几种降低锥束CT辐射剂量的方法.PDF

第 26 卷 第 3 期 CT 理论与应用研究 Vol.26, No.3 2017 年 6 月（327-333） CT Theory and Applications Jun., 2017 陈云斌, 王远, 刘清华. 几 种 降 低 锥 束 CT 辐 射 剂 量 的 方 法 [J]. CT 理 论 与 应 用 研 究 , 2017, 26(3): 327-333. doi:10.15953/j.1004-4140.2017.26.03.09. Chen YB, Wang Y, Liu QH. Several methods for reducing the dose of cone beam CT[J]. CT Theory and Applications, 2017, 26(3): 327-333. (in Chinese). doi:10.15953/j.1004-4140.2017.26.03.09. 几种降低锥束 CT 辐射剂量的方法? ? 陈云斌 1，2 ，王远 1，2，刘清华 1，2 1.中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川 绵阳 621900 2.国家 X 射线数字化成像仪器中心，四川 绵阳 621000 摘要：千伏级锥束 CT 在放射治疗、外科手术、口腔疾病诊断等领域都有广泛的应用。然而，频繁地 使用千伏级锥束 CT，也会给患者甚至医生带来额外的射线辐射损伤。相关统计结果表明，X 射线辐 射能够诱发癌症，特别是儿童和女性对射线辐射异常敏感。因此，合理使用锥束 CT，同时降低锥束 CT 辐射剂量，对于降低射线辐射并发症风险显得非常重要。本文总结了降低锥束 CT 辐射剂量的常 用措施，包括降低管电流、局部扫描、脉冲扫描、短扫描以及少投影扫描。辐射剂量的降低有可能 会在重建图像中引入噪声、伪影。针对特定的问题，本文也提出了对应的补偿方法。 关键词：锥束 CT；辐射剂量；局部扫描；脉冲扫描；短扫描；少投影扫描 doi:10.15953/j.1004-4140.2017.26.03.09 中图分类号：TP 391 文献标志码：A 随着平板探测器技术的日益发展和成熟，千伏（kilovoltage，kV）级锥束 CT 越来越 多地参与到疾病的治疗和诊断当中。比如在放射治疗中，kV 级锥束 CT 被集成到医用直线加 速器的旋转机架上，用于跟踪肿瘤位置的变化，从而实现了影像引导放射治疗的精确治疗 理念。其他诸如 C-Arm CT、半锥束乳腺 CT、牙科 CT 也都有广泛的应用。相比于螺旋 CT， 锥束 CT 具有较小的辐射剂量。然而，频繁地使用锥束 CT 依然会对人体产生辐射伤害，并 增加患肿瘤的风险。 随着人们开始关注和评估 kV 级锥束 CT 在疾病诊断过程中所产生的次生辐射伤害，低 剂量 CT 已成为一个热点研究领域。由于辐射剂量与 X 光机的电流时间积（单位：mAs）成 正比，因此，一种有效的辐射剂量控制措施是通过降低电流或减少扫描时间来完成。目前 研究比较多的主要集中在低电流情况下的噪声控制和信号恢复技术领域。Wang 等[1]设计了 一种自适应低剂量重建方法，以不牺牲空间分辨率为前提，通过最小化惩罚加权最小均方 函数抑制投影域噪声，进而提高重建图像的低对比度分辨率。Ma 等[2]从先前的常规剂量扫 描数据中，提取冗余信息，用于指导低剂量投影数据非局部平均降噪滤波器参数的优化设 计，实现低剂量 CT 重建。通过对 X 射线