多层CT空间分辨率的评价方法

目的用调制传递函数（MTF）比较多层CT各层的空间分辨率。方法采用MTF线体模：西门子SOMATOM Sensation Cardiac 64层螺旋CT。CT在腹部序列扫描方案下,对线体模进行扫描得到多层图像,用VC＋＋6．0编程读取医学影像通讯（DICOM）图像,通过点扩散函数获得CT系统的调制传递函数。结果用3种卷积核重建图像,对各层的调制传递函数为50％、10％、5％、2％的值进行比较,极差在0．35LP／cm的范围以内。结论西门子64层螺旋CT各层图像重建系统的空间分辨率有着良好一致性,检测方法可以为多层螺旋CT的性能评价和质量控制提供参考手段。     

影像系统MTF算法实现及分析

调制传输函数可对线性影像系统的频率传输特性进行描述.利用调制传输函数计算空间分辨率与线对卡方法相比,虽然测量方法复杂,但是利用调制传输函数对系统性能进行评价会更客观、更全面.利用编写的调制传输函数计算程序对CT和MRI的频率传输特性进行计算,并与线对卡检测结果进行了比较和讨论.证明利用调制传输函数分析系统的频率特性更全面及MTF程序的有效性.     

利用EPIDs进行直线加速器剂量对称性测量的研究

目的:利用带电子射野影像装置(electronic portal imagong device,EPIDs)对射线野的对称性和均匀度进行测量,以替代常规的测量手段,更可以达到节省人力物力和时间.方法:在加速器的能量为4 MV、8 MV、15 MV光子线,在治疗模式下.分别以EPIDs和剂量胶片法跟踪测量每个不同剂量的射线野的对称性和均匀度的改变.记录每个剂量点的数据,分析射线野的对称性和均匀度的变化和比较二种方法之间的误差程度.结果:EPIDs得出的数据和剂量胶片法分析取得的射线野的对称性和均匀度的参数之间误差比较大,没有那一条件下的EPIDs影像可以用来替代常规的胶片图像以作分析.结论:不可直接以利用EPIDs对设备的射线野的对称性和均匀度测量,可能需要把每个探头的响应参数情况了解,一切有待进一步探讨研究,才能替代传统的测量手段.     

EIT系统分辨率和信噪比对图像重建的影响

目的：实用化电阻抗断层成像（EIT）系统的测量分辨率（MR）和信噪比（SNR）等性能通常与EIT方法学研究中的理想仿真条件相差甚远。针对MR和SNR对EIT成像的影响开展仿真研究。方法基于对理想仿真条件下相邻激励-相邻测量的边界电压测量数据,分别模拟MR为0.1 mV和0.01 mV时,SNR分别为40~80 dB的实用化EIT系统和无噪声系统,采用Tikhonov-Noser组合正则化算法对不同位置目标A、B、C成像,引入图像重建误差（ER）函数和图像结构相似度（SSIM）函数定量评价成像结果。结果在本研究条件下,MR为0.01 mV时可成像的实用化EIT系统SNR至少要40~50 dB。对目标A、B、C的高质量成像SNR分别需要达到80、70、60 dB。 MR为0.1 mV时系统SNR分别要达到60、50、40 dB方可对A、B、C成像,且提高SNR对成像质量的改善不如MR为0.01 mV时明显。结论盲目追求更高的SNR除了增加系统构建难度,对系统整体性能和成像质量改善的意义将不明显。建议对MR为0.01 mV和0.1 mV的系统,与之相匹配的系统SNR应分别选择为50~60 dB和60~70 dB。     

实用化EIT条件下不同激励模式成像效果仿真研究

目前常用的电阻抗断层成像(EIT)相邻激励-相邻测量模式下,有限测量分辨率(MR)和信噪比(SNR)的系统往往难于分辨微小电位差,影响图像重建。通过获取16电极EIT系统均匀场在相邻、间隔6电极和相对激励模式下的理想仿真边界电压,分析实用化EIT系统成像对MR和SNR的要求,仿真模拟了不同MR和SNR测量条件下3种激励模式对近场域中心目标A、场域1/2半径处目标B、近场域边缘目标C的成像。图像重建采用Tikhonov Noser组合正则化算法,引入图像重建误差函数和结构相似度函数定量评价成像效果。结果表明,各激励模式对不同目标成像要求的MR和SNR不同。MR为1 mV和0.01 mV时,成像效果分别是间隔6电极激励和相邻激励最优;MR为0.1 mV时对模型A、B成像间6激励更优,对模型C成像相邻激励更好。间隔6电极和相对激励对模型A、B、C成像要求的SNR临界值分别为50、40和30 dB,都比相邻激励低10 dB,临界值附近间6成像效果最优,其次是相对激励,SNR高于临界值10 dB时相邻激励成像质量最高。低MR和高MR时影响成像的主要指标分别是各模式边界电压次小值与最小值之差和独立测量数。建议低MR成像时优先选择间6激励,其次是相对激励,高MR时选择相邻激励,MR为0.1 mV时近场域边缘目标成像选择相邻激励而近场域中心目标成像选择间6激励。低SNR和高SNR时影响成像的是测量电压数组整体的数值大小和独立测量数。模型A、B、C成像时若SNR分别在50、40和30 dB的临界值附近建议选择间隔6电极和相对激励,一旦SNR高于临界值10 dB,建议选择相邻激励。     

一种半导体探测器在乳腺AEC中应用的初步研究

目的:研究一种有效面积为1 cm×1 cm的半导体探测器对钼靶X射线的响应情况、探测器的输出与胶片达到质控密度时所需曝光量的函数关系,以期将此探测器实际应用于高频乳腺X线摄影AEC控制系统中.方法:将探测器置于暗盒下部,焦片距63 cm,利用高频乳腺X线机分别在28 kV和35 kV管电压情况下对不同厚度组体模照射,测量探测器输出,分析探测器对经体模衰减后的软X射线响应情况;对不同厚度组体模阶梯状排列以不同摄影条件拍摄胶片、测量各阶梯对应密度值,分析在胶片密度为1.0和1.25时,体模厚度与所需曝光量的函数关系,再进一步分析设定密度时探测器输出值与所需曝光量的函数关系.结果:探测器输出与体模厚度之间符合V=V0e-cx函数关系;设定胶片密度时,探测器输出值与所需曝光量之间符合J=J0(V0)k/cV-k/c函数关系.结论:进行相应的电路和控制程序设计,可将此探测器应用于实际的高频乳腺X线摄影自动曝光控制系统中,实现管电压和mAs的自动控制.     

用两种体模作CT性能检测的对比研究

本文介绍使用两种不同的标准体模(AAPM体模和RMI461A体模),对3台新安装的CT设备作性能检测,把两组实验数据进行双边对比研究.结果:大多数性能项目,包括高对比度分辨率、影像均匀性和噪声、层厚偏差和CT值线性等的测量数据有较好的一致性.发现低对比度分辨率的测量值存在明显差异,可能是体模(插件)长期受X线照射,化学效应引起材料CT值漂移及本底对比度升高所致,需要用对比度-细节反比关系校正.本文还就当前CT性能检测的若干技术问题,包括检测方法与评价标准的改进等进行探讨.     

双能锥形束CT线性混合技术提高相对电子密度的准确性

目的:利用高、低能锥形束CT(CBCT)的线性混合图像校正射线硬化,以提高相对电子密度值(RED)的准确性。方法:使用Elekta公司Synergy加速器的CBCT系统成像,高、低能X线峰值管电压分别为120和70 kV,对比单能CBCT图像采用100 kV。使用铝梯测量高、低能X线穿过不同厚度铝材料的衰减,利用迭代扰动法得到能谱分布,进而确定高、低能图像的最优线性混合系数,得到混合图像HU_(mix),用此图像作为新的CBCT图像,建立HU_(mix)-RED校准曲线,计算物质的RED。使用Catphan 500模体、一个头部仿真模体和一个骨盆部仿真模体进行实验,验证本方法的准确性。结果:头部和骨盆部Catphan 500模体实验得到的RED与理论值的相关系数分别为0.995和0.975,优于单能CBCT(0.975和0.953)。头、骨盆部仿真模体实验也显示,较单能CBCT成像方法,本研究提出的方法能有效减少射线硬化伪影,更准确地测量物质的RED。结论:建立了一种CBCT双能线性混合成像方法,可以较准确地测量物质的RED,为提高自适应放射治疗的精度提供了技术支持。     

基于相位的2D超声弹性成像形变估计

目的探究应用2D分析窗和幅度调制修正(AMC)技术对加权相位分离(WPS)算法性能的影响。方法首先将位移估计公式和WPS算法推广到2D形式,然后仿真一个均匀组织弹性模型并对其施加0.1%、1%和4%的应变:再分别使用1D窗和2D窗,以及使用AMC和不使用AMC技术对仿真模型分别进行弹性成像,并计算对应弹性图像的信噪比(SNR);最后在2D窗情况下,使用AMC和不使用AMC技术对弹性体模Phantom进行了实际成像。结果仿真实验结果表明,与1D窗相比2D窗可使图像的SNR提高;同样AMC技术也使图像的SNR提高且更加显著。弹性体模的实验结果表明,AMC技术使弹性图像更加平滑细腻,伪应变噪声减少,SNR提高。结论 2D窗和AMC技术的使用能提高WPS算法的性能进而提高弹性图像的质量。     

超低对比剂剂量和流率在头颈部CT血管造影中的应用

目的:探讨双层探测器光谱CT在对比剂低耐受度患者头颈部CT血管造影（CTA）检查中应用超低对比剂剂量和流率扫描的优势。方法:收集对比剂低耐受度患者40例（观察组）,对比剂用量20 mL,流率2 mL/s,所得图像行40 keV单能谱重建;选取同期普通患者40例（对照组）,对比剂用量50 mL,流率5 mL/s;两组患者体质量均在70 kg以下。比较两组患者图像的主观评分、CT值、信号噪声比（SNR）、对比噪声比（CNR）和辐射剂量。结果:两组动脉显影图像主观评分比较差异无统计学意义（P>0.05）;在主动脉弓水平,观察组图像CT值、SNR和CNR均显著高于对照组（P<0.05）;在双侧颈总动脉分叉处及双侧大脑中动脉M1段,两组图像CT值比较差异无统计学意义（P>0.05）,但观察组图像SNR和CNR值均显著高于对照组（P<0.05）;观察组和对照组间容积CT剂量指数、剂量长度乘积、有效辐射剂量比较差异均无统计学意义（P>0.05）。结论:双层探测器光谱CT在低耐受度患者头颈CTA检查中应用超低对比剂剂量和流率的扫描方案可以满足诊断需求,降低了对比剂肾病、对比剂外渗等副作用风险,且未增加辐射剂量。