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基于张量广义全变分最小的稀疏角度螺旋CT重建
1
作者
谌高峰
王永波
+8 位作者
边兆英
韦子权
邓
耀
宏
李明强
马昆
陶熙
李彬
马建华
黄静
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1213-1220,共8页
目的为减少螺旋CT扫描X射线辐射剂量,提出一种基于凸集投影的张量广义全变分最小(TTGV-POCS)的稀疏角度螺旋CT迭代重建算法。方法将螺旋CT三维体数据看作三阶张量,利用张量广义全变分(TTGV)最小约束刻画其三维图像的数据特性,并纳入凸...
目的为减少螺旋CT扫描X射线辐射剂量,提出一种基于凸集投影的张量广义全变分最小(TTGV-POCS)的稀疏角度螺旋CT迭代重建算法。方法将螺旋CT三维体数据看作三阶张量,利用张量广义全变分(TTGV)最小约束刻画其三维图像的数据特性,并纳入凸集投影迭代重建框架,实现稀疏角度螺旋CT的鲁棒重建。TTGV-POCS算法充分利用螺旋CT图像数据的一阶梯度与二阶梯度的空间结构稀疏性和三维数据层间相关性,可有效抑制稀疏角度重建图像中的伪影与噪声,并较好保持图像边缘信息。结果XCAT体模数据与病人扫描数据的实验结果表明,TTGV-POCS算法相比现有重建算法在降低噪声、去除伪影和保持边缘等方面均有较好的表现;比较XCAT体模数据稀疏角度重建结果,本文提出的TTGV-POCS算法相比现有重建算法PSNR定量指标可提升9.17%~15.24%;FSIM定量指标可提升1.27%~9.30%。结论TTGV-POCS算法可有效改善稀疏角度螺旋CT重建图像质量,降低螺旋CT检查辐射剂量,更好服务于临床影像诊断。
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关键词
螺旋CT
稀疏角度
张量广义全变分
凸集投影
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职称材料
基于系统仿真的数字乳腺层析成像性能分析
被引量：
1
2
作者
邓
耀
宏
朱曼曼
+3 位作者
李穗
王永波
高杨
马建华
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期898-908,共11页
目的基于系统仿真的数字乳腺层析成像(DBT)进行性能分析研究。方法基于临床DBT系统获取不同辐射剂量下物理体模和常规剂量水平下临床患者的原始测量数据,并进行低剂量仿真和使用3种重建算法进行重建,即Feldkamp-Davis-Kress(FDK)算法、...
目的基于系统仿真的数字乳腺层析成像(DBT)进行性能分析研究。方法基于临床DBT系统获取不同辐射剂量下物理体模和常规剂量水平下临床患者的原始测量数据,并进行低剂量仿真和使用3种重建算法进行重建,即Feldkamp-Davis-Kress(FDK)算法、联合代数重建技术(SART)、具有全变分约束的自适应最速下降凸集投影(ASDPOCS-TV)算法。采用信噪比(SNR),峰值信噪比(PSNR),噪声功率谱(NPS),伪影扩散函数(ASF)以及ASF的全宽半高值(FWHM)指标对辐射剂量水平和重建算法两因素对图像质量的影响进行统计对比分析。结果低剂量DBT仿真策略的有效性经评估实验得以保证;在合适的剂量水平范围内,增加剂量可促进减少高频噪声成分和显著提高信噪比(P<0.05),当曝光剂量低于40 mAs,不同剂量水平下的图像具有相似表征;不同重建算法在不同解剖结构区域处的表现性能有差异,ASDPOCS-TV算法的结果包含更少的层间伪影和更轻微的噪声,优于SART算法和FDK算法。结论辐射剂量和重建算法的选择对DBT成像质量有显著影响,应当平衡各影响因素、整体图像质量、临床诊断需求之间的关系,以达到临床任务中最优成像性能的目标。
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关键词
DBT成像
图像质量
辐射剂量
重建算法
低剂量仿真
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职称材料
题名
基于张量广义全变分最小的稀疏角度螺旋CT重建
1
作者
谌高峰
王永波
边兆英
韦子权
邓
耀
宏
李明强
马昆
陶熙
李彬
马建华
黄静
机构
南方医科大学生物医学工程学院//广州市医用放射成像与检测技术重点实验室
出处
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1213-1220,共8页
基金
国家自然科学基金(U1708261,81701690,61571214,61701217)
广东省应用型科技研发专项(2015B020233008)
+1 种基金
广州市科技计划项目(201705030009)
广东省科技计划项目(2017B020229004)~~
文摘
目的为减少螺旋CT扫描X射线辐射剂量,提出一种基于凸集投影的张量广义全变分最小(TTGV-POCS)的稀疏角度螺旋CT迭代重建算法。方法将螺旋CT三维体数据看作三阶张量,利用张量广义全变分(TTGV)最小约束刻画其三维图像的数据特性,并纳入凸集投影迭代重建框架,实现稀疏角度螺旋CT的鲁棒重建。TTGV-POCS算法充分利用螺旋CT图像数据的一阶梯度与二阶梯度的空间结构稀疏性和三维数据层间相关性,可有效抑制稀疏角度重建图像中的伪影与噪声,并较好保持图像边缘信息。结果XCAT体模数据与病人扫描数据的实验结果表明,TTGV-POCS算法相比现有重建算法在降低噪声、去除伪影和保持边缘等方面均有较好的表现;比较XCAT体模数据稀疏角度重建结果,本文提出的TTGV-POCS算法相比现有重建算法PSNR定量指标可提升9.17%~15.24%;FSIM定量指标可提升1.27%~9.30%。结论TTGV-POCS算法可有效改善稀疏角度螺旋CT重建图像质量,降低螺旋CT检查辐射剂量,更好服务于临床影像诊断。
关键词
螺旋CT
稀疏角度
张量广义全变分
凸集投影
Keywords
helical CT
sparse-view
tensor total generalized variation
projection on convex set
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
基于系统仿真的数字乳腺层析成像性能分析
被引量：
1
2
作者
邓
耀
宏
朱曼曼
李穗
王永波
高杨
马建华
机构
南方医科大学生物医学工程学院
广州市医用放射成像与检测技术重点实验室
出处
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期898-908,共11页
基金
国家自然科学基金(81701690,61701217,U1708261,61571214)
广州市科技计划项目(201705030009)
+1 种基金
广东省科学技术计划(2015B020233008)
省医学科研基金项目(A20180309)。
文摘
目的基于系统仿真的数字乳腺层析成像(DBT)进行性能分析研究。方法基于临床DBT系统获取不同辐射剂量下物理体模和常规剂量水平下临床患者的原始测量数据,并进行低剂量仿真和使用3种重建算法进行重建,即Feldkamp-Davis-Kress(FDK)算法、联合代数重建技术(SART)、具有全变分约束的自适应最速下降凸集投影(ASDPOCS-TV)算法。采用信噪比(SNR),峰值信噪比(PSNR),噪声功率谱(NPS),伪影扩散函数(ASF)以及ASF的全宽半高值(FWHM)指标对辐射剂量水平和重建算法两因素对图像质量的影响进行统计对比分析。结果低剂量DBT仿真策略的有效性经评估实验得以保证;在合适的剂量水平范围内,增加剂量可促进减少高频噪声成分和显著提高信噪比(P<0.05),当曝光剂量低于40 mAs,不同剂量水平下的图像具有相似表征;不同重建算法在不同解剖结构区域处的表现性能有差异,ASDPOCS-TV算法的结果包含更少的层间伪影和更轻微的噪声,优于SART算法和FDK算法。结论辐射剂量和重建算法的选择对DBT成像质量有显著影响,应当平衡各影响因素、整体图像质量、临床诊断需求之间的关系,以达到临床任务中最优成像性能的目标。
关键词
DBT成像
图像质量
辐射剂量
重建算法
低剂量仿真
Keywords
DBT imaging
image quality
radiation dose
reconstruction algorithm
low-dose simulation
分类号
R737.9 [医药卫生—肿瘤]
TP391.41 [医药卫生—临床医学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于张量广义全变分最小的稀疏角度螺旋CT重建
谌高峰
王永波
边兆英
韦子权
邓
耀
宏
李明强
马昆
陶熙
李彬
马建华
黄静
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
下载PDF
职称材料
2
基于系统仿真的数字乳腺层析成像性能分析
邓
耀
宏
朱曼曼
李穗
王永波
高杨
马建华
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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