-uniform intensity correction. Materials and Methods : The proposed intensity correction method estimates the sensitivity profile of the coil to extract intensity variations that represent the scanned image. The sensitivity profile is estimated by fitting a non-linear curve to various angles of projections through the imaged object in order to eliminate the high-frequency image content. Filtered back projection is then used to compute the estimates of the sensitivity profile of each coil. The method was applied both to phantom and brain images from 8-channel phased-array coil and 4-channel phased-array coil, respectively. Results : Intensity-corrected images from the proposed method have more uniform intensity than those from the commonly used 'sum-of-squares' approach. By using the proposed correction method, the intensity variation was reduced to $6.1\%$ from $13.1\%$, acquired from the 'sum-of-squares'. Conclusion : The proposed method is more effective at correcting the intensity non-uniformity of the phased-array surface-coil images than the conventional 'sum-of-squares' method.

목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.