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能谱CT在减轻肝脏高密度植入物硬化伪影的研究

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能谱CT在减轻肝脏高密度植入物硬化伪影的研究

作者：朱凤婷华南理工大学

学位级别：硕士

目的：研究在非增强扫描中宝石能谱CT减轻肝脏高密度植入物引起的射线束硬化伪影最佳单能量，通过对基物质对图的分析辨别肝内植入物的物质。资料与方法：选取肝癌术后的62个病例，进行能谱扫描(Gestone spectralimaging,GSI),其中获... 详细信息

目的：研究在非增强扫描中宝石能谱CT减轻肝脏高密度植入物引起的射线束硬化伪影最佳单能量，通过对基物质对图的分析辨别肝内植入物的物质。资料与方法：选取肝癌术后的62个病例，进行能谱扫描(Gestone spectralimaging,GSI),其中获得碘油硬化伪影图像99层，125I粒子金属伪影图像19层，钛止血夹金属伪影28层，所选层面以lOkeV为间距，在40keV40keV间进行图像重建，共获得11组不同能量水平的单能量图像，分别为单能量图像mono图像和mono+MARs(Metalartifacts reducing system)图像，同时获得平均能量图(QC图)并重建6种基物质对图像。量化分析：以每一层为一个单元，在高密度植入物区边缘硬化伪影明显处测量并计算获得伪影指数(artifact index， AI)AI=。测量同层腹壁皮下脂肪作为层面的背景噪声。主观分析：对各种基物质对图像进行比较分析，并对物质密度及物质所在片区边缘密度这两个重要特征进行评分，以区分碘油、金属粒子与钛止血夹金属三种物质在不同基物质对图中的差异。采用SPSS18.0对所获得的全部数据进行分析处理，所有数据均进行方差齐性检验和正态性检验，以P硬化伪影的最佳单能量，而粒子的最佳单能量出现在70keV。各组物质mono+MARs图像和mono图像的图像噪声在70keV下能到达最低。mono+MARs图像和mono图对比，除对125I粒子组AI值在400keV时有统计学差异外，其他均没表现出统计学差异。与QC图的比较分析中，单能量图像与QC图AI比较有明显的统计学差异(P硬化伪影;根据基物质对图像对比可以初步判断物质的类型，可以通过分析不同基物质对图像的的密度和物质片区边缘密度有效区分三种植入物。

关键词：能谱CT 硬化伪影最佳单能量基物质对图

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显微CT环状伪影及硬化伪影矫正方法研究

显微CT环状伪影及硬化伪影矫正方法研究

作者：吴华珍东南大学

学位级别：硕士

显微CT是基于X射线成像原理进行高分辨三维成像的设备,具有无损检测、高空间分辨率等优点,被广泛应用于疾病模型建立、新药测试、骨参数测量等领域的研究。然而随着显微CT在各个领域的应用日渐深入,其本身存在的问题也愈加突出。为实现... 详细信息

显微CT是基于X射线成像原理进行高分辨三维成像的设备,具有无损检测、高空间分辨率等优点,被广泛应用于疾病模型建立、新药测试、骨参数测量等领域的研究。然而随着显微CT在各个领域的应用日渐深入,其本身存在的问题也愈加突出。为实现高空间分辨率,显微CT系统采用了基于X射线耦合可见光的高分辨探测器与微焦点射线源。一方面,由于闪烁体加工困难,可见光耦合的高分辨探测器易存在响应不一致的像素点,在重建图像中引入环状伪影。另一方面,微焦点射线源的功率较低,导致显微CT成像结果中的硬化伪影较常规的医用及工业用CT更加突出。本项目为提高显微CT系统的成像质量,针对环状伪影与硬化伪影的矫正,重点开展以下研究工作。利用移动探测器的方式形成震荡型扫描轨迹,打破CT成像中环状伪影的形成机制,是一种简单有效的环状伪影矫正方法。为在实验室硬件基础上实现该方案,首先设计基于小球模体的高精度位移矫正算法,实现探测器移位位置之间的精确校准,并利用该矫正算法测试实验室显微CT中用于实现探测器移位的平移台的重复定位精度与直线度。根据平移台测试结果,选用探测器定点移位扫描方案,并分别利用碳棒、胫骨和股骨的实际投影数据验证算法的有效性。同时,分析定点移位位置个数对环状伪影矫正效果的影响。实验结果证明,该方案可以有效矫正重建图像中的环状伪影,且定点移位位置越多,其对于环状伪影的矫正效果越好。对于实验室现有的显微CT,基于10个位置的探测器定点移位算法可获得重建质量较好的矫正结果,满足环状伪影矫正要求。考虑到硬化伪影主要由X射线源的多色性造成,本文首先实现基于参数模型的能谱重建算法,重建射线源在常用扫描电压下的能谱形状。并利用该算法进一步分析不同厚度的铝滤波片与萤石滤波片对能谱形状及重建结果中硬化伪影的影响,为滤波片的选取提供理论依据。实验证明,两种滤波片都可实现X射线束的硬化,在一定程度上矫正重建图像中的硬化伪影,且随着滤波片厚度的增加,其对硬化伪影的矫正效果略有提高。相较于铝滤波片,相同厚度的萤石滤波片可获得稍好的硬化伪影矫正效果。但该方法对硬化伪影的矫正效果有限,两种滤波片均无法完全矫正硬化伪影。且滤波片吸收了射线中的低能谱部分,减少射线束中的光子数量,会在一定程度上降低图像的信噪比。由于滤波片的矫正效果有限,需要配合软件算法实现硬化伪影的进一步矫正。本文提出了一种不需要能谱与物质组成的先验信息,且具有快速收敛特性,简单通用的硬化伪影矫正重建算法(BHC-FMAP)。算法以最大后验迭代算法(Iterative maximum a posteriori,MAP)为基础,通过在前投影过程中引入硬化模型,估计物质对X射线束的硬化作用,实现硬化伪影矫正。同时利用基于FDK的反投影加快BHC-FMAP算法的收敛速度。BHC-FMAP算法中的最大后验信息可以抑制迭代过程中的各种噪声,保证算法的收敛性。本章在实验部分,利用两个模体及离体小鼠的扫描数据验证算法的有效性。实验证明该算法通过几次迭代,即可获得较好的硬化伪影矫正结果。

关键词：显微CT 环状伪影探测器移位硬化伪影 MAP

双能CT心肌灌注成像中线束硬化伪影校正的定量评价

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国际医学放射学杂志 2016年第6期 705-706页

作者： M.Bucher J.L.Wichmann U.J.Schoepf C.D.Wolla C.Canstein A.D.McQuiston 张宁男楠 Division of Cardiovascular Imaging Department of Radiology and Radiological ScienceMedical University of South Carolina

摘要目的定量评价一种新型线束硬化校正(BHC)重建算法对双能CT心肌灌注成像(DE-CTMPI)中线束硬化伪影(BHA)的影响。方法回顾性分析14例病人DE-CT MPI

关键词：心肌灌注成像硬化伪影双能定量评价线束 CT

基于模型迭代重建算法在减少后颅窝CT图像硬化伪影中的价值研究

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陕西医学杂志 2021年第12期50卷 1550-1553页

作者：薛旭涛韩志威刘燕张箭李鲜宁严涛西电集团医院放射影像科陕西西安710077 空军军医大学西京医院陕西西安710032

目的:探讨基于模型迭代重建(MBIR)算法在减少后颅窝CT图像硬化伪影中的价值。方法:使用能谱CT颅脑条件扫描静止状态下容纳9支试管的血管模型,试管内分别填满纯水、钙溶液,以及1、2、5、10、20、30 mgI/ml溶液。得到原始扫描数据后分别... 详细信息

目的:探讨基于模型迭代重建(MBIR)算法在减少后颅窝CT图像硬化伪影中的价值。方法:使用能谱CT颅脑条件扫描静止状态下容纳9支试管的血管模型,试管内分别填满纯水、钙溶液,以及1、2、5、10、20、30 mgI/ml溶液。得到原始扫描数据后分别使用标准算法滤波反投影(FBP)、自适应迭代重建(ASIR)40(40%ASIR与FBP混合)、MBIR中标准设置(MBIR_(STND))和优化低密度对比设置(MBIR_(NR40))四种算法重建层厚0.625 mm的图像,放置感兴趣区测量试管周围噪声,计算不同密度试管周围的伪影指数(AI)。随机抽取80例颅脑CT扫描病例,使用FBP、ASIR40、MBIR_(STND)、MBIR_(NR40)四种算法重建层厚0.625 mm的图像,选取后颅窝亨氏暗区最明显层面放置感兴趣区测量小脑白质及脑干CT值的噪声并计算脑干AI,并采用5分法对图像进行主观评分。比较不同重建图像试管周围噪声及AI。比较不同重建图像后颅窝内脑干噪声、AI及主观评分分布情况。结果:不同重建图像试管周围和脑干的噪声、AI间两两比较差异均有统计学意义,其中FBP噪声和AI最大,MBIR_(NR40)噪声和AI最小,MBIR_(STND)噪声和AI小于ASIR40(均P伪影减少,质量较好。MBIR_(STND)图像主观评分分布与FBP和ASIR40比较差异有统计学意义(Z=2.859、2.913,均P0.05)。结论:MBIR能够显著降低后颅窝脑实质图像噪声,抑制后颅窝伪影,提高后颅窝图像质量,特别是优化低密度对比设置的MBIR_(NR40)。

关键词：硬化伪影图像噪声伪影指数基于模型迭代重建滤波反投影自适应迭代重建

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儿科能谱CT扫描减少硬化伪影的基础探讨——与常规螺旋CT扫描对比

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生物医学工程与临床 2016年第3期20卷 247-250页

作者：孙海林闫淯淳杨洋袁新宇沈云曹会志首都儿科研究所附属儿童医院放射科北京100020 GE中国CT影像研究中心北京100176

目的采用小模体研究儿科检查中能谱CT扫描减少硬化伪影的能力。方法采用直径100 mm圆柱形CT剂量指数（CTDI）的等效模体（相当于小儿头颅）,模体内含有5个圆孔,其中1孔在模体中心,其余4孔对称分布在模体周围,呈十字形交叉状。分别在圆... 详细信息

目的采用小模体研究儿科检查中能谱CT扫描减少硬化伪影的能力。方法采用直径100 mm圆柱形CT剂量指数（CTDI）的等效模体（相当于小儿头颅）,模体内含有5个圆孔,其中1孔在模体中心,其余4孔对称分布在模体周围,呈十字形交叉状。分别在圆孔内放置2 mL硬塑料试管,试管内均充盈相同浓度的造影剂。将模体分别进行常规100 k Vp电压螺旋CT扫描及能谱CT的宝石能谱图像（GSI）模式扫描。在重建图像上5个对比剂点的两点中间分别找到8个感兴趣区（ROI）（内侧4个,外侧4个）,分别测量8个ROI和背景点的CT值及标准差（sa,s（bg））。对比100 kVp常规CT扫描图像与能谱CT扫描中不同单能量图像的硬化伪影指数（AI）差异,并进行统计学分析。结果 100 kVp常规CT图像中,5个对比剂点的CT值为（1 640.0±14.3）Hu,8个ROI AI值为16.4±4.1。在能谱CT的GSI模式扫描中,获得40-140 ke V101幅单能量图像,图像中每个ROI AI值均随着能量值（ke V）的升高逐渐下降,并在69-77 ke V单能量图像上各个ROI的硬化伪影基本消除。在不同单能量图像中,内侧ROI AI值较外侧ROI AI值大,但变化趋势相同,内侧ROI AI值在77 ke V单能量图像为0.0±1.7,外侧ROI AI值在69 ke V单能量图像为0.0±0.8。结论物质密度越高,其在CT扫描中所产生的硬化伪影越大。在儿科的能谱CT扫描中选取适当的单能量图像能够消除硬化伪影的干扰,提高图像质量。

关键词： X线计算机体层摄影术硬化伪影能谱成像图像质量模体儿童

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浅析X射线电力设备缺陷检测中的射束硬化伪影

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中国新技术新产品 2019年第12期 30-31页

作者：张学松内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局

X射线无损检测技术在电力设备的缺陷检测中具有巨大的发展潜力,而电力设备作为电网架构的重要组成部分,其能否长时间的稳定运行以及在发生故障后能否及时恢复运行很大程度上决定了企业供电的可靠性、客户满意度等重要考核指标的好坏。... 详细信息

X射线无损检测技术在电力设备的缺陷检测中具有巨大的发展潜力,而电力设备作为电网架构的重要组成部分,其能否长时间的稳定运行以及在发生故障后能否及时恢复运行很大程度上决定了企业供电的可靠性、客户满意度等重要考核指标的好坏。该文针对X射线在电力设备缺陷检测应用中出现的射束硬化伪影进行阐述,主要对该种伪影的形成原因、表现形式以及去除方法进行探讨,最后对X射线成像技术在电力系统的应用前景及存在问题进行了探讨。

关键词： X射线电力设备缺陷检测硬化伪影

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一种X射线CT硬化-散射伪影校正方法

一种X射线CT硬化-散射伪影校正方法

通过改变钽含量来降低乙烯-乙烯醇共聚物引起的CT射束硬化伪影:在一标化的主动脉内漏模型中进行评价

第十七届中国体视学与图像分析学术会议

作者：夏迪梦张慧滔首都师范大学数学科学学院北京成像技术高精尖创新中心

射束硬化和射线散射是导致图像对比度降低和图像灰度值不准确的主要因素。两者所产生的伪影通常很难在CT图像中加以区分。只针对射束硬化或者只针对射线散射进行的伪影校正方法难以取得较好的校正效果。本文提出了一种考虑散射的X射线... 详细信息

射束硬化和射线散射是导致图像对比度降低和图像灰度值不准确的主要因素。两者所产生的伪影通常很难在CT图像中加以区分。只针对射束硬化或者只针对射线散射进行的伪影校正方法难以取得较好的校正效果。本文提出了一种考虑散射的X射线多色衰减模型。该模型中探测器接收到的信号由两项组成--衰减项与散射项。其中,衰减项采用指数有理分式近似,散射项采用卷积形式刻画。有理分式系数与卷积核通过两次扫描标定模体,构建相应的方程组并求解得到。针对构造的多色衰减模型,本文提出了一种迭代类的硬化-散射伪影校正方法。在迭代过程中将去卷积过程与线性化反投影相结合,简化了残差分配方式,可同时校正硬化伪影和散射伪影。经模拟数据和实采数据实验验证,本文方法在无需已知X射线能谱与被测物体材质的衰减系数信息的情况下,可有效校正硬化-散射伪影,提高CT图像对比度。

关键词：多色衰减模型硬化伪影散射伪影伪影校正算法

来源： cnki会议评论

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国际医学放射学杂志 2015年第3期 286-286页

作者： K.M.Treitl M.Scherr M.Frth F.Braun D.Maxien M.Treitl 陈超 Institute for Clinical Radiology Hospitals of the Ludwig-Maximilians-University of Munich Pettenkoferstr8a D-80336Munich Germany

目的旨在建立一个主动脉覆膜支架模型来模拟内漏的治疗,并找到乙烯-乙烯醇共聚物中合适的钽含量(TC)以尽量减少CT射束硬化伪影,但仍允许该材料透视可

关键词：硬化伪影乙烯-乙烯醇共聚物主动脉大动脉射束 CT 内漏

束硬化伪影在心肌灌注CT动态容积评估中的表现及校正

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国际医学放射学杂志 2010年第5期 472-472页

作者： K.Kitagawa R.T.George A.Arbab-Zadeh J.A.C.Lima A.C.Lardo 谭艳 Department of Medicine Division of CardiologyJohns Hopkins University School of Medicine

关键词：硬化伪影动态容积心肌灌注 CT