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数据采集与处理 2002年第4期17卷 399-402页

作者：王加俊黄贤武仲兴荣苏州大学通信与电子工程系苏州215021

提出一种基于能谱和行扫描的康普顿散射成像方法。该方法通过逐行扫描 ,把一个较大的图像重建问题分解成几个独立的小而容易解决的问题进行重建。对于正向方程中源于非扫描行的衰减作用 ,利用已重建行的像素值来计算 ;对源于扫描行自身... 详细信息

提出一种基于能谱和行扫描的康普顿散射成像方法。该方法通过逐行扫描 ,把一个较大的图像重建问题分解成几个独立的小而容易解决的问题进行重建。对于正向方程中源于非扫描行的衰减作用 ,利用已重建行的像素值来计算 ;对源于扫描行自身的衰减作用 ,用逐步近似 ( SAP)的方法来计算。为了减小误差在不同扫描行之间的传播 ,利用透射数据对重建结果进行校正。实验证明 ,该方法速度快、可靠性高 ,易于实现。

关键词：康普顿散射图像重建电子密度图像逐步近似方法能谱数据图像处理模式识别

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基于Δμ-ρ_e的医学DECT电子密度图像的重建和数值校准

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航天医学与医学工程 2017年第4期30卷 270-276页

作者：秦娇娇孙丰荣刘芳蕾金培培于海涛仲海姚桂华山东大学信息科学与工程学院山东济南250100 山东大学第二医院影像科山东济南250033 山东大学齐鲁医院心内科山东济南250012

目的进行双能CT电子密度图像的重建和数值校准,以获得精确的电子密度图像。方法首先基于医学双能CT(DECT)基物质分解成像的基本原理,计算得到理论上的电子密度图像,以及高、低两种不同能量水平下的、关于X射线线性衰减系数的单能图像;... 详细信息

目的进行双能CT电子密度图像的重建和数值校准,以获得精确的电子密度图像。方法首先基于医学双能CT(DECT)基物质分解成像的基本原理,计算得到理论上的电子密度图像,以及高、低两种不同能量水平下的、关于X射线线性衰减系数的单能图像;然后将两种不同能量水平下的X射线线性衰减系数之组合与电子密度理论值进行线性拟合(Δμ-ρ_e)并计算拟合优度;最后由最佳拟合优度实现医学DECT电子密度图像的重建和校准。结果仿真实验及定量分析结果表明,本文方法得到的电子密度重建图像像素值更加准确,图像质量更高;实际数据实验表明了本文方法的有效性。结论本文实现了一种实用、准确的医学DECT电子密度图像重建和数值校准方法。

关键词：双能CT 电子密度图像放射治疗

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双能CT（DECT）电子密度图像重建技术应用研究

双能CT（DECT）电子密度图像重建技术应用研究

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作者：秦娇娇山东大学

学位级别：硕士

双能CT(Dual-energy CT,DECT)作为X-射线放射医学影像领域的重大技术进展,因其成像具有组织区分度高、消除伪影效果好等优势,近年来在临床应用中受到越来越多的重视,是一种很有前景的医学成像新技术。放射疗法是目前治疗肿瘤及癌症的主... 详细信息

双能CT(Dual-energy CT,DECT)作为X-射线放射医学影像领域的重大技术进展,因其成像具有组织区分度高、消除伪影效果好等优势,近年来在临床应用中受到越来越多的重视,是一种很有前景的医学成像新技术。放射疗法是目前治疗肿瘤及癌症的主要手段之一。放射治疗中病变部位人体组织的电子密度图像重建和数值校准,直接关系到到靶区定位的精度和照射剂量计算的准确性,因此需要对病变部位人体组织的电子密度及其分布进行测定。目前,临床上普遍采用CT扫描模体的方法获得病变部位人体组织的电子密度图像。但上述方法存在模体成本高、实施过程繁琐、所测电子密度数值不准确等问题。此外,目前国内外主流大型数字医疗设备生产厂商的DECT产品都不直接提供电子密度图像。另一方面,对于轻元素构成的物质,基于吸收机制成像的传统CT不能提供足够的成像衬度,相衬CT成像技术应运而生。相衬CT的基本原理是:X-射线穿过物体时,在发生衰减的同时也会导致相位的偏移,而对于由轻元素构成的物质而言,X-射线的相位值的变化要比吸收值的变化敏感一千倍左右。因此,在由轻元素组成的弱吸收物质的成像应用中,相衬CT成像技术较之传统CT拥有更高的空间分辨率。理论研究表明,可以通过DECT成像系统重建得到物质的电子密度图像,进而获得相位项图像。因此,基于DECT实现相衬CT成像具有较高的理论价值与临床意义。基于上述两方面的应用背景,本文提出一种医学DECT电子密度图像重建和数值校准方法。首先,计算得出理论上的电子密度图像和高、低两种不同能量水平下的X-射线线性衰减系数的单能图像;然后,将两种能量下的X-射线线性衰减系数之组合与电子密度理论值进行线性拟合并计算拟合优度;最后,根据最佳拟合优度实现DECT电子密度图像的重建和校准。仿真及实际数据的实验结果表明了本文方法的准确性与有效性。双物质分解算法的基本思想是,选取两种线性衰减特性相差较大的物质作为基物质对,将扫描对象的线性衰减系数表示成该基物质对线性衰减系数的线性组合。理论分析可知,基物质的线性衰减特性与扫描对象越相近,组织区分效果越好。但是,人体器官和组织实际上是由多种物质共同组成,这对于双物质分解算法产生挑战。新近出现的多物质分解(Multi-Material Decomposition,MMD)算法增加了基物质种类,当对扫描对象进行物质分解时,基物质的选择空间更广,即不同器官或组织可以自适应地选取多种不同的基物质组合。基于此,本文改善了 MMD算法,并在此基础上实现了电子密度图像的重建。数值仿真及实际数据实验结果表明,本文中基于改善的MMD算法的图像重建方法得到的电子密度图像质量更高,人体断层扫描图像呈现出更加丰富的结构信息,这为电子密度图像更广阔的临床应用和研究提供了新的思路。

关键词：双能CT 电子密度图像多物质分解算法放射治疗相衬CT

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双层探测器光谱CT电子密度图像对腰椎间盘退行性变性的诊断价值研究

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兰州大学学报（医学版） 2023年第5期49卷 62-67页

作者：曹珊郭红红杨晨史小琼张艳利张皓兰州大学第一临床医学院甘肃兰州730030 兰州大学第一医院放射科甘肃兰州730030 兰州大学第一医院甘肃省智能影像医学工程研究中心甘肃兰州730030

目的以磁共振成像(MRI)T2加权图像为标准,探讨双层探测器光谱计算机断层扫描(DLCT)电子密度图像(EDM)评估腰椎间盘退行性变性的可行性。方法回顾性分析65例行腰椎MRI及DLCT扫描患者的影像资料,将感兴趣区放置在椎间盘轴位的髓核(NP)区域... 详细信息

目的以磁共振成像(MRI)T2加权图像为标准,探讨双层探测器光谱计算机断层扫描(DLCT)电子密度图像(EDM)评估腰椎间盘退行性变性的可行性。方法回顾性分析65例行腰椎MRI及DLCT扫描患者的影像资料,将感兴趣区放置在椎间盘轴位的髓核(NP)区域,得到NP的平均计算机断层扫描(CT)值及平均电子密度值(ED),对椎间盘退行性变性行改良Pfirrmann分级(mPG),在彩色编码EDM图像上对椎间盘视觉分级。采用Kappa检验分析2位医师对椎间盘mPG及EDM视觉分级的一致性。使用Spearman相关性分析比较各mPG及总体NP的平均CT值与ED值的相关性、椎间盘EDM视觉分级与mPG的相关性,组间两两比较用Tambane's T2检验。结果椎间盘NP的CT值与ED值呈正相关关系(r=0.788,P<0.001),NP平均ED值与mPG呈正相关关系(r=0.052,P<0.001),较高级别与较低级别退行性变性椎间盘NP的ED值存在差异。EDM视觉分级与mPG呈正相关关系(r=0.772,P<0.001),不同视觉分级间对应的平均ED值及mPG两两对比均有差异。结论基于DLCT重建的EDM具有评价椎间盘退行性变性的潜力。

关键词：椎间盘退行性变性计算机断层扫描电子密度图像

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双层探测器光谱CT对腰椎间盘退变的诊断价值研究

双层探测器光谱CT对腰椎间盘退变的诊断价值研究

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作者：曹珊兰州大学

学位级别：硕士

第一部分双层探测器光谱CT对腰椎间盘变性的诊断价值目的:以磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)评价的腰椎间盘退变(lumbar intervertebral disc degeneration,LIDD)程度为标准,探讨双层探测器光谱CT(dual-detector spectral computed tomography,DLCT)的电子密度图像(electron density map,EDM)、钙抑制图像(calcium suppression,Ca Supp)及EDM+Ca Supp融合图像评估腰椎间盘变性的可行性。方法:回顾性收集在1月内经腰椎MRI和DLCT扫描的患者65例,并分析其影像资料。在腰椎MRI的矢状位T2加权成像(T2-weighted imaging,T2WI)上评价改良Pfirrmann分级(modified Pfirrmann Grades,m PG),将椎间盘变性程度分为1-5级。在飞利浦星云可视化分析平台(Intelli Space Portal,ISP)上将感兴趣区(regions of interest,ROI)放置在椎间盘轴位的髓核区域,得到髓核的平均CT值(Hounsfield-unit,HU))、CT*值及电子密度(electron density,ED)值。由两位诊断医师在伪彩EDM、Ca Supp、融合图像对椎间盘进行视觉分级,根据椎间盘髓核和纤维环的色阶差别将其分为三级,使用5分制进行主观图像质量评价,使用噪声、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)比较常规CT图像(Standard CT,SC)、EDM及Ca Supp图像的客观图像质量。采用Kappa检验分析2位医师间对椎间盘m PG分级、3种视觉分级、主观图像质量评价的一致性。采用Spearman秩相关检验比较髓核平均CT值、ED值与m PG的相关性及3种视觉分级与m PG分级的相关性,组间两两比较使用Tambane's T2检验。结果:1.总体椎间盘髓核的CT值与ED值呈正相关,各m PG分级髓核的CT值与ED值也呈正相关(r=0.788,P图像的一致性好(k=0.693、0.643、0.665),主观图像质量排序由高到低:伪彩EDM>伪彩Ca Supp>融合图像,图像噪声:EDM

关键词：椎间盘退变椎间盘变性光谱CT 电子密度图像钙抑制图像诊断价值椎间盘突出光谱CT 电子密度图像钙抑制图像诊断价值

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