基于深度能量模型的低剂量CT重建

降低计算机断层扫描（CT）的剂量对于降低临床应用中的辐射风险至关重要,深度学习的快速发展和广泛应用为低剂量CT成像算法的发展带来了新的方向。与大多数受益于手动设计的先验函数或有监督学习方案的现有先验驱动算法不同,本文使用基于深度能量模型来学习正常剂量CT的先验知识,然后在迭代重建阶段,将数据一致性作为条件项集成到低剂量CT的迭代生成模型中,通过郎之万动力学迭代更新训练的先验,实现低剂量CT重建。实验比较,证明所提方法的降噪和细节保留能力优良。      

基于深度学习的低剂量CT成像算法研究进展

计算机断层扫描成像(CT)技术具有成像速度快分辨率高的优点,广泛应用于医学临床诊断中.然而,提高剂量辐射会引发人体组织器官受损,降低剂量又会造成成像质量严重下降.为解决上述矛盾,在确保成像质量满足临床诊断需求的条件下,研究如何最大程度地降低X射线辐射对人体造成的伤害,己成为低剂量CT成像技术的研究热点.近年来,在人工智...     

胰腺低剂量CT灌注扫描成像技术应用现状及研究趋势

目前,胰腺的影像学诊断逐渐从常规CT扫描单一的形态学诊断向CT灌注形态和功能学并重诊断转变;CT灌注是在常规CT扫描基础上发展起来的一种功能影像成像技术,通过CT灌注观察胰腺微循环变化可以早期诊断胰腺疾病,在胰腺疾病研究领域中是热点;用常规条件行CT灌注扫描,明显地增加了患者的辐射剂量,如何行低辐射剂量CT灌注成为当前重点探讨方向。本文综述胰腺低剂量CT灌注扫描成像技术应用现状及研究趋势。     

基于投影域数据恢复的低剂量CT稀疏角度重建

针对目前CT的X射线电离辐射危害,提出了一种基于低剂量CT投影数据进行稀疏角度重建的方法来降低辐射剂量。本方法首先对低剂量CT的投影数据采用惩罚加权最小二乘(PWLS)方法进行去噪处理,然后对去噪后的投影数据进行稀疏角度的CT图像重建。对Shepp-Logan模体仿真实验及真实实验数据重建结果表明:本文提出的基于低剂量CT的稀疏重建方法可有效地抑制重建图像噪声和条形伪影,实现稀疏角度的低剂量CT图像重建。     

超低剂量心脏CT扫描对冠状动脉狭窄分级和量化的价值

目的：在冠状动脉CT成像（CCTA）中,以100 kV扫描为参照,评估70 kV扫描对冠状动脉狭窄程度分级和量化的一致性。方法：选取70名临床怀疑或已知冠心病且适合行CCTA检查的患者,使用256排宽探测器CT,分别用70 kV和100kV管电压进行单心动周期CCTA检查。比较两组扫描的有效辐射剂量（ED）及图像信噪比（SNR）。对冠状动脉的9个节段进行狭窄程度分析。将狭窄程度分为正常（0%）、轻度（1%~49%）、中度（50%~69%）和重度（70%~100%）四个等级。记录狭窄程度一致的冠状动脉节段数目。使用Bland-Altman分析比较冠脉狭窄程度的一致性。结果：70 kV扫描的有效辐射剂量显著低于100 kV扫描的,分别为（0.26±0.08）mSv和（1.07±0.05）mSv （P<0.01）,信噪比显著低于100 kV扫描,分别为16.53±5.87和18.19±6.07（P<0.05）。在630个冠状动脉节段中,608个（96.5%）分级一致。Bland-Altman分析显示两组扫描方法评估狭窄程度差异性的95%可信区间约在15%~30%之间。结论：70kV冠状动脉CTA成像可以大幅度降低辐射剂量,对冠脉狭窄程度的分级与常规100kV扫描基本一致。但是对冠状动脉的精确量化测量与常规扫描有一定的差异性。     

低剂量对比剂联合低监测阈值在头颈部CTA中的应用

目的：探讨Philips Brilliance iCT低剂量对比剂联合低监测阈值在头颈部CTA中的应用。资料与方法：选取我院需行头颈部CTA的患者60例,随机分为A组（观察组）、B组（实验组）。分别行不同的注射扫描方案：A组对比剂60 mL,生理盐水40 m L,监测阈值150 HU;B组对比剂40 mL,生理盐水40 mL,监测阈值90 HU;两组注射速率均以5.0 mL/s,均监测主动脉弓。分别对两组图像进行主观评价（目测法）和客观评价（分别测量上腔静脉、主动脉弓、左右颈总动脉、基底动脉及左右大脑中动脉的CT值）来进行图像质量分析。结果：①主观评价A、B两组图像均能满足诊断要求,B组明显减少上腔静脉对比剂残留;②A、B两组图像质量等级评分无统计学意义（P> 0.05）;③A、B两组各部位测量的CT值比较均有统计学意义（P <0.05）。结论：Philips Brilliance iCT在头颈部CTA检查中采用40 m L对比剂配合主动脉弓90 HU的监测阈值的方法,虽然图像CT值比较有差异,但图像质量完全能够满足临床诊断要求。且在保证图像质量的前提下,降低了对比剂用量,减少了上腔静脉对比剂的残留,降低了过敏反应的发生及对比剂对肾功能的损伤。     

CT低剂量冠状动脉成像的管电流与管电压参数优化现状

随着64排以上多层螺旋CT(MSCT)和双源CT(DSCT)的飞速发展,CT冠状动脉成像(CTCA)以其无创、便捷、低风险和低费用等优越性,在临床上得到了越来越广泛应用。但较复杂的心脏血管成像,往往伴随着较高的辐射剂量,因此这就大大地增加了患恶性肿瘤的几率。近年来,CTCA辐射量的问题得到了不少学者的关注,对如何低剂量CTCA做了大量的研究,而管电流与管电压的调节在CT低剂量冠状动脉成像起着重要作用,本文综述了当前管电流与管电压参数优化应用的总体状况,并认为在保证CTCA图像质量的前提下,对于体重指数正常、心率稳定、冠状动脉钙化总评分在100AU以下的患者,采用降低管电压扫描可明显减少辐射剂量,若再联合应用ECG调制电流曝光技术,将进一步减少辐射剂量。但对于肥胖体重、心律不齐及钙化较多者则不适用低剂量CTCA检查。     

基于低剂量胸部CT原始数据迭代重建增强等级评价不同类型肺小结节的初步分析

目的：探讨低剂量胸部CT（LDCT）原始数据迭代重建（SAFIRE）增强等级与不同类型（实性、部分实性及纯磨玻璃）肺小结节优化显示的对应关系。材料与方法：分析2020年9月至2021年1月行LDCT并符合肺小结节入组标准受试者101例105个肺小结节,依结节性质分为实性结节组（n=27）,部分实性结节组（n=37）和纯磨玻璃结节组（n=41）。采用单因素方差分析、卡方检验或Kruskal-Wallis H检验先分析组间一般资料,再以滤波反投影算法（FBP,B50f）为参照,比较SAFIRE I50f和I70f（分别1~5级）各模式下客观图像质量（噪声值、肺小结节CT值、SNR和CNR）和主观图像质量评分。结果：①三组在性别、身体质量指数和结节分布无显著差异,纯磨玻璃结节组年龄和结节长径均小于实性和部分实性结节组;② SAFIRE I50f 1~5和I70f-5图像噪声值均低于FBP B50f,其中SAFIRE I50f-5噪声值最低,不同模式下肺小结节CT值无显著差异,SAFIRE I50f-5肺小结节SNR和CNR均高于FBP B50f和其他SAFIRE模式;③ SAFIRE I50f 3~5实性和部分实性肺小结节图像质量主观评分高于FBP B50f和除I70f-5外SAFIRE其他模式,SAFIRE I50f-4纯磨玻璃肺小结节图像质量主观评分高于FBP B50f和除I50f-3、I50f-5外SAFIRE其他模式且组间评分无显著差异。结论：SAFIRE I50f-4在LDCT实性、部分实性和纯磨玻璃肺小结节图像质量客观、主观评价方面均表现良好且均衡,可适用于各类型肺小结节LDCT评价。     

基于CNN和Transformer耦合网络的低剂量CT图像重建方法

在投影角度个数不变的情况下,降低每个角度下的射线剂量,是一种有效的低剂量CT实现方式,然而,这会使得重建图像的噪声较大。当前,以卷积神经网络（CNN）为代表的深度学习图像去噪方法已经成为低剂量CT图像去噪的经典方法。受Transformer在计算机视觉任务中展现的良好性能的启发,本文提出一种CNN和Transformer耦合的网络（CTC）,以进一步提高CT图像去噪的性能。CTC网络综合运用CNN的局部信息关联能力和Transformer的全局信息捕捉能力,构建8个由CNN部件和一种改进的Transformer部件构成的核心网络块,并基于残差连接机制和信息复用机制将之互联。与现有4种去噪网络比较,CTC网络去噪能力更强,可以实现高精度低剂量CT图像重建。      

多层螺旋CT胸部扫描参数的优化研究

目的:比较16层螺旋CT的4种不同胸部的扫描技术参数,探讨胸部检查最适合的扫描参数。资料与方法:回顾性分析2003年6月至2011年4月间CT检查采用此4种扫描参数的患者100例,肺部低剂量检查和常规剂量检查均分别采用1.5mm×16(24mm)及0.75mm×16(12mm)宽探测器进行扫描;有效mAs分别为20mAs及100mAs;管电压、扫描周期及重建层厚等均相同,为120kV、0.5s、5mm。再分别重叠50%重组2mm及1mm的最薄层图像用于三维后处理用,对照分析其影像及后处理重建图像的质量。结果:4种扫描检查方法所得的肺部影像正常结构及所显示的病灶均无明显差异,图像质量优良;采用较宽探测器和低剂量扫描方案的扫描时间及X线剂量均明显减少,所产生的X线辐射也大幅减少。结论:胸部CT扫描采用宽(1.5mm)探测器和低剂量扫描方案进行时,其辐射剂量(CTDIvol)只为窄(0.75mm)探测器和常规剂量扫描方案的20%,但能提供相近的诊断信息。