2.CT迭代重建
迭代重建算法和滤波核参数对头颅CT图像质量的影响
止血 效果 好 ， 疗 效准 确 ， 同 时达 到修 补 子 宫 的 目的 ， 且
术前 不用 进行 杀胚 治 疗 。对 孕 囊植 入 肌 层 较 深 、 子 宫 下段 主要 向外 突 出 、 邻 近 膀 胱受 压 且 术 前讨 论 有 较 大 风 险的 患者 ， 需 采用 剖腹 子宫切 开取 胚术 ， 本组 ３ 例 采 用 开腹妊 娠物 切 除术 ， 术 前 ＭＲＩ 表 现为孕 囊完 全植 入 肌层 或被 肌层 包埋 ， 子宫 下段 瘢痕 处 明显 外 凸 ， 术 中见 ２例表 面呈 紫 色 ， 并见 少 量 溢 血 。当子 宫 肌 层 菲 薄 或 有切 口疝 等表 现 时 ， 其 发 生 大 出血 或 子 宫破 裂 等 的 风
８ ４
放射学实践 ２ ０ １ ４ 年１ 月第 ２ ９ 卷第 １ 期 Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｌ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ Ｉ ｃ ！ ！ ａ ｎ
！ ！ ！ ！ ：
病灶 切 除 确 切 、 减 少 出血 、 局 部 包 块 吸 收 较 快 的 特
小、 患 者 的血 ＨＣ Ｇ 水平 以及 临床 医生 经 验 等 因素 决
险高， 此Байду номын сангаас时如果 行病 灶局 部切 除术 ， 往往会 引起 子宫 穿
孔， 应果 断采取 子 宫切 除 术 。本 组 ２例 由于妊 娠 囊 已 突破 浆 膜层 ， 腹 腔 内积 血 较 多 ， 胎 盘植 入 且 血 管 丰 富 ，
［ ５ ］ Ｋｕ ｃ ｅ ｒ ａ Ｅ， Ｈｅ ｌ ｂ ｉ ｃ ｈ ＴＨ， Ｋｌ ｅ ｍ Ｌ， ｅ ｔ ａ １ ．Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｉ ｃ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｔ ｒ ｅ ｘ ａ ｔ ｅ
能力 临床 医生选择 合适 的治 疗方 案提供 重要 信 息 。
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
基于联合迭代重建技术的超声CT重建算法
０ 引言
在投影数据完全 、 射线路径为直线 的前提 下 ， 变换法 可以 准确地重建材料 的内部 图像。在超声 Ｃ Ｔ中 ， 由于存在 数据
是， 像素 对 超声 波 ｉ 的超声波投影的贡献为 ：
Ｗ ＡＮＧ ｏ ｑ ａ Ｈａ 。 ｕ ｎ
（ ｅ ａｏａｏｙｏ ｓ ｕ ｅｔ ｃ ｎｅａｄＤ ｎ ｍｉＭｅｓｒ ｅｔ ｎｓｙｏ ｄｃｔ ｎ Ｋ ｙＬ ｂｒｔ Ｉ ｔ ｍ ｎ ｉ ｃ ｎ ｙａ ｃ ａｕｅ ｎ ｉｒ Ｅ ｕａｉ ， ｒ ｆ ｎｒ Ｓｅ ｍ Ｍｉ ｔ ｆ ｏ Ｎ ｒ ｎ ｅ ｉ ｈｎ ，Ｔ ｉｕｎＳａ ｘ ０ ０５ ， ｈｎ ） ｏ ｈＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｃ ｉ ｔ ｖ ｓｙｆ ａ ａｙａ ｈｎ ｉ ３０ Ｃ ｉａ １
成像所需的数 据量。基 于最小二乘方准则 ， 利用联合迭代重建算法 ， 用四边扫描算 法求解相关 系数矩 阵， 采 通过不 断
修正误差逼近真实值 ， 而实现速度矩 阵的求取。数值仿 真表 明： 用上述 方法能够 明显减小重建误差 ， 进 采 改善 层析成
像效果。
关键词 ： 合迭代 重建技术 ； 联 阵列检测 ； 声 Ｃ ； 超 Ｔ 速度 重建 ； 最小二乘 方准 则
第３ ０卷 第 ７期
２１ ０ ０年 ７月
计 算机 应 用
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＣ ｍｐ ｔｒＡｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｕ ｅ ｐ ｉ ｔ ｓ ｏ ｃ ｏ
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ７ １３ ．
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ２ １
文 章编 号 ：０ １ ９ ８ （０ ０ ０ １０ — ０ １ ２ １ ｆｒｓ ａ ｎ ｎ ｏ ｒｅ ｇ ｓ ｈ ｅ ｏ ｉ ｔ ｘ ｈ ｄ ｂ ｅ ｃ ｉ ｖ ｄ ｔｒ ｕ ｈ ｃ ｒｅ ｔ ｇ ｅｌ ｒｔ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｏ ｇ ｌ ｏ ｉ ｍ ｃ ｎ ｉ ｇｆ ｕ ｄ ｅ ．Ｔ ｅ ｖ ｌ ｃｔ ｍａｒ ａ ｅ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｒ ｃｉ ｌ ａ ｐ ｃ ｈ ｅ ｌ ｔ ｏ ｙ ｉ ｎ ＇ ｏ ｏ ｏ ｄ ｔ ｏ ｓ ｎ ｌ ． Ｔ ｅ ｅ ｕ ｔ ｏ ｉ ｌｔ ｎ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔ ｅ ａａ ｃ ｎ ｔ ｔ ａ ｙ ｈ ｒ ｓ ｌ ｆ ｓｍｕ ａｉ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｈ ｍｅｈ ｄ ａ ｅ ｕ ｅ ｒｏ ｆ ｃｉｅｙ ａ ｄ ｈ ｆ ｃ ｆ ｉ ｇ ｏ ｔ ｏ ｃ ｎ ｒ ｄ ｃ ｅｒ ｒ ｅｆ ｔ ｌ ， ｎ ｔｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｍａ ｅ ｅ ｖ
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。
反射型超声衍射CT迭代重建算法
的正则化目标函数：
ｍｉｎ｛｜｜!"ｆ－ "Ｆ｜｜＋$２｜｜"ｆ｜｜｝
（ ７）
!
其中 $ 为正则化参数， ! 为系数矩阵， 在超声衍射成
像中相应于非均匀傅立叶变换算子， "ｆ＝ ｆｋ＋１′－ ｆｋ′， ｆ０′ 为最初假设原始图像； "Ｆ＝Ｆ′－ Ｆ， Ｆ′是对 ｆ′进行非均
匀傅立叶变换得到的矩阵； 根据傅立叶衍射定理， 由
ｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ， ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
１引言
超声衍射成像是声学成像中的一个重要研究领 域， 除了在医学诊断中的潜在应用外， 还广泛应用于 海 洋 勘 探 、地 震 预 报 、国 防 军 事 、工 业 无 损 检 测 等 领 域。傅立叶衍射定理（ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｅｍ） 是 超声衍射成像的理论基础［１］， 该 方 法 是 在 一 阶 Ｂｏｒｎ 近似或者 Ｒｙｔｏｖ 近似前提下， 利用快速傅立叶变换 （ ＦＦＴ） 和反变换（ ＩＦＦＴ） ， 完成层析成像。傅立叶衍射
等。从实际应用角度来看， Ｔｉｋｈｏｎｏｖ 正则化法和截断 奇异值法因为易于实现而应用广泛。
如前所述， Ｔｉｋｈｏｎｏｖ 正则化是通过在正 则 化 目
标函数中增加一个限制条件， 参见式（ ６） ， 适当地选
择限制条件及其在目标函数中的权重， 得到适定解。
本文研究的是反射型超声衍射成像， 由傅立叶衍射
ｎ１＝－ Ｎ１／２ ｎ２＝－ Ｎ２／２
式中（ !１， !２） 代表非均匀频率点的位置。上式用矩阵
表示为：
Ｆ＝"ｆ
（ ２）
Ｙ 是非均匀傅立叶算子。通过 Ｙ 的设定， 可以
得到任意频率点上的傅立叶变换值， 即得到目标物
ct影像参数
ct影像参数
CT(计算机断层扫描)影像是一种医学成像技术，可通过使用X射线和计算机生成图像来检查身体内部的组织和器官。
在进行CT扫描时，有几个常见的参数可以设置，以获得所需的图像质量和详细程度。
这些参数包括：
1. 管电压（kVp）：这是X射线管的电压，控制X射线的能量。
较高的管电压可用于增加图像对比度和减少噪声，但也会导致更高的辐射剂量。
2. 暴露时间（mAs）：这是X射线束照射患者的时间。
较长的曝光时间可用于提高图像亮度和对比度，但同样会增加辐射剂量。
3. 切片厚度（mm）：这是每个图像切片的厚度。
较小的切片厚度可用于产生更详细的图像，但也会增加扫描时间和辐射剂量。
常见的切片厚度为1-5mm。
4. 间隔（mm）：这是每个图像切片之间的间隔。
较小的间隔可用于产生更详细的图像，但也会增加扫描时间和辐射剂量。
通常间隔与切片厚度相同。
5. 重建方法：这是一种将扫描数据转换为图像的算法。
常见的重建方法包括传统的过滤后反投影（FBP）和更先进的迭代重建方法。
迭代重建方法可以产生更清晰的图像，但也需要更长的计算时间。
通过调整这些参数，医生可以获得所需的图像质量和详细程度。
然而，需要注意的是，较高的图像质量通常意味着较高的辐射剂量，因此医生应该权衡诊断的需要和患者的安全性。
迭代重建方法在低剂量全脑灌注cT成像及血管成像的可行性探讨
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊ ｉ ｎ — ｌ ｉ ｎ ｇ ，ＷＡＮＧ Ｘｕ ｅ — ｈ ｏ ｎ ｇ ，ＭＡ Ｚ ｈ ｉ — ｗ ｅ ｎ，Ｚ ＨＯＵ Ｈａ ｉ — ｔ ｉ ｎ ｇ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ Ｔ ，Ｔ ｈ ｅ Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ Ａ ｉｌ ｆ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ Ｈ ｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ｆＨ ｏ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ． ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｏｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ － ｄ ｏ ｓ ｅ ｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｂ ｒ ａ ｉ ｎ ． ｐ ｅ ｒ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍ —
第４ ７卷
第 ５期
哈 尔 滨 医科 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩ Ｎ ＭＥＤＩ ＣＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ
Ｖ０ １ ． ４ ７． Ｎｏ ． ５
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
Ｏ ｃ ｔ ． ， ２ ０ １ ３
４ ４９
迭代 重建方法在低剂量全脑灌 注 Ｃ Ｔ成像 及 血 管 成像 的可 行 性 探 讨
张金玲 ， 王 雪红 ， 马 志文 ， 周海婷
（ 哈 尔 滨 医 科 大 学 附 属 第 一 医院 ｃ Ｔ室， 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
［ 摘要 ］ 目的 探讨 迭代重建方法 （ ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｓ ， ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ ） 对低剂量全脑灌 注成像及 血管 成像 的实用性及可行性 。方 法 ６ ３例患者进行脑 ｃ Ｔ灌 注扫描 ， 管 电流 为 ２ ０ ０ ｍ Ａ， 按不 同管 电压分 为 ３组 ， １ ２ ０ ｋ Ｖ组 １ ７例 、 １ ０ ０ ｋ Ｖ组 ２ １例 ， ８ ０ ｋ Ｖ组 ２ ５例 ， １ ０ ０ ｋ Ｖ组 、 ８ ０ ｋ Ｖ组原始 数据分 别利用 ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ
半辐射剂量下CT重建迭代算法对影像质量影响的模体实验分析
当归 活血养血 ，川芎活血行 气为血 中之气药 ，能体现本研究活血化瘀
３讨 论
的功 能 ，因此本研究 的结 果科学的证实 了活血 化瘀 法对膝关节创伤 性
粘连 的预 防作用 。
３１实验结果分析 ．
本研 究发现活血 化瘀组膝 关节 活动度和玻璃酸 钠组相 当，与生理
因此在 关节创 伤早 期应用活血化瘀法 治疗 能很好的促进 关节 腔内和 关 节组织 内的瘀 血吸收 以防止血肿 机化造成关节强直 ；可使 渗出的纤维
在各组 动物髌韧带后粘连组织 中都 可见 大量尚未成熟的纤维母细 胞 。从表２ 出Ｂ 、Ｄ组的髌韧 带后粘 连组织成纤 维细胞计数 都小 看 、Ｃ
盐水组有非常 显着性 差异 ，证明活血化瘀法 同玻璃酸 钠一样有预 防创
参考文 献
［］ 叶根 茂 ， 春林 ． 丁糖 预 防兔 膝 关节 粘 连的 实验 研 究 ［ ． １ 侯 几 Ｊ 第二 ］ 军 医大学学 报，９４１（） ４ ． ４ １９，５３： １ ４ ． ２ ２
【］ Ｋ ｔ ， ｒ Ｋ ｍｏ Ｈ， １ ｖ ｌａｉｎ ｏ ｙ ｌｒｎ ｃａ ｉ ２ ａｏＴＨａ ｏＨ， ｏ ｉ ｅ ａ． ａ ｔ ｆ ａ ｏ ｉ ｃｄ ｔ Ｅ ｕ ｏ ｈ ｕ ｓ ｅｔ ｏ ｅｐ ｅｅ ｔ ｎｏ ｏｔ ｍｉ ｃｏ ｙ ａ ｈ ｓ ｎ ［ ． ｉｅ ｈ ｅ ｆｒ ｈ ｒｖ ｎｉ ｆ ｓ ａ ｎ ｔｍ ｄ ｅ ｉ ｓ ］ ｐｎ ｔ ｏ ｐ ｌ ｅ ｏ ＪＳ
的作用 ［ ． 医正骨 ， ０ ， （） －． Ｊ中 ］ ２ ６１ ３： ６ ０ ３ ８
化瘀药物的应用一定程度的预防了本病的发生。现代药理学研究认为
活血化瘀 药物具有 以下功能 ：①能提高机体 特异性免疫 力 ，增强 巨 ］ 细胞 的吞 噬能力 ，因此 ，能加速清除体 内积血 和经络瘀血 ；②能有效
深度学习迭代算法与FBP在胸部ct中的应用与比较
深度学习迭代算法与FBP在胸部ct中的应用与比较摘要：近年来，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了进步。
随着现在经济水平的提升，越来越多的人注重身体的体检。
CT体检对于病变尤其是对早期病变的筛查体现的尤为重要。
身体康健的人群的体检相比于门诊患者的检查，他们更注重检出的阳性病变，并且体检人群的检查具有一定的周期性，大幅度的剂量辐射很容易给身体带来无法逆转的损伤。
近年来随着螺旋CT检查的普及和其对于微小病灶检出的敏感性，螺旋CT在胸部疾病的检查中越来越广泛，可是由于CT的辐射剂量相较于普通X线摄影要高出很多，在检查出微小病变的同时，较高的放射剂量也成为了诱发人体疾病的潜在危险因素。
于是，在保证图像质量满足临床要求的前提下减少放射剂量已经成为当下热门的研究热点。
降低辐射剂量的方法有很多如降低管电压、减低管电流、自动管电流调制技术、增加螺距等等，但都会出现图像噪声大的特点。
关键词：深度学习迭代算法；FBP；胸部ct；应用与比较引言CT增强检查作为胸部疾病的常规检查项目在临床中被广泛应用，这也使CT成为医源性辐射的主要来源。
现在常用的CT后处理算法中，迭代重建算法可以通过调整扫描权重在降低对比剂剂量及辐射剂量的同时，得到能够满足临床诊断需要的图像。
如何选择最优的扫描权重目前仍无统一标准。
本文主要对胸部CT低剂量扫描联合不同迭代重建的发展过程、基本原理及临床应用做一综述，以期为合理减少CT扫描对患者和医护人员的辐射剂量提供参考。
1CT重建算法的发展临床中常用的CT图像重建算法主要有两类：解析算法和迭代算法。
在AR中，滤波反投影（filteredbackprojection，FBP）是最有代表性且商业应用最为广泛的方法，具有分辨率高、成像速度快等优点，因此FPB的重建图像也常被用来当做衡量其他重建技术的标准。
但FBP因对各种参数理想化的假定造成了其发展的局限，而重建过程如果要求真实的CT数据采集过程，就必须考虑实际的成像空间，迭代重建将系统光学特性理想化，将数据根据比例进行加权融合，弥补了这种在使用FBP重建时，图像的噪音和伪影会随着管电压的降低而增加所导致图像质量的下降的现象。
迭代重建技术在前门控结合体质量调节管电压管电流心脏CT成像的研究——降低辐射剂量及控制图像质量
摘要 ： 目的 探讨 迭 代重 建技 术 （ ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ ） 在前 瞻性 心 电 门控 结合 体 质量 调 节管 电压 管 电流 心脏 螺旋 计 算机 断 层扫描（ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ， Ｃ Ｔ） 成 像 中降 低 辐射 剂 量 及 控制 图像 质 量 的应 用 价 值 。 方 法 选 取 实验 猪 １ ０只 ． 每 只猪 均进行 以体质量 调节 管电压管 电流 为基础 的常 规剂量 （ Ａ组 ） 及在 此基础 上 降低 管 电流 ［ 分别 降低 ３ ０ ％（ Ｂ组 ） 、 ５ ０ ％（ Ｃ组 ） 、 ７ ０ ％（ Ｄ组 ） ］ 的２ ５ ６层前 瞻性 心电 门控 心脏 ｃ Ｔ扫描 ， 所有 数据 均分 别采 用滤 波反 投影 （ 矗 ｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｂ ａ ｃ ｋ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｆ Ｂ Ｐ ） 和ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ ４ 重建， 计 算猪 接受 的辐 射剂 量 ， 测 量升 主动 脉根 部及左 心 室腔 噪声 、 信 噪 比（ Ｓ Ｎ Ｒ） 、 对 比噪声 比（ Ｃ Ｎ Ｒ） ， 分别对 总体 图像 质量 和冠状 动 脉 图像 质 量进 行评 分 （ ５分 法评 分 ） ， ３分及 以上为 图像 质量 可满足诊 断 ， 并对 两种重 建方法 处理后 所得结果 进行 比较 。 结 果 Ａ、 Ｂ、 Ｃ 、 Ｄ组 的有 效辐 射剂量 （ Ｅ Ｄ） 分别 为 （ ３ ． ３ ＋ ０ ． ６ ３ ） ｍＳ ｖ 、 （ ２ ． ２ ６ ＋ ０ ． ５ １ ）ｍ Ｓ ｖ 、 （ １ ． ６ １ ± ０ ． ３ ６ ）ｍ Ｓ ｖ 、 （ １ ． ０ １ ± ０ ． ２ ３ ）ｍＳ ｖ 。随着 ｘ线 剂量 降低 ， 图像 噪声增 加， 信噪比、 对 比噪声 比降低 ， 图像质量 下降 。各 组 内 比较 ， ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ 重建 的图像 噪声均 较 Ｆ Ｂ Ｐ重 建者 明显降低 ， 而 信 噪 比及对 比噪声 明显提 高 ， 差异 均有统 计学意 义 （ Ｐ均 ＝ ０ ． ０ ０ ０ ） 。Ａ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ各组 内经 Ｆ Ｂ Ｐ ／ ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ 重 建后 总体 图 像 质量 评分 分 别 为 （ ３ ． ８ ０ ＋ ０ ． ４ ２ ） 分／ （ ４ ． ６ ０ ＋ ０ ． ５ ２ ） 分、 （ ３ ． ６ ０ ＋ ０ ． ５ ２ ） 分／ （ ４ ． ４ ０ ＋ ０ ． ５ ２ ） 分、 （ ３ ． ０ ０ ＋ ０ ． ６ ７ ） 分／ （ ３ ． ８ ０ ＋ ＿ ０ ． ４ ２ ） 分、 （ ２ ． ０ ０ ＿ ＋ ０ ． ６ ７ ） 分／ （ ３ ． ４ ０ ＋ ＿ ０ ． ５ ２ ） 分， 各组 内 比较差 异均有 统计学 意义 （ Ｐ ＜ Ｏ ． ０ ５ ） 。用 Ｆ Ｂ Ｐ重建 ， Ａ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ组 近 、 远 端冠 状动 脉 的可诊 断率分 别为 １ ０ ０ ％、 ９ ５ ％、 ７ ０ ％、 ２ ０ ％和 ９ ２ ％、 ７ ２ ％、 ３ ６ ％、 ０ ； 经ｉ Ｄ ｏ ｓ ｅ 重建 后 ， Ａ、 Ｂ 、 Ｃ组 近 、 远 端 冠状 动脉 的可诊 断率 均大 于经 Ｆ Ｂ Ｐ重建后 Ａ组 的可诊 断率或 与其 相 当 （ Ｐ ＞ Ｏ ． ０ ５ ） ， 而 Ｄ组 的 可诊断 率 明显低 于 Ｆ Ｂ Ｐ重建后 Ａ组 的可诊 断率 ， 差 异有统计 学意 义 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ） 。结论 在前 门控结 合体质 量调节管 电压管 电流心 脏
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迭代重建应用实例
普通FBP 兴趣区 26.8HU
wFBP，与FBP 比较，剂量35％ 兴趣区 17.6HU
IRIS，与wFBP比 较，剂量30％ 兴趣区 12.3HU
SAFIRE，与FBP比 较，剂量70％ 兴趣区 7.8HU
传统迭代：剂量减少，耗 时；
迭代重建方法
统计迭代法：剂量低、噪 声降，图像失真感；
IRIS：剂量低、噪声降， 重建速度不够快；
SAFIRE：剂量更低、噪 声降，重建速度快；
迭代重建应用实例
IRIS
迭代重建应用实例
SAFIRE迭代重建通常需3大步： 1、原始数据域的迭代以去除伪影及纠正几何学误差； 1、先采用加权FBP做预重建； 2、然后是2次采用不同校正方法的循环重建处理。
传统迭代：每次计算都以假设图像开始，即给一幅图像一任意初始值 ，然后计算射线穿过物体可能的投影值，并将计算值与实际投影值相 比较，根据差异获得一个修正值，再用该修正值修正像素值。如此反 复迭代直至图像重建完成。
迭代重建应用状况
Adaptive Statistical Iterative Reconstruction; 自适应统计迭代 , ASiR Model Based Iterative Reconstruction 基于模型的迭代, (Veo) Siemens， Iterative Reconstruction in Image Space; 图像空间迭代 , iRIS Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction 正弦波图形法迭代 , SAFIRE Philips，Double Model Based Iterative Reconstruction; 基于双模式迭代 , iDose 4 Toshiba， Adaptive Iterative Dose Reduction; 自适应低剂量迭代 , AIDR 3D GE，
原始数据域
迭代重建方法
滤波反投影算法 FBP
图像域
迭代重建理论算法
图像域
统计迭代算法
图像域
IRIS
图像域
完全图像更新
基本图像更新
图像重组
完全图像更新
比较
重建
重建
反投影
重建
反投影
重建
比较
比较
原始数据域
原始数据域
原始数据域
原始数据域
迭代重建方法
FBP
迭代重建理论算法
统计迭代算法
IRIS
优点
速度快，无
迭代重建应用状况
＠传统迭代，需用一个“前投影”重建一个原始数据的估计值， 用该估计值校正下一次迭代，如此反复； ＠前投影的方式，决定了CT图像的重建处理过程，反复迭代 －耗时；
＠ CT图像重建是一个线性化的处理过程，故可用数学方法在 图像空间完成减少噪声；
＠采用原始数据空间迭代，可减少伪影和提高分辨率，并加 快重建速度；
迭代重建应用实例
原始数据空间图像空间统 Nhomakorabea优 化处理
迭代期间，应用 了基于噪声模式 的动态原始数据
去除 噪声
更新 图像 校正原始数据 ，去除伪影；
Ⅱ、1 与原图像比较 多次重复
Sinogram data
Ⅱ、2
有偏差，再wFBP
Ⅰ、 wFBP预重建
重建 数据
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；
x-ray flux
object model
time MBIR
迭代重建方法
X线管 数学模式化后的焦点
MBiR
X射线 物体
被重建的图像
数学模式化后 的射线
探测器
投影
迭代重建方法
MBiR＝Veo
＠在MBiR方式中，实际扫描测量与经数学模式化后的测量 之间的差别得到最小化
FBP
MBiR
迭代重建方法
CTDI＝19
优点
低剂量或提
优点
降低剂量 重建速度快
优点
低剂量或提
需迭代 图像
高图像质量
高图像质量
临床习惯的
理论完善
理论完善
重建速度快
缺点 对降低剂量 作用不明显
缺点 耗时
缺点 图像塑胶感
Disadvantage
迭代重建方法
FBP法：剂量较高；剂量 减50％，则图像噪声大；
加权FBP（WFBP）：用 FBP相同剂量，使噪声降 低；
图像域
统计迭代算法
图像域
减少运算量，节省运算时间 虽然速度快，可以降低噪声， 但对图像的任何位置的噪声处 理都是一样的。 这就使得经过处理的图像看上 去与传统FBP方法得到的差别 较大。 对剂量敏感，当剂量很低时， 图像质量会变差。
完全图像更新
基本图像更新
重建
反投影
重建
反投影
比较 比较
原始数据域
CT迭代重建技术
复旦附属华东医院 王鸣鹏
迭代重建应用状况
FBP的特点：(1)优点。对计算设 备要求低；重建速度快；目前常 用。(2)缺点。忽略噪声（如焦点 面积、探测器面积、采样体素形 态等；不能处理采样数据不足的 扫描（金属、肥胖等）。
奥地利数学家雷登（Raden） 创建的图像重建理论是：以 不同投影角产生的一组投影 数据，可采用数学方法重建 成一幅图像。
ASiR
迭代重建方法
focal spot model 点焦点 实际焦点 点探测器 真实探测器 detector立方体素 model 点体素 笔形束 宽束 完全采样 统计模型 voxel model 线性合成 物理模型 简单计算 复杂计算 physics model
MBiR
.
简单化
优质图像
statistics model
迭代重建应用状况
＠初期的迭代，包括ASiR 和IRIS，属于非完全迭代。通过 一定的比例与FBP算法混合重建，速度快、降噪少，需操作 者选择迭代的比例； ＠ ASiR迭代重建是在原始数据空间利用系统统计噪声模型 ，来消除由统计波动造成的图像噪声； ＠ IRIS 迭代重建是在图像数据空间，利用迭代技术降低图 像噪声；
滤过反投影
投影数据
y
b
object
y
x
球管 数据域 重建域
伪影
滤过反投影
每一个方向相应的投影数据被平均后进行计算，称为“反投影”
滤过反投影
华东医院
滤过反投影
原 始 物 体 重 建 后 图 像
滤过方法应用到投影数据，改善重建图像质量
滤过反投影
未滤过
滤过
华东医院
滤过反投影
未滤过的反投影图像
滤过后的反投影图像
CTDI＝9
迭代重建方法
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
迭代重建应用实例
选择SAFIRE后，操作 界面有1－5的强度选 择，1表示噪声大，5 表示噪声小；数字大小 不是迭代的含义，并且 与重建时间无关。
迭代重建应用实例
迭代重建应用实例
儿童纵隔：80kV，DLP 12
SAFIRE：同样条件，噪声减少 大约35％，信噪比和对比噪声比 增加约50％。
迭代重建应用实例
迭代重建方法
ASiR
＠系统光学模型方式需占用大量的计算机资源 ＠ ASiR着重于系统噪声统计学模型并减少剂量
系统光学 模型
被扫描物 体的估计
X线焦 点模型
合成后的 投影数据
系统 光学
噪声统计 模型 成像物体 模型
成像体素 模型
探测器 模型
经校正后 的物体投 影数据
实际测量 投影数据
迭代重建方法
FBP
肥胖病人：80kV，DLP 41
SAFIRE：同样条件，噪声减少 大约35％。
谢谢！