目的:基于U-Net网络深度学习的方法，实现在放疗临床中低能锥形束CT(CBCT)图像转换成高能CBCT图像，以期提供双能CBCT成像图像基础且降低辐射剂量。方法:利用放疗机载CBCT设备采集CIRS电子密度模体和CIRS头部体模在80和140 kV能量下的CBCT图像数据，数据集按10∶1分为训练集和测试集。利用U-Net网络从低能量(80 kV)CBCT图像预测高能量(140 kV)下CBCT图像。采用平均绝对误差(MAE)、结构相似度指数(SSIM)、信噪比(SNR)和峰值信号噪声比(PSNR)4种度量指标，定量评价预测高能CBCT图像。结果:预测高能图像与真实高能图像之间总体结构差异较小(SSIM：0.993 ±0.003)。预测高能图像噪声较低(SNR：15.33±4.06)，但组织间分辨力有损失。预测高能图像比真实高能图像平均CT值偏低，在低密度组织中差异较小(<10 HU， P > 0.05)，而在高密度组织中差异大(< 21 HU， t ＝ －7.92， P < 0.05)。 结论:利用深度学习方法可以从低能CBCT图像获得结构相似度高的高能CBCT图像，预测高能图像具有应用于放疗临床双能CBCT成像技术中的潜力。

目的:分析"直接分解"和"迭代分解"两种双能锥束CT(DECBCT)分解算法对于不同尺寸模体图像质量和物质分解精度的影响。方法:利用CatPhan604模体和定制套环组合，模拟不同尺寸的患者成像部位，在Edge加速器锥形束CT(CBCT)系统上分别获取高能140 kVp和低能100 kVp的CBCT，并分别利用两种算法进行DECBCT的物质分解。分别计算了CTP682模块中各插件的电子密度(ED)和对比度噪声比(CNR)，用于评估两种算法的分解精度和输出图像质量。结果:基于模体手册中提供的真值，两种算法的ED准确度均较高，其中仅最小尺寸模体的4种插件材料存在统计学差异( z＝-4.21、4.30、2.87、5.45， P<0.05)，但平均相对误差均<1%。迭代分解算法的CNR显著优于直接分解，相对提高比例为51.8%~703.47%。模体尺寸的增大会显著降低ED的精度，相对误差最大增幅为2.52%。大尺寸模体也会降低迭代分解的图像质量，CNR最大降幅达39.71。 结论:在不损失电子密度计算精度的前提下，相比于直接分解，迭代分解算法在不同尺寸模体的DECBCT构建中显著降低了图像噪声，提高了对比度。

目的:利用治疗当日低剂量单能锥形束CT(CBCT)，合成与治疗当日解剖结构一致的双能物质分解图像(MDI)，为在线自适应放疗(ART)和剂量重建等临床应用场景提供定量图像基础。方法:通过改变4D Extended Cardiac-Torso(XCAT)解剖结构输入参数，构建70组男性和女性仿真人体数据，并按照5∶1∶1比例划分为训练集、验证集和独立测试集。其中每组数据包括治疗前的双能CT(DECT)以及发生生理形变后的CBCT，后者反映放疗过程中的患者变化。使用迭代分解算法对双能CT进行物质分解，分别得到骨分解图(MDIB)和软组织分解图(MDIST)。构建基于断层图像的2D CycleGAN网络实现从CBCT到MDI的模态转化，并保留CBCT所代表的放疗当天真实解剖结构。网络以CBCT、MDIB和MDIST为输入，输出为治疗当日的MDIB与MDIST。为测试集患者构建与CBCT解剖结构相同的DECT并获得MDIB与MDIST作为真值，定量评估模型合成双能物质分解图的性能表现。结果:在仅使用传统方案约13.8%的投影数量和辐射剂量情况下，测试集中的10套单能稀疏重建CBCT被模型成功转换成了与放疗当日解剖结构一致的MDIB与MDIST。合成的MDIB和MDIST与真值相比，结构相似性指数(SSIM)分别为0.983±0.006和0.988±0.005；均方根误差(RMSE)分别为0.017±0.005和0.019±0.004；峰值信噪比(PSNR)分别为35.515±2.081和34.409±1.510。模型训练耗时约18 h 51 min，合成每张MDI图像耗时约0.65 s。结论:基于低剂量稀疏重建CBCT，本研究构建的2D CycleGAN网络可以实现跨模态、高保真的双能物质分解图像转化，有望在现有临床平台上为在线自适应放疗、离子放疗计划设计、剂量重建与监控等应用场景提供新型智能成像方法。

目的:评价锥形束CT(CBCT)测量绝经后骨质疏松症(PMO)患者下颌骨的骨密度(BMD)的可行性.方法:随机抽样选择45例绝经后妇女作为研究对象,使用双能X线吸收法(DXA)测量研究对象的腰椎BMD进行分组(PMO组,T≤-2.5;健康对照组,T≥-1.0).同时使用DXA测量下颌骨BMD,使用CBCT测量腰椎和下颌骨BMD相关的指标CTI(S)、CTI(I)和CTMI,对比分析CBCT指标与BMD的相关性.结果:45例受试者26例诊断为PMO(BMD=0.623±0.056),19例为健康对照组(BMD=0.973±0.055),(P＜0.05;下颌骨BMD在PMO组和对照组分别为0.776±0.133和0.850 ±0.122,P＞0.05.在下颌骨的CBCT图像中PMO组CTI(S)、CTI(I)和CTMI均高于对照组(P＜0.05).以上参数与下颌骨BMD无相关性(P＞0.05),腰椎的CBCT各项参数与腰椎BMD呈正相关(P＜0.05).结论:应用CBCT测量PMO患者下颌骨BMD较DXA测量更具灵敏性.

口腔颌面锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)是口腔颌面部常见的影像检查技术之一,然而由于口腔中各种高密度金属材料的存在,会产生金属伪影降低图像质量并干扰疾病诊断,限制了CBCT在临床中的进一步应用,学者们为了降低金属伪影对CBCT图像质量的干扰,提出了一系列方法.本文围绕CBCT金属伪影的产生及其影响,以及近年来提出的减少方法进行综述,旨在为口腔放射医师在扫描检查前选择最适的金属伪影减少方法提供参考依据.