基于卷积神经网络的能谱CT射束硬化伪影抑制方法

X射线能谱CT探测器可以通过一次扫描,对两个不同的能量区间进行图像重建,由于重建算法基于单色X射线源的假设,低能量重建图像会存在明显的射束硬化伪影.为此提出了一种用于校正射束硬化伪影的卷积神经网络结构,使用大规模的体模样本进行训练:利用低能和高能重建图像共同作为网络输入以提取伪影特征,通过最小化输出和无伪影图像之间的均方误差来对低能图像进行校正.在两种不同能谱组合中的测试结果证明了该方法可以在保留物质结构特征的基础上抑制射束硬化伪影,校正后低能图像的峰值信噪比大约提高了20 dB.

能谱CT最佳单能量成像去除对比剂硬化伪影

目的选择能谱CT最佳单能量(keV)以最小化对比剂所致射束硬化伪影(BHA)。方法 9支含不同浓度碘溶液(浓度分别为100.0、50.0、30.0、20.0、10.0、5.0、2.0、0.7、0.4 mg/ml)的硬塑料试管,置于圆柱形塑料体模内,浓度最高的位于体模中心,其余8支按浓度梯度依次等距环形排列于塑料体模的周边。应用能谱CT(Discovery CT750 HD),采用120 kVp混合能量模式和能谱(GSI)模式扫描,共获得1组120 kVp混合能量和21组单能量图像(40～140 keV,间隔5 keV)。由2名放射科医师对图像质量行主观评分,测量并比较不同浓度碘溶液试管旁的噪声值及BHA。以混合能量组为参照,评价不同单能量组图像降低噪声和BHA的效果,采用单因素方差分析比较组间数据的差异。结果碘浓度较高时BHA曲线较陡峭,碘浓度较低时,BHA曲线较平坦,其最低点集中在85～90 keV处。85、90 keV组图像主观评分最高,最高碘浓度试管旁85、90 keV时噪声值及BHA最低,与混合能量组比较有统计学意义(P<0.01)。最低碘浓度试管旁噪声值最低的是70、75 keV组,分别较混合能量组降低了约37.66%及24.12%(P<0.01);BHA值70～100keV 7组单能量图像均显著低于混合能量组,7组单能量图像间BHA比较,差异无统计学意义。结论能谱CT单能量成像可有效去除碘对比剂产生的硬化伪影,提高图像质量。碘对比剂浓度较高时,最佳单能量水平为85～90 keV,对比剂浓度较低时,最佳单能量水平可供选择区间扩大,可根据需要在70～100 keV之间灵活调整。

柱状金属模体CT伪影的相关分析与研究

目的通过对不同直径柱状金属模体扫描并与空扫图像对比,研究金属模体伪影对周围像素CT值影响。方法相同条件扫描不同直径柱状金属模体,并与空扫图像作对照,确定研究像素的范围,以单一像素测量单位,测量两种模体图像对应研究区域的像素CT值并与空扫形成像素CT值数据做对照,研究分析CT值变化特点。结果通过不同直径金属模体扫描并与空扫对比,柱状金属模体对周围像素的CT值均产生确切影响,导致周围像素CT值较空扫均不同程度增加,不同直径模体间对像素CT值影响程度存在差异。射束硬化在柱状金属周缘形成环状伪影,其像素CT值显著区别于邻近像素CT值的变化。结论金属模体对其周围像素CT值影响与模体直径正相关,与像素和模体距离负相关,射束硬化现象使金属模体周缘像素CT值远低于邻近像素。