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使用宽阵列CT扫描仪和最新迭代重建算法进行亚毫西弗级颈动脉CT血管造影：与上一代技术相比的可行性和诊断准确性
摘要： 目的：评估采用最新迭代重建（IR）算法的低剂量颈动脉CT血管造影（CTA）方案的可评估性及诊断准确性，并与使用前代CT设备及IR的标准100 kVp方案进行对比。材料与方法：前瞻性纳入105例接受颈动脉CTA检查的患者（组1），采用80 kVp联合最新IR算法扫描?；毓诵匝∪?00例具有相似检查指征、曾接受标准100 kVp方案及第一代IR算法扫描的连续患者作为对照（组2）。采用4分Likert量表评估图像质量，测量并比较两组颈总动脉（CCA）、颈内动脉（ICA）及Willis环层面的CT值、图像噪声、信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）及有效剂量（ED）。对组1中62例行临床指征DSA检查者进行结果比对。结果：所有检查均具可诊断性，两组各动脉段平均CT值均超过450 HU。尽管采用80 kVp，组1的图像噪声显著低于组2，且SNR与CNR更高。组1中62例DSA对照显示，基于节段的CTA分析敏感度、阴性预测值及准确率分别为100%、100%和99%。组1平均ED为0.54±0.1 mSv，剂量降低达86%。结论：采用最新IR算法的颈动脉CTA可在亚毫西弗辐射剂量下实现优质图像质量，同时保持良好的可评估性与诊断准确性。
关键词： 动脉粥样硬化，颈动脉，计算机断层血管造影，迭代重建算法，剂量降低
更新于2025-09-23 15:22:29
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一种基于投影间传感器融合的方法，用于估计同步移动栅格CBCT系统中被遮挡的投影信号
摘要： 目的：预物体栅格可减少并校正锥形束计算机断层扫描（CBCT）中的散射，但每个投影中有一半信号会被栅格阻挡。同步移动栅格（SMOG）技术通过在每个机架位置获取两个互补投影并合并为完整投影来解决此问题，然而该方法存在扫描时间延长及每机架角度下精确融合双投影的技术难题。本研究提出新型SMOG方案：每个机架角度仅采集单次投影，通过相邻投影的互补栅格图案设计，结合投影间传感器融合（IPSF）技术估算各投影中被阻挡信号。该方案因栅格阻挡半数入射辐射，还具有降低成像剂量的潜在优势。 方法：IPSF算法将相邻两个机架角度的多组配对观测值作为被阻挡信号的近似值，通过加权最小二乘回归最终确定被阻挡信号。首先在头部模体上采用模拟SMOG进行测试，以信噪比（SNR，表征恢复图像与无SMOG原始图像的差异）评估IPSF恢复缺失信号的能力；随后在台式CBCT系统搭载的原型SMOG装置上，使用Catphan模体验证该方案。结果：模拟SMOG实验显示，相较于传统插值法（修复法），单次投影与重建三维图像的SNR分别从15.1dB、12.7dB提升至35.6dB和28.9dB，表明IPSF成功恢复了大部分被阻挡信号。原型SMOG实验中，IPSF-SMOG方案成功重建CBCT图像，视觉评估显示Catphan模体的精细几何特征基本恢复，杯状伪影等散射相关伪影基本消除。结论：IPSF-SMOG技术在降低散射伪影、提升图像质量的同时具有辐射剂量优势，应用前景良好。
关键词： 移动栅格、散射校正、插值、传感器融合、几何模型、SMOG、剂量降低、锥形束CT
更新于2025-09-23 15:22:29
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SPECT心肌灌注成像中注射活度水平的个性化模型
摘要： 我们提出一种针对患者的个性化方法，通过调整单光子发射计算机断层扫描心肌灌注成像（SPECT-MPI）中每位患者的注射活度来实现辐射剂量降低。首先，我们基于大量临床采集数据（857例受试者）制定策略，确定每位患者所需的最小剂量水平，确保重建图像与传统临床剂量获得的图像具有足够相似性。随后应用机器学习模型，根据包含体格测量数据和多种临床变量的患者特征集，预测个体所需的剂量水平。我们针对临床SPECT-MPI中两种常用重建方法验证个性化剂量模型：1）带后滤波的传统滤波反投影法（FBP）；2）带衰减校正、散射校正和分辨率校正的有序子集期望最大化法（OS-EM），并采用临床定量灌注SPECT（QPS）软件包评估其在灌注缺损检测中的性能。结果表明，与传统临床剂量相比，个体间实现的剂量降低幅度存在显著差异，且个性化剂量模型相比全局（非患者特异性）剂量降低方法能进一步实现平均剂量缩减。具体而言，FBP和OS-EM重建的平均个性化剂量水平可分别降至全临床剂量的58%和54%，同时不损害灌注缺损检测效果。此外，当平均个性化剂量进一步降至全剂量的16%时，OS-EM仍能达到与全剂量FBP相当的检测准确度水平。
关键词： 个性化成像、剂量降低、SPECT心肌灌注显像
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于正弦图的迭代重建在稀疏视图X射线计算机断层扫描中的性能
摘要： 近期，采用低辐射剂量进行X射线计算机断层扫描（CT）检查日益受到关注：在医学影像领域，这意味着患者接受的（潜在有害）辐射量减少；在喷气发动机等材料/物体的无损检测中，通过减少投影角度数量（大型物体通常需要大量投影角度），可显著缩短实验时间。实验中降低辐射剂量的常用方法有两种：（1）减少每个投影角度的辐射剂量；（2）采用稀疏视角X射线CT技术，即检查时大幅减少投影角度数量。本研究探讨了最新提出的基于投影数据的迭代重建算法在稀疏视角X射线CT中的性能表现，结果表明该算法在某些情况下能获得优于部分全变分正则化技术的重建精度，且计算耗时与其他技术相当。该算法的重要特性在于其结构更简单，且无需像其他技术那样设置大量特定参数。
关键词： 迭代重建、剂量降低、稀疏视图X射线CT
更新于2025-09-10 09:29:36