DoseLab软件检测CT图像噪声的程序改进及应用分析

目的:对DoseLab软件进行程序改进,增加检测CT图像噪声的功能,对改进的程序进行测试分析。方法:首先,通过使用圆的内接多边形顶点位置计算公式,得到圆内接正三十二边形顶点坐标值。然后,在DoseLab软件Catphan 504模体CTP486模块的图像分析程序中,添加一个正三十二边形的感兴趣区（ROI）,用于检测CT图像噪声。选取2018年每月由西门子CT模拟机日常质量检测（DQC）程序得到的水模体两个层面（S3和S4）的CT图像,对DoseLab改进程序进行测试。对DoseLab改进程序和DQC程序得到的CT图像噪声数据,进行统计分析和比较研究。结果:根据公式计算得到了半径4 cm圆的内接正三十二边形的32个顶点的坐标值,该多边形ROI的面积为49.94 cm2。计算DoseLab改进程序和DQC程序得到的CT图像噪声的差异（ΔN）。在120 kV情形,S3和S4层的ΔN值分别为（0.06±0.07） HU和（0.03±0.09） HU;在140 kV情形,S3和S4层的ΔN值分别为（0.10±0.09） HU和（0.08±0.09） HU。结论:通过添加正三十二边形ROI得到的DoseLab改进程序,可以自动分析水模体和Catphan模体,得到CT图像噪声数据。     

基于卷积神经网络CT/CBCT影像质量自动分析

目的:通过独立的程序自动分析数据,可以在减轻影像的质量保证(QA)工作量的同时,尽可能避免操作者主观因素造成的偏差。方法:对Catphan500/503/504/600的CT/CBCT影像按照功能模块进行分类,并通过卷积神经网络(CNN)进行学习,学习后对新输入的CT/CBCT影像可以自动识别并根据功能模块进行分类,继而对相关指标包括影像CT值的线性、调制传递函数以及均匀性等进行自动分析,以便确保临床应用的影像质量达到要求。结果:对于Catphan500扫描的CT图像和Catphan503扫描的CBCT图像,经过CNN自动分类对于功能模块CTP401、CTP404、CTP528都可以正确标记出来,但是CTP486的精确度没有达到100%,即有部分不属于CTP486的模块被错误判断成CTP486。同时均可实现对CT的值线性、调制传递函数以及均匀性3个图像指标进行自动分析。结论:基于CNN能够准确地对CT/CBCT扫描的Catphan图像进行分类,下一步将拓展该方法到其他影像设备的QA体模,以便实现更广泛的自动影像质量保证。     

模体大小对CBCT图像剂量计算的影响

目的：锥形束CT（CBCT）使用宽束X-射线,探测板获取的信号受散射线的影响很大。该文对扫描模体大小及散射体积对CBCT重建图像HU值及剂量计算的影响进行研究。方法：在Elekta Synergy-XVICBCT系统中对不同深度及散射体积的均匀水模和非均匀密度参考模体扫描,并测量感兴趣区域的HU值;建立考虑和不考虑散射的两组HU-物理密度曲线应用于水模及头颈部仿真模体CBCT图像进行剂量计算,与常规CT图像（FBCT）计算结果比较。结果：均匀水模CBCT图像的HU值随水模深度增加先增大后略有减少,随纵轴散射长度增加而减少,变化幅度最大均接近10%。随散射长度增加,非均匀密度参考模体CBCT图像的高密度组织的HU值减少而低密度组织HU值增加,对1.609 g/cm3致密度骨最大减少约1422 HU。均匀水模和头颈部仿真模体CBCT图像使用考虑散射的HU-物理密度修正曲线计算与FBCT图像比较结果为：点绝对剂量（cGy/MU）最大偏差小于1.5%,等剂量线偏差小于2 mm~3 mm,2%/2 mm DTA指数的通过率平均大于97%,明显优于不做散射修正的结果。结论：Elekta Synergy-XVI系统获取CBCT图像的HU值受扫描模体的几何大小及散射体积影响很大,应选择与扫描患者近似几何大小及人体组织等效的HU-密度校准模体。考虑模体大小及散射修正的头颈部模体CBCT图像用于剂量计算能满足临床要求。     

西门子CT模拟机图像均匀性的长期稳定性分析

目的:分析使用水模体进行日常质量检测的数据,评价西门子Sensation Open CT模拟机图像均匀性的长期稳定性。方法:使用水模体,调用日常质量检测程序Daily Quality Check,每月检测西门子Sensation Open CT模拟机,得到标称管电压120 k V和140 kV两种情形的CT图像,通过手动勾画和计算得到图像均匀性的数据。对2017年3月～2018年2月的CT图像均匀性数据进行统计学分析和比较研究。结果:在120 kV情形下,第1至第6层(层厚4.8 mm)图像均匀性值分别为:(2.5±0.4)、(2.8±0.6)、(2.2±0.2)、(1.5±0.7)、(1.4±0.4)和(1.0±0.3)HU;在140 kV情形下,第1至第6层图像均匀性值分别为:(2.0±0.2)、(3.0±0.4)、(1.5±0.5)、(0.7±0.4)、(0.5±0.2)和(0.7±0.5)HU。该CT模拟机的图像均匀性在这12个月内的变化很小,所有值均在0～4 HU内。结论:在12个月内,该西门子CT模拟机图像均匀性比较稳定,满足使用要求。层面位置是影响图像均匀性的因素之一。     

碳素纤维床CT值对头部肿瘤放疗计划剂量分布的影响

目的:定量分析碳素纤维床CT值对头部肿瘤放疗计划剂量分布的影响。方法:在Varian Eclipse 13.6计划系统中建立9种不同CT值的碳素纤维床和均匀圆柱水模体模型,并将圆柱水模体放置于碳素纤维床中间,在10 cm[×]10 cm射野下,采用6 MV X射线机架在0°~180°之间以10°为间隔行等中心照射,计算不同CT值的碳素纤维床的吸收剂量差异系数。选取头部肿瘤患者15例,以Eclipse计划系统提供的默认CT值碳素纤维床为基础,设计放疗计划,并将该计划保存为模板计划。随后将模板计划移植至其余8种不同CT值的碳素纤维床图像中,不进行通量优化,重新计算剂量分布。记录9种不同CT值碳素纤维床计划的D2%、D50%、D98%、CI、HI以及GI。结果:在-700 HU至-300 HU内,随着Panel Surface CT值的增加,吸收剂量差异系数逐渐减小;在-1 000 HU至-900 HU内,随着Panel Interior CT值的增加,吸收剂量差异系数逐渐增大。默认CT值的碳素纤维床计划与其他8种碳素纤维床计划的D2%、D50%、D98%,以及GI差异具有统计意义（P<0.05）,而HI则无统计学差异（P>0.05）。结论:物理师在设计放疗计划时,应根据实测治疗床的CT值构建碳素纤维床模型。     

儿科能谱CT扫描减少硬化伪影的基础探讨——与常规螺旋CT扫描对比

目的采用小模体研究儿科检查中能谱CT扫描减少硬化伪影的能力。方法采用直径100 mm圆柱形CT剂量指数(CTDI)的等效模体(相当于小儿头颅),模体内含有5个圆孔,其中1孔在模体中心,其余4孔对称分布在模体周围,呈十字形交叉状。分别在圆孔内放置2 mL硬塑料试管,试管内均充盈相同浓度的造影剂。将模体分别进行常规100 k Vp电压螺旋CT扫描及能谱CT的宝石能谱图像(GSI)模式扫描。在重建图像上5个对比剂点的两点中间分别找到8个感兴趣区(ROI)(内侧4个,外侧4个),分别测量8个ROI和背景点的CT值及标准差(s_a,s_(bg))。对比100 kVp常规CT扫描图像与能谱CT扫描中不同单能量图像的硬化伪影指数(AI)差异,并进行统计学分析。结果 100 kVp常规CT图像中,5个对比剂点的CT值为(1 640.0±14.3)Hu,8个ROI AI值为16.4±4.1。在能谱CT的GSI模式扫描中,获得40~140 ke V101幅单能量图像,图像中每个ROI AI值均随着能量值(ke V)的升高逐渐下降,并在69~77 ke V单能量图像上各个ROI的硬化伪影基本消除。在不同单能量图像中,内侧ROI AI值较外侧ROI AI值大,但变化趋势相同,内侧ROI AI值在77 ke V单能量图像为0.0±1.7,外侧ROI AI值在69 ke V单能量图像为0.0±0.8。结论物质密度越高,其在CT扫描中所产生的硬化伪影越大。在儿科的能谱CT扫描中选取适当的单能量图像能够消除硬化伪影的干扰,提高图像质量。     

基于循环生成对抗网络的鼻咽癌CBCT图像修正

目的:利用循环生成对抗网络模型（CycleGAN）进行锥形束CT （CBCT）图像迁移,生成伪CT（sCT）图像,从而实现CBCT图像的HU值矫正。方法:回顾性分析在福建省肿瘤医院行放射治疗的鼻咽癌患者39例,所有患者均接受临床CT与CBCT扫描。以CBCT图像为基准,采用刚性配准算法对临床CT和CBCT进行配准,获得重采样计划CT（pCT）。经阈值分割及形态学处理获取配对影像的外轮廓内部区域作为掩膜,对配对影像进行掩膜操作及归一化预处理。建立CycleGAN神经网络,训练sCT生成模型。基于体素点计算平均绝对误差（MAE）和平均误差（ME）,用于比较测试集sCT与pCT之间的差异。结果:测试集的sCT图像与pCT图像相比较,在体外轮廓内的MAE和ME分别为（99.00±15.37） HU和（-24.00±12.64） HU;软组织区域的MAE和ME分别为（48.00±7.45） HU和（-7.00±8.96） HU。结论:CycleGAN能修正CBCT图像的HU值,迁移生成的sCT图像具有与pCT图像近似的HU值及平滑性,可用于放射治疗剂量计算。     

西门子CT模拟机水的CT值、图像噪声和管电压长期稳定性分析

目的:分析使用水模体进行日常质量检测得到的数据,评价西门子Sensation Open CT模拟机水的CT值、图像噪声和管电压的长期稳定性。方法:使用水模体,调用日常质量检测程序,每月检测西门子Sensation Open CT模拟机,得到标称管电压120和140 kV两种情形水的CT值、图像噪声和管电压的检测数据。对2013年7月~2016年4月共34个月的检测数据进行统计分析。结果:120 kV情形:第1~6层(层厚4.8 mm)水的CT值分别为:(0.05±0.47)、(0.75±0.36)、(0.08±0.50)、(-1.21±0.46)、(-0.53±0.45)、(-0.62±0.45)HU。140 kV情形:第1~6层水的CT值分别为:(0.07±0.50)、(1.01±0.42)、(0.11±0.41)、(-1.36±0.51)、(-1.24±0.38)、(-1.01±0.45)HU。120和140 kV两种情形的图像噪声分别为(10.32±0.05)、(9.42±0.06)HU。标称管电压120 kV情形,检测到管电压值119.8 kV 28次,120.0 kV 6次;标称管电压140 kV情形,检测到管电压值139.8 kV 18次,139.6 kV 16次。结论:由统计数据可见,在34个月中,该西门子CT模拟机水的CT值、图像噪声和管电压比较稳定,满足使用要求。     

基于3D打印技术构建仿真儿童CT增强腹部体模的测试研究

目的:本研究构建仿真的儿童CT增强腹部体模,并验证其解剖结构的CT衰减特性与正常儿童腹部增强CT图像质量比较。方法:基于3D打印直写成型技术,将聚氨酯和三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)作为混合的打印材料。使用不同浓度的TCEP(0%～60%)混合材料,在不同管电压下(80～120 kV),评价TCEP混合材料浓度和CT值的线性关系。根据患者CT影像数据设计并打印仿真动脉期儿童CT增强腹部体模。体模在CT下重复3次扫描以评估数据一致性。将仿真CT图像与正常儿童的CT图像比较,对肝脏、腹主动脉、肾皮质、脾脏和肌肉的CT值、图像噪声、对比噪声比(CNR)进行计算和客观评价。采用5分制,由两个放射科医生对图像质量进行主观评价。结果:在不同的管电压下,TCEP浓度变化和CT值之间都存在良好的线性关系(P0.001, r=0.99)。除了腹主动脉,仿真体模各解剖结构CT值与正常儿童一致(P0.05)。肝脏、肾皮质和脾脏的体模图像比正常儿童的图像有更高的CNR值(7.08±0.83 vs 5.50±0.48、14.18±2.48vs10.67±1.05、11.84±1.69 vs 8.78±0.53)。仿真体模CT图像噪声相比于正常儿童基本一致[(12.3±1.47)HU vs (13.7±1.5)HU]。但主观图像质量评分略低(4.35±0.17 vs 4.72±0.17、4.50±0.16 vs 4.65±0.12)。结论:研究证明通过3D打印直写成型技术构建仿真体模具有可行性,且图像质量和一致性良好。仿真的儿童CT体模能模拟不同患者体型的组织衰减特性,可用于优化CT剂量和重建算法。     

基于体模的DSA类CT图像质量研究

目的 在血管造影（DSA）设备上,通过对等效性能的人体仿真体模进行类CT成像,分析DSA中的类CT的图像质量,为DSA设备中类CT图像质量评估提供基础。方法 分别在配置相同的西门子dTA DSA设备上和飞利浦FD20 DSA设备上,利用仿真头颅体模Kyoto Kagaku PBU-60和自制小孔体模进行类CT成像,对采集到的数据进行低对比度、空间均匀性等分析,并进行体模一致性分析。结果 这2台设备均能清晰地呈现头模内部血管结构、走行,以及相应的组织结构等信息,对于自制的体模2台设备的低对比度均为0.2 %,场均匀性2.624 07 Hu 和2.489 75 Hu。结论 这2台设备的类CT图像质量指标,包括噪声、低对比度、场均匀性等均符合检测要求,对DSA设备的类CT图像质量控制工作的开展具有一定的实际意义。     

用Catphan体模进行CT机的QA检测方法研究

本文目的是研究ＣＴ机的质量保证检测方法,用美国体模公司生产的Ｃａｔｐｈａｎ４１２体模和美国Ｒａｄｃａｌ公司生产的多用剂量仪检测１４３台ＣＴ机的定位光精度,诊视床运动精度,层厚,ＣＴ值线性,场均匀性,噪声,高对比高分辨力,低地比度分辨力和剂量指数（ＣＴＤＩ）,结论：Ｃａｔｐｈａｎ４１２体模可以检测除了水的ＣＴ值以外国家对ＣＴ机应用质量检测所要求的所有性能参数,检测项目多,使用方便使它成为ＣＴ机质量保     

Four-Dimensional Computerized Tomography （4D-CT） Reconstruction Based on the Similarity Measure of Spatial Adjacent Images

Objective：To investigate the feasibility of a 4D-CT reconstruction method based on the similarity principle of spatial adjacent images and mutual information measure. Methods：A motor driven sinusoidal motion platform made in house was used to create one-dimensional periodical motion that was along the longitudinal axis of the CT couch. The amplitude of sinusoidal motion was set to an amplitude of ±1 cm. The period of the motion was adjustable and set to 3.5 s. Phantom objects of two eggs were placed in a Styrofoam block, which in turn were placed on the motion platform. These objects were used to simulate volumes of interest Undergoing ideal periodic motion. CT data of static phantom were acquired using a multi-slice general electric （GE） LightSpeed 16-slice CT scanner in an axial mode. And the CT data of periodical motion phantom were acquired in an axial and cine-mode scan. A software program was developed by using VC ＋ ＋ and VTK software tools to resort the CT data and reconstruct the 4D-CT. Then all of the CT data with same phase were sorted by the program into the same series based on the similarity principle of spatial adjacent images and mutual information measure among them, and 3D reconstruction of different phase CT data were completed by using the software. Results：All of the CT data were sorted accurately into different series based on the similarity principle of spatial adjacent images and mutual information measures among them. Compared with the unsorted CT data, the motion artifacts in the 3 D reconstruction of sorted CT data were re- duced significantly, and all of the sorted CT series result in a 4D-CT that reflected the characteristic of the periodical motion phantom. Conclusion：Time-resolved 4D-CT reconstruction can be implemented with any general multi-slice CT scanners based on the similarity principle of spatial adjacent images and mutual information measure. The process of the 4D-CT data acquisition and reconstruction were not restricted to the hardware or software of the C     

影像引导放疗中常用CT设备影像质量的比较分析

目的:分析影像引导放疗中常用的模拟定位螺旋CT(MSCT)、加速器机载锥形束CT(CBCT)和螺旋断层治疗机MV螺旋CT(MVCT)的影像质量。方法:CatPhan600模体测量三种成像设备的CT值均匀性和线性、空间分辨率、低对比度分辨率、3D影像的几何准确性和金属伪影大小。结果:MSCT、CBCT和MVCT的CT值与物质密度均呈线性关系;均匀模体中的CT均匀性分别为1.07%,1.40%,39.81%;空间分辨率分别为8 lp/cm,7 lp/cm,4 lp/cm;MSCT可显示低对比度为1%的3 mm圆孔,CBCT只能略微分辨圆孔,而MVCT则无法显示圆孔,几何准确性均良好;MVCT的金属伪影较小。结论:CBCT和MVCT的成像质量均不如MSCT,但能满足患者治疗体位验证和监测的需要。     

基于肺平均CT值的4D-CT图像重建方法研究

目的探讨基于肺平均CT值（ACV）在普通CT上实现4D—CT重建的可行性。方法根据CT值的定义和特性,本研究提出了“肺ACV原理”：在呼吸运动过程中,全肺的ACV将随呼吸运动而呈现周期性变化,据此可以确定进行Cine扫描时,肺部各CT图像的呼吸相位。然后,用VC＋＋语言开发了相应ACV 4D-CT重建系统。在自由呼吸状态下对患者进行多床位Cine模式扫描,每个床位持续扫描6s、共进行12次CT重建。扫描后,分别计算各CT图像中肺的ACV,按床位绘制肺ACV随重建时间变化的曲线,据此确定每层CT图像所处的呼吸相位,按相位对所有CT图像进行排序,可获得多个不同呼吸相位的CT系列,即4D-CT。结果利用商售RPM系统重建的4D—CT图像,证实了肺ACV原理;据此原理,对多床位Cine模式扫描CT图像进行排序,在普通CT上实现了满意的4D—CT重建。结论基于肺ACV原理,可实现简便、可靠的4D—CT重建,其重建过程不依赖于体外呼吸监测装置,具有普遍适用性。     

Investigation of four-dimensional computed tomography-based pulmonary ventilation imaging in patients with emphysematous lung regions

A pulmonary ventilation imaging technique based on four-dimensional (4D) computed tomography (CT) has advantages over existing techniques. However, physiologically accurate 4D-CT ventilation imaging has not been achieved in patients. The purpose of this study was to evaluate 4D-CT ventilation imaging by correlating ventilation with emphysema. Emphysematous lung regions are less ventilated and can be used as surrogates for low ventilation. We tested the hypothesis: 4D-CT ventilation in emphysematous lung regions is significantly lower than in non-emphysematous regions. Four-dimensional CT ventilation images were created for 12 patients with emphysematous lung regions as observed on CT, using a total of four combinations of two deformable image registration (DIR) algorithms: surface-based (DIR(sur)) and volumetric (DIR(vol)), and two metrics: Hounsfield unit (HU) change (V(HU)) and Jacobian determinant of deformation (V(Jac)), yielding four ventilation image sets per patient. Emphysematous lung regions were detected by density masking. We tested our hypothesis using the one-tailed t-test. Visually, different DIR algorithms and metrics yielded spatially variant 4D-CT ventilation images. The mean ventilation values in emphysematous lung regions were consistently lower than in non-emphysematous regions for all the combinations of DIR algorithms and metrics. V(HU) resulted in statistically significant differences for both DIR(sur) (0.14 ± 0.14 versus 0.29 ± 0.16, p = 0.01) and DIR(vol) (0.13 ± 0.13 versus 0.27 ± 0.15, p < 0.01). However, V(Jac) resulted in non-significant differences for both DIR(sur) (0.15 ± 0.07 versus 0.17 ± 0.08, p = 0.20) and DIR(vol) (0.17 ± 0.08 versus 0.19 ± 0.09, p = 0.30). This study demonstrated the strong correlation between the HU-based 4D-CT ventilation and emphysema, which indicates the potential for HU-based 4D-CT ventilation imaging to achieve high physiologic accuracy. A further study is needed to confirm these results.     

基于4D-CT研究随呼吸运动靶区的剂量分布规律

目的:基于4D-CT探讨随呼吸运动靶区的受照剂量分布特征及进行个体化精确放疗计划设计方法。材料和方法:患者在自由呼吸状态下进行多床位Cine模式扫描,每个床位Cine扫描持续时间约4s～6s。扫描后,用研究开发的4D-CT图像重建系统对所得图像进行4D-CT、最大密度投影(MIP)和平均密度投影(AIP)重建,生成多相位4D-CT、MIP和AIPCT。将重建图像传入放疗计划系统中,分别以呼气末相4D-CT、AIPCT和MIPCT图像作为基准图像,其它相位4D-CT作为融合图像进行图像配准,在基准图像上勾画靶区并进行放疗计划设计,比较基准图像和融合图像中靶区的剂量分布。结果:当肿瘤靶区位于肺尖时,呼气末相和吸气末相4D-CT中靶区的剂量分布无明显差异;靶区在肺中部和腹部时,在呼气末相4D-CT上设计的放疗计划,其剂量分布不能很好地覆盖吸气末相时的靶区,可能导致靶区漏照射;在MIP和AIPCT上设计的放疗计划,其剂量分布能较好地覆盖呼气末相/吸气末相时的靶区。结论:基于4D-CT能直观地得到不同呼吸相位时靶区的剂量分布,利用MIP和AIPCT可快速实现运动靶区的个体化精确放疗计划设计。     

Effect of motion on tracer activity determination in CT attenuation corrected PET images: a lung phantom study

Respiratory motion is known to affect the quantitation of 18FDG uptake in lung lesions. The aim of the study was to investigate the magnitude of errors in tracer activity determination due to motion, and its dependence upon CT attenuation at different phases of the motion cycle. To estimate these errors we have compared maximum activity concentrations determined from PET/CT images of a lung phantom at rest and under simulated respiratory motion. The NEMA 2001 IEC body phantom, containing six hollow spheres with diameters 37, 28, 22, 17, 13, and 10 mm, was used in this study. To mimic lung tissue density, the phantom (excluding spheres) was filled with low density polystyrene beads and water. The phantom spheres were filled with 18FDG solution setting the target-to-background activity concentration ratio at 8:1. PET/CT data were acquired with the phantom at rest, and while it was undergoing periodic motion along the longitudinal axis of the scanner with a range of displacement being 2 cm, and a period of 5 s. The phantom at rest and in motion was scanned using manufacturer provided standard helical/clinical protocol, a helical CT scan followed by a PET emission scan. The moving phantom was also scanned using a 4D-CT protocol that provides volume image sets at different phases of the motion cycle. To estimate the effect of motion on quantitation of activities in six spheres, we have examined the activity concentration data for (a) the stationary phantom, (b) the phantom undergoing simulated respiratory motion, and (c) a moving phantom acquired with PET/4D-CT protocol in which attenuation correction was performed with CT images acquired at different phases of motion cycle. The data for the phantom at rest and in motion acquired with the standard helical/clinical protocol showed that the activity concentration in the spheres can be underestimated by as much as 75%, depending on the sphere diameter. We have also demonstrated that fluctuations in sphere's activity concentration from one PET/CT scan to another acquired with standard helical/clinical protocol can arise as a consequence of spatial mismatch between the sphere's location in PET emission and the CT data.     

Attenuation correction of four dimensional (4D) PET using phase-correlated 4D-computed tomography

The image quality in a conventional positron emission tomography (PET)/computed tomography (CT) scanner is degraded by respiratory motion because of erroneous attenuation correction when three-dimensional image acquisition is used. To overcome this problem, time-resolved data acquisition (4D) is required. For this, a Siemens Biograph 16 PET/CT scanner has been modified and its normal capability has been extended to a true 4D-PET/4D-CT imaging device including phase-correlated attenuation correction. To verify the correct functionality of this device, experiments on a respiratory motion phantom that allowed movement in two dimensions have been performed. The measurements showed good spatial correlation as well as good time synchronization between the PET and CT data. Furthermore, the motion pattern of the phantom and the shape of the activity distribution have been examined, and the volume of the reconstructed PET images has been analyzed. The results demonstrate the feasibility of such a procedure, and we therefore recommend that 4D-PET data should be reconstructed using 4D-CT data, which can be acquired on the same machine.     

应用4D-CT进行肺通气功能三维分布的研究

目的探讨利用4D-CT获取肺通气功能三维分布的可行性。方法患者在自由呼吸状态下进行电影模式扫描,采集一个完整呼吸周期下的胸部CT图像,利用本研究开发的4D-CT重建软件系统获取4D-CT图像;再用三维变形图像配准算法,对4D-CT系列中相邻相位CT进行图像配准、获得从一个呼吸状态到另一个状态变化时肺部CT像素的三维位移矢量,量化分析此三维矢量,从而得到反映呼吸过程中肺部CT像素变化程度的灰度示意图,即通气功能强弱分布;最后,将此灰度图伪彩化并与参考CT图像进行融合,再行冠状位、矢状重建。结果利用三维变形图像配准算法,从4D-CT中获取了任意横断位、冠状位和矢状位的肺通气分布,即肺通气功能的三维分布。结论用4D-CT获取肺通气功能三维分布完全可行。