能谱CT及CT灌注成像技术在孤立性肺结节诊断中的研究进展

能谱及灌注CT成像均是计算机断层扫描（computer tomography,CT）功能成像。随着CT技术发展，探测器宽度增加，多种重建算法的出现，辐射剂量降低，一站式CT能谱联合灌注成像也成为可能。能谱及灌注CT成像既获得常规形态学图像，还同时获得多种功能学参数，该优势使得其应用越来越广泛。本文就能谱CT成像和灌注CT成像在孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules,SPN）诊断中的应用作以综述。     

双能DR物质识别算法在CT成像系统中的应用

本文介绍一种适用于计算机断层成像（CT）的双能透视（DR）物质识别算法，此算法基于单能CT重建图像，通过对CT图像的分割及对断层几何信息的提取，分块重建材料有效原子序数及电子密度的分布。结合各种扫描轨迹的CT成像系统，可以实现有效的物质材料识别。同时，对比于传统的双能CT方法，本方法结合单能CT重建图像，改善了双能DR识别效果，能够实现较为精确的物质识别，在安全检查等应用领域有着现实意义。     

多层螺旋CT灌注成像在胸部肿瘤诊断和治疗中的应用

目的：探讨多层螺旋CT（MSCT）胸部肿瘤灌注成像方法及临床应用价值。方法：对11例胸部肿瘤患者进行MSCT灌注成像,先用常规CT平扫确定肿瘤中心部位,然后进行肿瘤灌注扫描,扫描部位以肿瘤中心为主,采用电影扫描技术（1r/0.75s）层厚0.6mm流速5ml/s剂量50ml,注射造影剂同时进行CT扫描,扫描总时间40s。扫描图象经工作站处理,计算并分析图象和灌注参数,包括：动脉灌注量AP（ArtPerf）,静脉灌注量PP（PortPerf）,总灌注量TP（TotalPerf）和灌注指数PI。结果：所有肿瘤的灌注图象均可以清晰直观的显示肿瘤大小和轮廓。所有肿瘤灌注参数均明显增高。可定量检测肿瘤内部组织灌注状态。图象清晰,分辨率高。结论：SSMSCT灌注成像检查是一种准确且简捷的定量评估肿瘤血流灌注状态的检查方法。     

能谱CT在肝癌检查中的应用价值

能谱CT 是一种新型成像技术,具有辐射剂量低、扫描速度快、成像参数丰富等优势,本文就能谱CT在肝癌检查中的应用价值作一综述。     

多层螺旋CT灌注成像在胃癌诊断中价值的研究

目的探讨多层螺旋CT灌注成像在胃癌诊断中的价值。方法对20例胃癌患者行CT灌注成像,计算并分析灌注参数,包括血流量（BF）、血容量（BV）、平均通过时间（MTT）、表面通透性（PS）及增强峰值。结果灌注参数PS与胃癌的浸润深度、淋巴结转移及分化程度具有显著统计学意义（P〈0．05）。胃癌增强峰值与胃癌的浸润深度及分化程度具有相关性（P〈0．05）。结论灌注成像在临床诊断胃癌及判断预后方面具有一定意义。其中灌注参数PS与多个病理指标相关,很可能成为评价胃癌预后的重要指标。     

多模态影像技术在食管癌放射治疗中的研究进展

食管癌是常见的消化道恶性肿瘤,但早期常无典型症状,临床诊断时多已发展为中晚期,错过了手术治疗的最佳时机。因此,如何能在早期诊断食管癌、获取到肿瘤更全面的信息一直是备受关注的问题。目前常用于食管癌早期诊断和疗效评估的影像技术有:电子计算机断层扫描（computed tomography,CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）、超声内镜（endoscopic ultrasonography,EUS）、正电子发射计算机体层摄影（positron emission tomography,PET）,本文就近年来多模态影像技术在食管癌放射治疗中的研究进展做一综述。     

16层螺旋CT低剂量结肠成像对结肠新生物的检测价值

目的探讨16层螺旋CT低剂量结肠成像对结肠新生物的检测价值。方法收集103例既作CT低剂量结肠成像同时又有传统结肠镜检查资料的病例（两种检查在1周内完成）,记录结肠新生物的有无、位置、大小及形态,统计每一组病例CT检查结果的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值。记录每1个病例的放射剂量加权指数。结果CT低剂量结肠成像正确地检出全部11个结肠癌灶（敏感性100.0%）,68个息肉（敏感性70.0%）。对10mm以上（含10mm）,6～9mm,5mm以下（含5mm）息肉检出的敏感性分别为93.8%（15/16）,91.7%（22/24）,54.4%（31/57）。平均CT剂量加权指数为4.0mGy。结论16层螺旋CT低剂量结肠成像明显降低了患者的放射剂量,同时对6mm以上息肉检测有较高的敏感性。     

CT灌注成像在肺部肿瘤诊断中的应用

20世纪80年代初Axel等[1]首次提出了动态CT灌注功能成像的理论设想。随着多层螺旋CT(MSCT)扫描技术和计算机软硬件的发展,这一理论逐渐成为现实。多层螺旋CT扫描可以一次获得多个生理参数,新式的对比剂能在血管内存留更长时间,以及与PET标准化摄取值类似的计算标准化灌注值的CT灌注软件包的开发[2],使CT灌注成像技术正日趋成熟,现已成为1种形态学与功能成像相结合的新型影像学方法,得到临床广泛应用。国内外对CT灌注成像在肺部肿瘤诊断及鉴别诊断中的应用研究相对较多,现作一概述。1肺部CT灌注成像的常用灌注参数目前,进行肺灌注成…     

多层螺旋CT灌注成像对肺肿瘤的临床诊断价值

目的探讨多层螺旋CT（MSCT）灌注成像对肺部肿瘤的临床诊断价值。方法回顾性分析肺内有肿瘤的患者38例,其中良性肿瘤14例,恶性肿瘤24例。对所有患者进行多层螺旋CT灌注成像扫描,采用CTperfusion3软件对数据进行处理分析。计算患者肿瘤的表面通透性（PS）,平均通过时间（MTF）,血容量（BV）以及血流量（BF）。结果在MTT与BF方面恶性肿瘤与良性肿瘤间差异无统计学意义（P〉0．05）,而在PS与BV方面恶性肿瘤与良性肿瘤间差异有统计学意义（P〈0．05）。结论多层螺旋CT灌注成像可以为良、恶性的肿瘤提供功能信息,有利于提高肺内肿瘤的临床诊断准确率。     

全脑 CT 灌注成像诊断邻近大血管颅内肿瘤

目的：探讨全脑 CT 灌注成像对颅内肿瘤病变的诊断作用,以期为临床颅内肿瘤病变的诊疗提供借鉴。方法：以我院2009年6月-2011年12月治疗的确诊为颅内肿瘤病变的患者为研究对象。先后对患者行全脑 CT 灌注成像扫描,获得并分析扫描图像中脑组织的多维全脑灌注图像、CT 血管成像,计算并分析全脑CT 灌注成像图像的病变实质部分和正常脑组织的达峰时间（TTP）、平均通过时间（MTT）、脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）参数、毛细血管表面通透性（PS）等灌注参数,通过灌注分析软件获得并分析时间-密度曲线（TDC）。结果：共纳入患者63例,在所有病例中,多维全脑灌注图像平均视觉评价分数明显高于单纯轴向灌注图（t =-11.852,P =0.000）,且对病变定位更为精确。CTA 图中63例患者中,有36例肿瘤发现供血大动脉,23例肿瘤有引流静脉,29例大动脉受压,15例大动脉被肿瘤包裹,17例静脉窦受压。统计分析示,全脑CT 灌注成像图像的病变实质部分和正常脑组织的 CBF、PS 等灌注参数之间差异具有统计学意义（P <0.05）。全脑 CT 灌注成像图像的病变实质部分和正常脑组织的 TTP、MTT、CBV 等灌注参数之间差异无统计学意义（P >0.05）。不同种类颅内肿瘤 TDC 比较,高级别胶质瘤速升速降,脑膜瘤与转移瘤速升缓降型。结论：全脑 CT 灌注成像图像不仅可以实现对邻近大血管颅内肿瘤的全面评价,有利于颅内肿瘤的术前整体评估和精确定位。对颅内肿瘤的诊断及评价肿瘤与周围大血管的关系、及颅内肿瘤病变的鉴别诊断具有一定的临床应用价值。     

基于不可分离MRA的小波图像重建

本文提出了一种基于不可分离MRA的小波重建算法。算法将投影数据进行二通道的小波分解，在分解抽样中，使用不同的抽样方法。算法结果，相比通常所使用的基于可分离MRA的小波重建算法基本相同的局部重建特性，重建质量和运算速度都优于后者。     

转台一次偏置扫描的ICT重建算法

目的工业CT的检测对象大小不一,在探测器尺寸一定的情况下,工程上往往通过设计不同的扫描方式以及所对应的重建算法来获得更大的成像范围,比如转台偏置、探测器偏置等扫描模式。本文提出一种用于转台一次偏置扫描模式下的重建算法。该算法首先用Parker类型函数对重复采样的投影数据进行加权,然后用扇束重建算法得到断层图像。实验结果证明了这种方法的有效性和优越性。     

基于三维投影的视频序列静态全景合成算法

视频序列静态全景合成技术是视频图像分析的关键技术。本文提出了一种基于三维投影的视频序列静态全景合成算法,该算法通过引入三维投影原理,将视频序列中各帧图像依次投影到全景图像平面,推导出在同一三维坐标下各帧图像与全景图像之间的变换关系,并采用各帧图像间的运动参数联合生成全景图像。实验结果表明,该方法能够生成较高质量的全景图。     

CT图像中金属伪影的快速校正

CT系统由于检测对象含有金属夹杂而使得重建图像中出现金属伪影,影响图像的质量。针对金属伪影,提出一种快速而稳定的校正方法。首先判断金属投影区域,然后对金属投影进行插值,然后重建图像。最后,在重建的图像中插入金属部分,得到完整的重建图像。数值模拟和实际CT系统的实验表明,该方法能有效的消除金属伪影,并能保留金属信息,恢复图像的完整。该算法计算复杂度很小,计算快速,具有较高的实用价值。     

Fast CT metal artefacts correction based on derivative and region-based filling

Introduction: Metal artefacts seriously degrade the quality of the CT images. Blurring around the junctions between metal and non‐metal regions in CT images, metal artefacts often prevent right diagnoses, and even lead to misdiagnoses of patients. The aim of the study was to devise a fast and robust method to improve the quality of the artefact‐contaminated CT images. Methods: The proposed artefact correction includes the following five steps: metal object segmentation, forward projection, region‐based filling, adaptive scaling and final image reconstruction. Results: The feasibility of the proposed method in correcting metal artefacts was validated by experiments on both simulated and clinical images. Experiments showed the proposed correction could lead to fast and effective reduction of metal artefacts in CT images. Conclusions: Compared with other methods, the proposed method has less computational cost and allows a feasible and easy implantation into current CT imaging systems.     

一种实用的基于GPU的Katsevich算法的实现

Katseivch算法是精确地解决锥束螺旋CT“长物体”问题的滤波反投影（FBP）形式的CT重建算法,不过它依然是非常耗时的,实际应用中必须考虑如何加速的问题。本文给出了一个使用通用显卡（GPU）对该算法进行并行加速的方法。同已有的方法相比较,几乎所有的计算都在GPU上完成,并且重建时所使用的积分范围是由PI线决定的,并且给出了算法所需要的精确地显存大小,10次数也被最大可能地降低。本文使用了标准数值模型对方法的速度、准确性和稳定性进行了验证。     

An adaptive approach to metal artifact reduction in helical computed tomography for radiation therapy treatment planning: experimental and clinical studies

PURPOSE: In this article, an approach to metal artifact reduction is proposed that is practical for clinical use in radiation therapy. It is based on a new interpolation scheme of the projections associated with metal implants in helical computed tomography (CT) scanners. METHODS AND MATERIALS: A three-step approach was developed consisting of an automatic algorithm for metal implant detection, a correction algorithm for helical projections, and a new, efficient algorithm for projection interpolation. The modified raw projection data are transferred back to the CT scanner device where CT slices are regenerated using the built-in reconstruction operator. The algorithm was tested on a CT calibration phantom in which the density of inserted objects are known and on clinical prostate cases with two hip prostheses. The results are evaluated using the CT number and shape of the objects. RESULTS: The validations on a CT calibration phantom with various inserts of known densities show that the algorithm improved the overall image quality by restoring the shape and the representative CT number of the objects in the image. For the clinical hip replacement cases, a large fraction of the bladder, rectum, and prostate that were not visible on the original CT slices were recovered using the algorithm. Precise contouring of the target volume was thus feasible. Without this enhancement, physicians would have drawn bigger margins to be sure to include the target and, at the same time, could have prescribed a lower dose to keep the same level of normal tissue toxicity. CONCLUSIONS: In both phantom experiment and patient studies, the algorithm resulted in significant artifact reduction with increases in the reliability of planning procedure for the case of metallic hip prostheses. This algorithm is now clinically used as a preprocessing before treatment planning for metal artifact reduction.     

改进的三维可视化用光线投射算法

把图像处理、光线投射与包围体技术有机结合，提出了一种提高成像质量和速度的三维可视化新方法。该方法利用物体空间的包围体算法来减少追踪光线的数量，加快了绘制速度。通过实际的医学胸部CT图像的三维重建实验，取得了较好的三维显示效果和速度，验证了改进的光线投射算法对胸部CT图像的快速三维可视化问题的有效性。     

新的超分辨CT扫描模式和图像重建方法

针对通常工业CT转台特点,提出了一种新的基于扇束等距采样的超分辨CT扫描模式和相应的重建算法。分别向左和右偏移CT旋转中心1/4探测器宽度,得到的两组相叠采样的投影数据。通过求解一组具有双对角矩阵的线性方程组,得到高分辨的CT虚拟投影数据,进而由扇束滤波反投影算法重建出高分辨的CT图像。数值模拟结果验证了本文方法的有效性。     

FDK算法中一种新的插值方法

针对在FDK算法的反投影过程中，各个体素在探测器上投影分布的特点，本文提出一种新的插值方法。该方法根据体素投影的特点，采用在重建过程中，根据其在不同扫描角度下在各个探测器单元上的投影所占面积的加权和作为反投影值。实际实验结果表明，在FDK算法中这个新的插值方法比传统的插值方法（如：最近邻插值，双线性插值）重建出来的图像边缘清晰，而且能更好地抑制噪声。