迭代重建技术

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迭代重建(iDose4)低剂量CT对鼻窦炎症图像质量及辐射剂量的影响

迭代重建(iDose4)低剂量CT对鼻窦炎症图像质量及辐射剂量的影响

对的 影
的 累积 辐 射 量 , 增 加 患者 的致 癌风 险 …_ 2 _ 。降 低 管 电压 和 管 电 ; ’ 流可降低辐射剂量 , 但 会 增 加 图像 的 噪 声 , 降低 图像信噪 比。 迭代重建技术 ( i D o s e 4 ) 在保 证 图 像 质 量 满 足诊 断要 求 的 情 况 下 能有 效 降低 C T 检 查 带 来 的高 辐 射 剂 量 。本 研 究 旨在 探 讨 迭 代重建技术( i D o s e 4 ) 低剂量C T 在 鼻 窦 病 变 的 图 像 质 量 及 有 效 辐 射 剂 量 的差 别 。
机 分 成低 剂 量组 和 常规 剂量 组 , 对 比 分析 两种 扫 描 方 式 下 患
质 里 较 .常 规 剂 量纽 明 显 高 于低 剂 量组 , 差 异有 统 计 学 意 义 。 可 及 关键词 : 鼻 窦 炎症 图像 体 层摄 影 术 x 线 计 算 机 辐射 低辐 自从 应 用 X射 线 剂射 进 行 人 体 检 查 以来 , 尤其是 近几年 , 由 于 螺旋C T 设备 的飞速发展 , 螺旋C T 技 术 在 对 临 床 各 科 室病 人 及 人 体 多个 器 官 诊 断量剂 检 查 中得 到 了 广 泛 应 用 。 随 之 带 来 的 受 检 者 接 受 辐 射 剂 量 的增 加 及 其 潜 在 危 害 性 也 受 到 了更 广 泛 的
l s ; 常规 剂 量 组 参 数 : 1 2 0 K V, 2 5 0 m A, l s 。A 组和B 组 扫描 参 数 均 采 用 层 厚3 m m, 螺距 1 . 5 , 其 扫 描 参 数 设 定后 , C T 扫 描 操 作 界 面 会 自动 显 示 放 射 线 辐 射 剂 量 和 单 位 ( mG v 1 。 即单圈C T 剂 量 加 权 指数 f C T D I W1 . C T 技师应将A 组 和B 组C T 剂 量 加 权 指 数 分 别 记 录 患者 的体 位 设 计 : 患 者仰 卧 于 扫描 床 上 , 头 部 正 中线 对 应 扫 描 床 中线 . 使 听 眶 线垂 直 于 床 面 , 使C T 纵轴 定 位 光标 重叠 于

迭代重建算法

迭代重建算法

迭代重建算法1. 算法概述迭代重建算法是一种用于图像处理和计算机视觉领域的重要算法。

它的主要目标是通过多次迭代来逐步改进图像的质量或者提取出感兴趣的特征。

迭代重建算法在许多应用中都有广泛的应用,如图像增强、图像去噪、图像分割等。

2. 算法原理迭代重建算法通常基于一个初始估计值,并通过多次迭代来不断改进这个估计值。

每次迭代过程中,根据一定的准则函数计算出一个更新值,并将这个更新值与当前估计值进行合并,得到新的估计值。

通过不断迭代,最终得到一个收敛的估计值。

具体来说,迭代重建算法可以分为以下几个步骤:2.1 初始化在开始进行迭代之前,需要对初始估计值进行初始化。

初始估计值可以根据具体问题进行选择,也可以随机生成。

2.2 迭代更新在每一轮迭代中,根据问题需求选择合适的准则函数来评估当前估计值和真实值之间的差距。

根据准则函数的结果,计算出一个更新值,并将更新值与当前估计值进行合并,得到新的估计值。

2.3 收敛判断在每一轮迭代后,需要判断算法是否已经收敛。

可以通过比较当前估计值和上一轮迭代的估计值之间的差距来进行判断。

如果差距小于某个阈值,则认为算法已经收敛,可以停止迭代。

2.4 结果输出当算法收敛后,最终得到的估计值就是我们想要的结果。

根据具体问题的需求,可以将结果输出为图像、特征向量等形式。

3. 算法优缺点3.1 优点•迭代重建算法能够逐步改进估计值,从而提高图像质量或者提取感兴趣的特征。

•算法具有较好的灵活性,可以根据具体问题选择合适的准则函数和更新策略。

•算法通常能够在较少的迭代次数内收敛,并且具有较高的精度。

3.2 缺点•迭代重建算法通常需要进行大量的计算,在处理大规模数据时可能会面临计算时间过长的问题。

•算法的收敛性和稳定性可能受到初始估计值的选择和准则函数的设计等因素的影响。

•算法对噪声和异常值比较敏感,可能会导致结果不准确。

4. 应用案例迭代重建算法在图像处理和计算机视觉领域有着广泛的应用。

CT检查中iDose4迭代重建与滤波反投影重建技术在肺部病变筛查中的应用

CT检查中iDose4迭代重建与滤波反投影重建技术在肺部病变筛查中的应用

第43卷第8期2018年8月贵州医科大学学报Vol.43 No.8JOURNAL OF GUIZHOU MEDICAL UNIVERSII 'Y2018.8C T 检查中iDose 4迭代重建与滤波反投影重建技术在肺部病变筛查中的应用+刘建军1吕发金2罗猛3* *(1.双流区第一人民医院,四川成都610200; 2.重庆医科大学附属第一医院,重庆400016; 3.贵州省人民医院胸外科,贵州贵阳550002)[摘要]目的:分析CT 检查中山0364迭代重建(AIR)与滤波反投影重建技术(FBP)在体检人群肺部病变筛查中的应用。

方法:分析行常规体检的1 600例临床资料,按照体检表尾号分为A IR 组(658例)和FBP 组(942例);两组体检者又根据CT 检查时的管电流分为25、0及100 mA • s 组,对比不同管电流检查时肺部有效辐射剂量,并比较不同管电流及重建方式下获得的扫描图像的平均CT 标准差、信噪比(SN R)、噪声比(CNR )及图像 质量。

结果:25 mA • s 组、50 mA • s 组有效辐射剂量较100 mA • s 组显著降低,差异有统计学意义(P <0. 05), 不同管电流及重建方式下各组平均CT 标准差差异无统计学意义(P >0. 05);50 mA • s 条件下,获得的A IR 图 像的SNR 、CNR 较FB P 时增高;25及50 mA • s 条件下,获得的FB P 图像质量评分较100 mA • s 条件下降低 (P <0.05);25及50 mA • s 条件下,获得的A IR 图像质量评分较FB P 时增高,差异有统计学意义(P <0.05)。

结论:体检人群肺部病变筛查中FB P 降低辐射剂量后图像质量明显下降,而AIR 在降低肺组织有效辐射剂量时不影响扫描图像质量。

[关键词]辐射剂量;迭代重建;滤波及投影重建;图像质量;计算机体层成像;肺部病变 [中图分类号]R563 [文献标识码]A [文章编号]1000-2707(2018)08-0954^04D O I :10.19367/j. cnki. 1000-2707. 2018. 08. 018Application of iDose4 Iterative Reconstruction in CT Examinationand Filtered Back-Projection in Screening of Lung LesionsL I U J ianjun1, L V F a j i n 2 , L U O M e n g 3(i. The First Peoples Hospital of Shuangliu, Chengdu 610200, Sichuan, China ;2. The First Affiliated Hospital ofChongqing Medical University, Chongqing 400016, Sichuan , China ;3. Department of Thoracic Surgery ,the Peoples Hospital of Guizhoo , Guiyang 550002 , Guizhoo , China)[Ab strac t ] O b jectiv e : T o analyze the application of iDose4 iterative reconstruction (A I R ) in C T ex­amination ad filtered back-projection (F B P ) in screening of lung lesions in physical check. M eth- 〇d s : T he clinical data of 1,600 people w h o received routine physical check were retrospectivelyana­lyzed. Th e y were divided into A I R group (658 cases) and F B P group (942 cases) according to the end n u m b e r of report form. Meanwhile , both groups were further divided into 25 , 50 and 100 m A • s groups according to the tube electricity current inC T examination. T h eeffective radiation d osesofunder different tubecurrents werecompared between the twogroups. T h e average C T standardtion ,signal to noise ratio (S N R ) , contrast noise ratio (C N R ) and image quality obtained under differ­ent tube currents and reconstruction methods were also compared.R esults : T h e effective radiationdose in 25 m A • s group and 50 m A • s group were significantly lowered than that in 100 m A • s1基金项目]四川省卫生和计划生育委员会科研课题(17PJ 298)** 通信作者 E -mail :luomengl 225@163. com 网络出版时间:018 -08 -21 网络出版地址:http :/7kns . cnki . net/kcms /detail /52. 1164. R .20180821.0/9. 010. html8期 刘建军等C T检查中iD〇se4迭代重建与滤波反投影重建技术在肺部病变筛查中的应用group,difference was statistically significant ( P <0. 05 ). There w as no significant difference in them e a n C T standard deviation between different tube currents and reconstruction m o d e s(P>0.05).U n d e r50 m A • s, S N R and C R of A I R images were higher than those of F B P,difference w as statisti­cally significant (P <0. 05 ).Un d e r 25 m A • s and 50 m A • s,the image quality scores of F B P werelower than that under 100 m A • s (P <0. 05) , while the image quality scores of A I R were higher thanthat under 100 m A • s (P <0. 05) .C o n c l u s i o n:T h e image quality decreased significantly after F B Pdecreased the radiation dose in the screening of lung lesions in physical examination populatio ever, A I R can reduce the effective radiation d ose of the lung tissue without affecting the image quality.[K e y w o r d s]radiation dos e;iterative reconstruction;filtering and projection reconstruction;imagequality;computed tomography ;lung lesions计算机体层成像(C T)图像在密度、空间分辨率上均有明显优势,且操作快捷,为临床疾病诊治提供了高价值影像学依据。

医学影像处理中的图像重建技术

医学影像处理中的图像重建技术

医学影像处理中的图像重建技术在医学影像处理中,图像重建技术一直是关注的热点之一。

图像重建的目的是根据测量数据恢复对象的形态和结构信息,进而达到诊断和治疗的目的。

现代医学影像处理技术中,图像重建技术有很多种,每一种技术都有自己的优势和劣势。

1. CT图像重建技术CT(Computed Tomography)技术利用X射线对人体进行扫描,从而得到体内结构信息。

CT图像重建技术是指在得到扫描数据后,对数据进行逆变换,得到图像信息的过程。

CT图像重建技术有两种,分别为滤波反投影重建技术和迭代重建技术。

滤波反投影重建技术是指将扫描数据逆变换到二维平面,再进行滤波处理,得到具有较高准确性的三维图像信息。

迭代重建技术是指利用图像的先验信息,对图像进行不断迭代,最终得到具有较高准确性的三维图像信息。

这两种技术各有优缺点,具体采用哪一种技术需要根据具体情况而定。

2. MRI图像重建技术MRI(Magnetic Resonance Imaging)技术利用磁场和高频信号对人体进行扫描,从而得到体内结构信息。

MRI图像重建技术是指在得到扫描数据后,对数据进行逆变换,得到图像信息的过程。

MRI图像重建技术有很多种,包括梯度回波重建技术、螺旋扫描重建技术、SPIRiT重建技术等。

不同的MRI图像重建技术各有优缺点,具体采用哪一种技术需要根据具体情况而定。

3. PET图像重建技术PET(Positron Emission Tomography)技术利用放射性同位素对人体进行扫描,从而得到体内结构信息。

PET图像重建技术是指在得到扫描数据后,对数据进行逆变换,得到图像信息的过程。

PET 图像重建技术有很多种,包括MLEM(Maximum Likelihood Expectation Maximization)技术、OSEM(Ordered Subset Expectation Maximization)技术、PICCS(Penalized Image Reconstruction for Computed Tomography from Sparsely Sampled Projections)技术等。

iDose4迭代重建技术对低剂量肺部平扫CT图像质量的影响分析

iDose4迭代重建技术对低剂量肺部平扫CT图像质量的影响分析

iDose4迭代重建技术对低剂量肺部平扫CT图像质量的影响分析陈国财;刘强;黄立康;刘星宇【摘要】目的研究iDose4迭代重建技术(Advanced Iterative Reconstruction,AIR)对低剂量肺部平扫CT图像质量的影响.方法分析2015-12-2016-12间到广东省惠东县人民医院进行健康体检的150例临床资料,所有对象均行肺部CT平扫,且依据扫描顺序分成常规剂量组(100 mAs)与低剂量组(50 mAs、25 mAs),将100 mAs选择常规滤波反投影方法重建设为对照组,低剂量组分别采用常规滤波反投影和iDose4 AIR方法重建,对不同剂量、重建算法曝光剂量与图像噪声及图像质量进行对比.结果 50 mAs和25 mAs低剂量组有效剂量比常规剂量组低,50 mAs低剂量组选择AIR法比常规滤波反投影图像噪声降低,且信噪比SNR 和CNR提高(P<0.05);50 mAs借助AIR比常规剂量组图像噪声降低,且信噪比SNR和CNR比常规剂量组升高(P<0.05);管电流降到25 mAs时,常规滤波反投影评分下降,AIR图像较常规滤波反投影优;管电压降到50 mAs时,AIR图像较常规滤波反投影优.结论和常规滤波反投影法相比,50 mAs、25 mAs借助AIR可降低有效辐射的剂量,且对图像质量不产生影响.【期刊名称】《黑龙江医学》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】3页(P545-547)【关键词】iDose4迭代重建技术;平扫CT;肺部;图像质量;常规滤波反投影【作者】陈国财;刘强;黄立康;刘星宇【作者单位】广东省惠东县人民医院放射科,广东惠州 516300;广东省惠东县人民医院放射科,广东惠州 516300;广东省惠东县人民医院放射科,广东惠州 516300;广东省惠东县人民医院放射科,广东惠州 516300【正文语种】中文【中图分类】R814.42伴随临床CT设备普及及诊断技术不断发展,多层螺旋CT因其具有较高分辨率与对细微病变敏感性高等特点,使其广泛应用于胸部疾病诊断中,但考虑CT扫描属于一类高辐射检查方式,人们对因CT检查产生的辐射剂量和相关致癌风险越来越关注。

锥束工业CT迭代重建算法及伪影校正技术研究

锥束工业CT迭代重建算法及伪影校正技术研究

锥束工业CT迭代重建算法及伪影校正技术研究影响锥束CT迭代重建算法重建结果的最主要的一个因素是权因子,包括权因子的加权模型、权因子的计算方法、算法的运算量以及相应的程序的执行效率等,因此合理地计算权因子对迭代重建算法至关重要。

在确定迭代重建算法的影响因素后,在相同的重建条件下,不同的迭代算法的重建图像的质量也不尽相同,根据最终的重建目的,选择最佳的迭代算法对实际工业CT重建也比较重要。

此外,针对锥束CT成像系统复杂,成像过程中任何的硬件或软件的问题都会使重建图像中产生各种伪影,影响重建图像的质量的问题,选择适当的校正方法,消除重建图像中存在的伪影,提高重建图像的质量对后续对被测物体进行可靠的质量评估是必不可少的。

因此,本文主要针对锥束CT迭代重建算法及重建图像中存在的伪影的校正问题进行了研究,主要内容有:1.详细介绍ART重建算法的重建原理和重建步骤,分析影响迭代重建算法重建质量和重建速度的主要因素,并对权因子的计算方法做出了改进,通过对实验数据的重建,对比改进方法与参考方法的执行效率,证明了新方法的有效性。

2.在ART算法的基础上,研究了其他的迭代重建算法,SART、MLEM以及有序子集与迭代算法相结合的OSEM和OSSART算法,详细介绍了这些算法的重建步骤,最后通过对实际实验数据的重建,对比研究了不同迭代算法的重建结果,总结了各个迭代算法的重建特性。

3.针对实际的实验对象——固体火箭发动机模拟件的重建结果中出现了条形伪影和环形伪影的问题,详细分析了条形伪影和环形伪影的形成原因,对比现有这两种伪影常用的校正方法的不足,提出使用形态学开闭运算对投影数据进行处理,去除投影数据中的坏像素,降低投影数据的噪声水平,从而去除重建结果中的条形伪影、减轻环形伪影。

经实验证明,上述方法对条形伪影和环形伪影的校正具有很好的效果。

2.CT迭代重建


滤波反投影算法 迭代重建理论算法 FBP
图像域
图像域
完全图像更新
迭代重建算法是通过若 干次迭代,逐次对待处 理的图像进行改善。
可以在高对比度下提高 空间分辨率,在低对比 度下降低噪声。
缺点:速度慢。
重建
重建
反投影
比较
原始数据域
原始数据域
迭代重建方法
迭代重建理论算法
图像域
完全图像更新
迭代重建应用实例
原始数据空间
迭代期间,应用 了基于噪声模式 的动态原始数据
更新 图像
Sinogram data
校正原始数据 ,去除伪影;
有偏差,再wFBP
Ⅰ、 wFBP预重建
Ⅱ、1
重建 数据
图像空间
统计优 化处理
去除 噪声
与原图像比较 多次重复
Ⅱ、2
迭代重建应用实例
小结: 1、原始数据空间的反复迭代中,采用了基于噪声 模式的动态原始数据,使分辨率不变、噪声降低; 2、图像空间的反复迭代去除噪声是基于:原始数 据中有多少噪声被扩散到图像空间。
ART重建算法之所以不能广泛应用,是因为它是 一个反复迭代与修正的过程,计算量大。通过长 期探索与研究,得到了影响ART算法的很多因素。 如下:
(1)基函数的选择;
(2)松弛参数的选择;
(3)迭代次数的最优设计;
(4)数据访问方式。
迭代重建应用状况
GE, Adaptive Statistical Iterative Reconstruction; 自适应统计迭代 , ASiR Model Based Iterative Reconstruction 基于模型的迭代, (Veo)
迭代重建方法

基于迭代算法的图像超分辨率重建技术研究

基于迭代算法的图像超分辨率重建技术研究图像超分辨率重建技术是一种通过使用算法和技术将低分辨率(LR)图像转换为高分辨率(HR)图像的技术。

基于迭代算法的图像超分辨率重建技术是一种常见的方法,通过多次迭代来逐步提高图像的分辨率。

本文将探讨基于迭代算法的图像超分辨率重建技术的研究进展和关键技术。

一、图像超分辨率重建技术的背景随着数字图像处理技术的迅速发展,人们对图像清晰度和细节的要求越来越高。

然而,在许多实际应用中,由于摄像头性能限制或传输带宽限制,获取高分辨率图像变得困难。

因此,研究图像超分辨率重建技术成为了一个重要的课题。

图像超分辨率重建技术的目标是通过从低分辨率图像中恢复丢失的高频信息来增加图像的细节和清晰度。

在过去的几十年中,学术界和工业界已经提出了许多图像超分辨率重建技术。

而基于迭代算法的图像超分辨率重建技术在这些方法中具有广泛的应用和研究。

二、基于迭代算法的图像超分辨率重建技术方法基于迭代算法的图像超分辨率重建技术主要包括两个关键步骤:初始重建和迭代细化。

初始重建是通过一些预处理方法从低分辨率图像中恢复一些高频信息。

迭代细化是在初始重建的基础上,通过多次迭代来进一步提高图像的分辨率和细节。

首先,在初始重建中,常用的方法包括插值方法和统计建模方法。

插值方法是将低分辨率图像中的像素通过插值操作来恢复到高分辨率。

而统计建模方法则是利用已有的高分辨率图像和低分辨率图像之间的对应关系,通过统计建模来估计高频信息。

然后,在迭代细化中,常用的方法包括学习方法和正则化方法。

学习方法通过构建一个辅助模型来学习高分辨率图像和低分辨率图像之间的映射关系,并用学到的模型通过多次迭代来提高重建效果。

正则化方法通过加入正则化项来约束优化问题,以减少重建过程中的估计误差,并通过多次迭代逐步优化结果。

三、基于迭代算法的图像超分辨率重建技术的关键技术基于迭代算法的图像超分辨率重建技术的关键技术主要包括图像金字塔、超分辨率核、模型训练和优化算法等。

迭代重建算法(iDose4)胸部低剂量扫描的初步应用

迭代重建算法(iDose4)胸部低剂量扫描的初步应用曾苗雨;梁长虹;赵振军;张金娥;李景雷【摘要】目的:初步探讨迭代重建算法(iDose4)在胸部低剂量扫描中的临床应用价值.方法:将120例拟行全胸部CT增强扫描的患者随机分为3组(每组40例).3组在平扫及肺动脉期时扫描参数相同(120kV,管电流自动调控),在主动脉期时3组管电流分别为40、30和20mAs.平扫以及肺动脉期扫描采用滤波反投影算法(FBP)重建图像,主动脉期采用FBP和迭代重建算法(iDose4等级为1、2、3、4、5、6级).比较肺动脉期与主动脉期有效辐射剂量的变化及气管腔内空气CT值和其标准差(SD)及信噪比(SNR)的差异.在肺窗图像上观察肺内小结构(胸膜下2cm内小血管)的显示情况并对其评分(3分评价法),记录各mAs-iDose4组的平均分,平均分>2分为临床阅片能够接受的图像质量.结果:有效辐射剂量:肺动脉期常规剂量组为(5.84±1.41)mSv;主动脉期40mAs组为(1.49±0.70)mSv,30mAs组为(1.04±0.19)mSv,20mAs组为(0.71±0.05)mSv.气管腔CT值在不同管电流及不同重建算法各组间差异无统计学意义(P>0.05).不同管电流组间及不同重建方法的图像平均SD值、平均SNR差异有统计学意义(P<0.05).对肺内小结构的评分:肺动脉期图像为3分;主动脉期40mAs组内iDose4-4、5、6重建图像的平均分大于2分;30mAs组iDose4-5、6重建图像的平均分大于2分;20mAs组的iDose4-6重建图像的平均分大于2分.结论:迭代重建算法(iDose4)在胸部螺旋CT扫描的应用能显著降低辐射剂量且保证图像质量,40mAs采用iDose4-4重建、30mAs采用iDose4-5重建以及20mAs采用iDose4-6重建图像质量均能达到临床要求.【期刊名称】《放射学实践》【年(卷),期】2013(028)012【总页数】5页(P1262-1266)【关键词】胸部;体层摄影术,X线计算机;低剂量;迭代重建算法【作者】曾苗雨;梁长虹;赵振军;张金娥;李景雷【作者单位】510080,广州,南方医科大学附属华南医院,广东省医学科学院,广东省人民医院放射科;510080,广州,南方医科大学附属华南医院,广东省医学科学院,广东省人民医院放射科;510080,广州,南方医科大学附属华南医院,广东省医学科学院,广东省人民医院放射科;510080,广州,南方医科大学附属华南医院,广东省医学科学院,广东省人民医院放射科;510080,广州,南方医科大学附属华南医院,广东省医学科学院,广东省人民医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R814.42;R818;R563随着医用CT数量的增长,辐射剂量的日益升高以及其潜在的致癌作用越来越受到重视。

iDose重建技术在先天性心脏病低剂量CT成像中的应用

【关键词】 先天性心脏病; 体层摄影术,X 射线计算机; 迭代重建技术; 低剂量
Application of iDose in low⁃dose CT cardiac imaging in patients with congenital heart disease Jiang Jun, Huang Meiping, Liang Changhong, Zhuang Jian, Yang Lin, Li Jinglei, Liu Qishun, Liu Hui, Cao Ximing. Department of Radiology, Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Science, Guangzhou 510080, China Corresponding author:Huang Meiping, Email: huangmeiping@ 126. com
5. 辐射剂量计算:记录所有患儿扫描所得的容积 CT 剂量指数( CTDIvol ) 和剂量长度乘积( DLP),DLP 乘以权重因子 k 计算有效辐射剂量(E)。 其中 k:0 ~ 3 个月,0������ 039;4 个月 ~ 2 岁 11 个月,0������ 026;3 岁 ~ 7 岁 11 个月,0������ 018;8 岁 ~ 14 岁 11 个月,0������ 013;15 岁 以上,0������ 014。 15 岁以下:基于 16 cm 体模,DLP × 1; 基于 32 cm 体模,DLP × 2。 15 岁以上:DLP × 1[8] 。
中华放射医学与防护杂志 2014 年 4 月第 34 卷第 4 期 Chin J Radiol Med Prot, April 2014,Vol. 34,No. 4
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一.迭代算法原理及进展
迭代重建算法的基本原理是:首先对X线光子分布进行原始估计,在此基础上估算每个投影方向上探测器获得的可能计数(即正投影),再将正投影数据与探测器实际采集的投影数据进行比较,用于更新原始估计数据;不断重复此过程,直至下一次迭代结果无限接近由于IR重建时间长,计算复杂,早期IR 法仅在SPECT 和PET等核医学领域得到应用。

近年来,得益于计算机技术和图像重建算法的不断发展以及低剂量成像的需求,IR 技术又逐步在CT领域受到广泛关注
目前多家公司推出了多种IR算法,按照迭代计算所利用的数据空间不同,可大致分为3类
(1)仅在图像数据空间进行IR,如IRIS,对原始数据按照传统的 FBP法重建后,再根据噪声模型对获得的图像数据进行多次迭代计算,以降低噪声和伪影。

这种方法运算较快,计算时间仅稍长于FBP法,但由于基于FBP图像进行迭代计算,不可避免地具有FBP 法“理想系统”假设的局限性。

(2)在投影数据空间和图像数据空间中均进行IR,如ASIR、SAFIRE、iDose和 AIDR。

首先对投影数据以FBP法进行重建,将获得的图像数据与基于统计的、考虑到光子和电子噪声的理想噪声模型进行比较,去除噪声,得到校正图像,对此图像再通过正投影更新原始投影数据,用于下次迭代计算,如此进行多次IR。

这种方法重建速度也较快,但同样具有 FBP法的局限性。

(3)仅在投影数据空间进行IR,如 IMR ,MBIR(即Veo技术),对 X线束从焦点到探测器的整个过程建立多个模型,焦点、X线束、体素和探测器的几何形状均被考虑进去,最为复杂,计算量最大,整个重建过程需 10~90min。

使用这些技术的意义在于可在大幅降低CT辐射剂量的同时获得与常规FBP法相同、甚至更好的图像质
量。

相关研究显示,与上一代IR算法(ASIR,IDOSE)相比,这两种(IMR,MBIR)重建方法体现出更优越的降噪能力,能有效的提高图像的空间分辨率,并且能有效降低辐射剂量67%-86%。

二.传统的滤波反投影(filtered back projection, FBP)重建技术在降低辐射剂量的同时会导致噪声伪影增加, 从而降低图像质量并影响疾病诊断
相较于FBP, 迭代重建(iterative reconstruction, IR)技术可在低辐射剂量的条件下仍保证图像质量,
但目前大部分商用迭代重建技术均属于部分迭代, 噪声降低程度有限, 图像失真感较严重,而最新的迭代模型重建(iterative model reconstruction, IMR)技术是一种新型的全迭代重建技术, 相较于部分迭代技术, 可进一步降低图像噪声并提高图像质量,IMR技术通过前向后向重建在投影数据域及图像数据域进行迭代运算, 并采用统计学模型以及CT系统模型进行对比校正, 最终得到低噪声高分辨的CT图像
(对于心脏,常用IDOSE^4技术,现今IMR较IDOSE4可更显着降低图像噪声,提高图像CNR和图像质量;应用IMR重建可在降低辐射剂量的情况下保证图像质量
对于胸部,与FBP重建算法比较,在相同剂量条件下,50%IDOSE和IMR能显着降低胸部CT 图像噪声并提高图像质量;其中IMR重建算法降噪及提高图像质量效果更为显着
对于腹部,IMR技术相较于部分迭代技术具有更大的降低辐射剂量潜力, 并能够显着降低噪声, 提高图像低对比分辨力, 有利于CT腹部扫描)
客观评价指标 [图像噪声、图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)]
主观评价指标(低对比分辨力、病灶边缘锐利度、图像失真及诊断信心度)
滤波反投影(FBP)
迭代重建技术(iterative reconstruction, IR)
混合迭代重建技术(Idose)(飞利浦公司)
全模型迭代重建技术(iterative model reconstruction,IMR)(飞利浦公司改进后)
图像空间迭代重建技术(iterative reconstruction in imagespace IRIS)(西门子公司)基于原始数据的迭代技术(snogram affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)(西门子公司改进后)
自适应统计迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction ASiR)(GE公司)基于模型的迭代重建算法(model-based-iterative-reconstruction-MBIR,商品名VEO)(GE公司改进后)
自适应剂量降低迭代重建技术(adaptive iterative dose reduction,AIDR)(东芝公司)。

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