MVision图像质量优化算法研究

目的优化MVision协议重建图像的画面质量,提高图像的空间分辨率、软组织对比度,减少图像的噪声信号和”吸盘”伪影。方法采用了平滑滤波、边缘增强、边缘保留和MVision解剖滤波等各种图像优化算法．对MVision协议的原始重建图像进行优化处理,并将通过不同算法处理后的各图像序列进行配准比较。结果经过平滑滤波后的图像与经边缘增强、边缘保留处理后的图像相对比,前者软组织显像更清晰,而后者图像空间分辨率更高,但出现较多噪声信号。同时．结合解剖滤波处理后的图像,其吸盘伪影也基本消失。结论通过有目的性地选用各种MVision协议图像优化算法,可以在不同程度上实现对MVision图像质量的优化。     

iDOSE星光高级平台——荟萃低剂量时代CT重建技术的发展历程

近十年,CT重建算法研究非常活跃,科研和工程人员投入巨大的精力,致力于优化图像重建计算,及CT成像重要影响因子的平衡。这期间,涌现出了很多新颖的解析图像重建算法（Analytic Reconstruction）和图像迭代重建法（Iterative Reconstructiono这些新算法不仅提高了CT空间分辨率、密度分辨率与时间分辨率,同时降低成像剂量,减少图像伪影。简短地回顾这一领域的动态,有助于我们把握目前CT技术进展的前沿和方向。     

基于自适应衰减滤波的CT图像去金属伪影混合算法

提出了一种CT去金属伪影的自适应衰减滤波混合算法。它先对金属区域投影数据进行自适应衰减和滤波,通过滤波反投影（FBP）重建图像,再利用原始投影数据对金属区域进行最大期望值（EM）重建,最后根据迭代重建的结果,对衰减和滤波后重建的图像中的金属区域进行补偿。仿真结果表明,该算法能有效去除条状伪影,完整地呈现金属物体的结构,并能保证金属物体周围的组织不失真。算法的计算复杂度较小,而且对包含多个金属物体的CT图像效果也较好。     

一种基于边缘检测的环状伪影定位算法

目的：提出一种基于边缘检测的环形伪影定位算法,以去除环形伪影。方法：通过含有Sobel算子边缘检测函数提取环形伪影边缘,再采用扫描线法和直线拟合法得到伪影圆的圆心和半径,定位出环形伪影在原始图像中的位置．最后采用线性插值算法对图像进行插值去除伪影。结果：该算法对于实验体模以及临床图像环形伪影去除的效果比较理想。结论：该算法快速有效,减少了运算量,有效地抑制了噪声,提高了环形伪影定位的速度和精度。     

减少磁共振梯度伪影的几种方法

磁共振作为一项新型的医学影像技术,由于它的多功能、多序列、多参数、多平面成像以及较高的软组织分辩力,而广泛用于疾病的诊断。磁共振成像设备将射频线圈接收到的时域信号经过傅立叶变换转换为频域信号,再经过空间编码等处理,重建出各种加权的图像。伪影(又称鬼影Ghost)是指     

颈椎钛合金固定术后MRI优化扫描

目的：探讨颈椎钛合金术后MRI扫描参数的优化,以降低磁化率伪影。方法：提出以分组的方式,按照3级评分标准,对10例颈椎钛合金术后患者行MRI检查（5例前路固定,5例后路固定）,患者均行矢状位、轴位：T1,T2加权成像（T1WI,T2WI）。其中部分扫描改变频率编码方向,TE值,空间分辨率,序列进行对比。分别对各组图像中磁化率伪影大小进行评判。结果：伪影在T1、T2加权像均呈低信号,其边缘分界线呈高信号;频率编码方向与钛合金长轴主轴平行时产生的伪影小于两者垂直时;TE取值越小,伪影越轻微;分辨率越高,伪影越轻微;梯度回波伪影比快速自选回波伪影严重。结论：在不增加病人风险的前提下,选择合适的扫描序列,合理优化扫描参数,可以有效降低磁化率伪影。     

CT设备探测器损坏对图像重建质量的影响及解决方案

目的：对CT设备探测器损坏在图像重建质量中的影响及其解决办法进行研究。方法：在CT设备探测器损坏情况下，根据两侧正常工作部分的数据探测数据利用，对损坏数据的有效插值进行估计；对损坏较多的探测器，则通过对探测器水平偏置一段距离后，再进行损坏数据的插值估计，从而在滤波反投影技术原理的支持下进行图像重建和分析。结果：通过分析显示，未利用算法进行计算的CT重建图像，在探测器发生损坏的探测元区，图像中存在着为明显的亮暗伪影，且通过插值估计后，仍存在残留伪影，导致图像的部分细节信息丢失，但采用算法校正处理后，则不会存在伪影问题，能够对重建图像的质量进行保证。结论：CT设备探测器损坏会对图像重建质量产生影响，通过算法校正处理后，能够有效满足其重建图像的质量需求，提升CT检测的准确性。     

CT图像伪影消除技术的研究

目的:借助计算机软件和硬件技术有效消除CT图像伪影,提高图像质量。方法:通过影像医师与患者的沟通,有效消除患者恐惧心理而配合扫描;合理设置扫描参数,充分利用图像后处理技术,定期校准探测器和准直器,并通过软件校正补偿由射线能级变化造成的不均匀性。结果:采用伪影消除技术后使图像的空间分辨率、密度分辨率和时间分辨率明显提高,CT图像质量有所改善。结论:伪影消除技术能够使图像伪影明显减少,可极大提高病变的检出率和图像质量,有利于辅助临床医师诊断疾病。     

重建技术对PET/CT图像空间分辨率影响的模型研究

目的:探讨重建技术对PET/CT中PET图像空间分辨率的影响。方法:采用PET/CT模拟临床条件进行图像数据采集,对分布于椭圆柱分辨率模体长轴方向上的5条线源及6层横断面行PET/CT扫描;选择滤波反投影(FBP)法和VUE Point HD迭代算法进行PET图像重建。迭代算法中增加点扩散函数(PSF)和飞行时间(TOF)两种新技术对图像进行重建,以线源半高宽(FWHM)表示重建图像的空间分辨率,计算5条线源6个层面上径向FWHM,求平均值。结果:在临床采集及重建条件下,使用PSF技术前、后中心位置图像空间分辨率分别为4.95 mm、4.28 mm;TOF技术使用前、后中心位置图像空间分辨率分别为4.95 mm、5.19 mm;FBP算法重建图像空间分辨率为4.63~7.45 mm;VUEPointHD算法空间分辨率为4.07~6.58 mm。结论:PSF技术能够有效提高PET图像空间分辨率,而TOF技术对图像空间分辨率无显著影响。重建算法对PET图像空间分辨率的影响较大,故需依据临床需求和经验选择来辅助决策。     

基于图像分析方法的足部压力数据处理

采用足底压力测量板采集足底压力数据,运用双线性插值的方法对图像上采样,以提高图像分辨率并平滑图像.根据采集数据的噪声特点提出了加权的中值滤波方法,与传统中值滤波方法相比,既滤除了图像的噪声信息,也保留图像的细节数据信息.根据足底各区域的比例关系,实现足底区域分割.     

螺旋CT的滤过算法影响图像质量的研究

目的探讨螺旋CT滤过算法对图像质量的影响,如何充分有效地利用滤过算法技术和使用规律。方法分析不同的滤过算法对扫描水模的空间分辨力、噪声、CT值的影响,再用不同滤过算法对人体不同部位组织器官的扫描图像进行对比分析。结果滤过算法对低对比分辨力和噪声的影响较大,肺算法的低对比分辨力最高,边缘算法的噪声最大,软组织算法最小;对空间分辨力骨加算法和边缘算法最高,噪声也最大;对软组织使用低对比和低噪声的算法,会使组织边缘更加圆滑,增加软组织对比,对骨组织和肺组织使用高空间分辨力算法会增加组织边缘的锐利程度,图像显示更加清晰。滤过算法对组织的平均CT值影响较小,但对最大和最小值有影响。结论恰当选择滤过算法是保证CT图像质量的重要条件。     

基于MATLAB的基因芯片图像预处理

目的：基于MATLAB设计低密度基因芯片图像预处理系统，对经过Scan Array扫描系统获得的用cy3和cy5染色的低密度芯片的荧光图像进行处理，以滤除噪声。增强图像的对比度，提高图像的质量，实现图像的边缘检测与分割，进行区域的识别。方法：采用小波中值滤波方法，滤除噪声，提高图像的质量；基于小波方法，结合边缘算子进行图像边缘检测；使用遗传算法实现图像的分割。结果：该系统对基因芯片图像进行处理，减少了污点、噪声及其他各种因素的影响，提高了图像的质量，可以更好地检测出图像的边缘，比较准确地分割出样点区域，能有效地分离有价值的弱信号点和背景点或者噪声。结论：该系统可以基本实现低密度基因芯片图像预处理功能．采用的图像处理方法是可行的，能为以后的分析提供较为准确的数据信息。     

图像滤波技术在B型超声诊断仪中的应用研究

目的：依据医学超声图像固有特点,对B型超声医学图像滤波技术进行研究,以达到大幅度提高图像质量的目的。方法：通过Matlab等工具实现B型超声诊断仪图像的均值滤波、中值滤波、自适应中值滤波、小波变换以及各向异性扩散方程滤波。结果：对常见的B型超声诊断仪滤波算法进行了比较与研究。结论：所有的滤波方法对图像信号均有一定程度的增强,对噪声亦有抑制。均方误差反映了滤波图像在抑制噪声的同时,对细节的保持情况和超声医学图像两者之间达到一个最佳的平衡。     

医学数字图像边缘增强方法的探讨

目的探讨医学图像中强化病灶边缘、提高图像清晰度及明确病变范围方法。方法采用VC＋＋6．0编程,分别用Laplace、Prewitt、Sobel、Roberts等几个算子对医学图像进行边缘增强,找出各种方法的优势和不足。结果Laplacian和Roberts算子增强效果好,但是降噪效果差;Prewitt、Sobel算子降噪效果好,增强能力差。结论对于结构复杂、噪声影响大的部位应多采用Prewitt、Sobel算子;对于结构简单、噪声影响小的部位应多采用Laplace、Roberts算子。     

各向异性边缘检测导引的CT稀疏角度重建

目的：提出一种CT稀疏角度重建方法,用以降低CT的辐射剂量。方法：基于图像各向异性的边缘检测信息,在图像重建过程中更新图像总变差各加权分量的加权权重,然后采用图像总变差最小化方法重建图像。结果：计算机模拟结果表明,与传统的总变差最小化方法相比,该方法可以更好地重建图像边缘,且边缘检测的结果会影响重建效果。结论：采用该方法可以增强图像边缘,提高重建图像的分辨率,改善重建图像的质量。     

心肌细胞钙火花图像的分析与研究

目的：研究一种对心肌细胞激光共聚焦扫描显微图像进行信号滤噪、伪彩色增强和图像信号可视化的方法。方法：利用钙火花图像的时域特性,对捕获到的心肌线、面扫描钙火花图像使用DB小波进行小波分解和滤噪处理,最终得到更清晰的钙火花图像。结果：通过小波分解和滤噪处理后的图像的噪声波有效去除,图像的信噪比大幅提高。结论：本研究所建立的方法可以清晰地分析研究钙火花的形态学参数,直观地表现出钙离子在不同发生时间点上的浓度变化以及变化的幅度,对分析钙火花的发生机制及作用机理均有重要意义。     

MRI distortion: considerations for MRI based radiotherapy treatment planning

Distortion in magnetic resonance images needs to be taken into account for the purposes of radiotherapy treatment planning (RTP). A commercial MRI grid phantom was scanned on four different MRI scanners with multiple sequences to assess variations in the geometric distortion. The distortions present across the field of view were then determined. The effect of varying bandwidth on image distortion and signal to noise was also investigated. Distortion maps were created and these were compared to the location of patient anatomy within the scanner bore to estimate the magnitude and distribution of distortions located within specific clinical regions. Distortion magnitude and patterns varied between MRI sequence protocols and scanners. The magnitude of the distortions increased with increasing distance from the isocentre of the scanner within a 2D imaging plane. Average distortion across the phantom generally remained below 2.0 mm, although towards the edge of the phantom for a turbo spin echo sequence, the distortion increased to a maximum value of 4.1 mm. Application of correction algorithms supplied by each vendor reduced but did not completely remove distortions. Increasing the bandwidth of the acquisition sequence decreased the amount of distortion at the expense of a reduction in signal-to-noise ratio of 13.5 across measured bandwidths. Imaging protocol parameters including bandwidth, slice thickness and phase encoding direction, should be noted for distortion investigations in RTP since each can influence the distortion. The magnitude of distortion varies across different clinical sites.     

乳腺DR成像普通模式和精细模式成像性能对比

目的对数字乳腺X射线摄影的两种不同曝光模式（精细模式和普通模式）成像性能进行评价。方法采用乳腺成像体模,选择不同的阳极滤过器组合,分别在两种自动曝光模式下成像,测量图像信噪比和腺体吸收剂量,并引入图像品质因数综合评价成像性能的好坏。结果精细模式图像信噪比要高于普通模式,但使腺体吸收剂量增加,因而品质因数低于普通模式。结论在临床使用中必须充分考虑临床实际需要来选择相应的成像技术,在保证临床图像质量的同时尽量降低受检者的辐射风险。     

Use of electronic portal imaging devices for electron treatment verification

This study aims to help broaden the use of electronic portal imaging devices (EPIDs) for pre-treatment patient positioning verification, from photon-beam radiotherapy to photon- and electron-beam radiotherapy, by proposing and testing a method for acquiring clinically-useful EPID images of patient anatomy using electron beams, with a view to enabling and encouraging further research in this area. EPID images used in this study were acquired using all available beams from a linac configured to deliver electron beams with nominal energies of 6, 9, 12, 16 and 20 MeV, as well as photon beams with nominal energies of 6 and 10 MV. A widely-available heterogeneous, approximately-humanoid, thorax phantom was used, to provide an indication of the contrast and noise produced when imaging different types of tissue with comparatively realistic thicknesses. The acquired images were automatically calibrated, corrected for the effects of variations in the sensitivity of individual photodiodes, using a flood field image. For electron beam imaging, flood field EPID calibration images were acquired with and without the placement of blocks of water-equivalent plastic (with thicknesses approximately equal to the practical range of electrons in the plastic) placed upstream of the EPID, to filter out the primary electron beam, leaving only the bremsstrahlung photon signal. While the electron beam images acquired using a standard (unfiltered) flood field calibration were observed to be noisy and difficult to interpret, the electron beam images acquired using the filtered flood field calibration showed tissues and bony anatomy with levels of contrast and noise that were similar to the contrast and noise levels seen in the clinically acceptable photon beam EPID images. The best electron beam imaging results (highest contrast, signal-to-noise and contrast-to-noise ratios) were achieved when the images were acquired using the higher energy electron beams (16 and 20 MeV) when the EPID was calibrated using an intermediate (12 MeV) electron beam energy. These results demonstrate the feasibility of acquiring clinically-useful EPID images of patient anatomy using electron beams and suggest important avenues for future investigation, thus enabling and encouraging further research in this area. There is manifest potential for the EPID imaging method proposed in this work to lead to the clinical use of electron beam imaging for geometric verification of electron treatments in the future.