目的:研究在常规剂量扫描情况下模拟低剂量CT图像的方法，以此生成训练数据集中与常规剂量CT具有对应关系的低剂量CT图像，并建立深度学习模型，用于低剂量CT图像的降噪。方法:使用Philip Brilliance CT Big Bore模拟定位机，其不同算法重建的CT图像具有不同的噪声水平，其中iDose4算法噪声较大，而全模型迭代重建技术(iterative model reconstruction，IMR)噪声较小。提出一种以等价噪声水平重建图像替代低剂量CT图像的方法。常规剂量和低剂量CT的曝光量分别采用250和35 mAs。分别扫描CTP712均匀模块，用IMR算法重建低剂量CT图像，用不同降噪水平的iDose 4算法重建常规剂量CT图像，并根据噪声分布从中找出低剂量CT的噪声等价图像。随后，用常规剂量和噪声等价CT图像配对训练循环一致性生成对抗网络(cycle-consistent adversarial networks，CycleGAN)，使用模体测试该方法对真实低剂量CT噪声的改善程度。 结果:用iDose 4 level 1重建的常规剂量CT图像可替代IMR重建的低剂量CT图像。低剂量扫描可降低86%的辐射剂量。使用CycleGAN模型降噪后，对于均匀模块，降噪幅度为45%；对于CIRS-SBRT 038模体的脑、脊髓和骨等处，噪声值分别降低了50%，13%和7%。 结论:等价噪声水平重建图像可用于替代低剂量CT图像训练深度学习网络，在避免受检者受照剂量增加的同时，减少图像噪声，提高图像质量。

目的 探讨能谱CT多物质伪影降低算法(MMAR)中应用不同单能量(keV)结合不同权重多模型自适应统计迭代重建(ASIR-V)算法对图像质量的影响.方法 应用GE Revolution CT对PH-75模体行宝石能谱成像(GSI)扫描.在模体中分别置入不锈钢金属杆、软组织棒(肝脏等价材料),3种浓度碘棒(12 mg I/mL、8 mg I/mL、4 mg I/mL)和2种实心球状病灶模型(-50 HU、-750 HU),采用GSI的MMAR扫描模式.(1)重建基于滤波反投影(FBP)算法70～140 keV(间隔5 keV)共15组MMAR图像,在轴位图像上选取不锈钢金属杆周围伪影最大层面测量各置入物及模体均质背景CT和标准差(SD)值,计算信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及伪影指数(AI).(2)选出伪影较小且图像质量较高的最佳keV能级.基于(1),对最佳keV图像进行0％～100％(间隔10％)ASIR-V,获得11组图像.测量方法同(1).比较各组图像主客观质量.结果 随着keV的增加,软组织棒、2种实心球状病灶模型SNR、CNR均增加(P<0.05);3种碘棒的SNR、CNR均随着keV的增加而降低;各感兴趣区(ROI)的AI值均随keV递增而降低,110～140 keV单能量图像各ROI的AI值无差异(P>0.05),且110 keV图像主观评分[(4.78±0.441)分]高于其他keV(P<0.05),选取110 keV作为最佳单能量能级.基于110 keV不同权重ASIR-V图像,各置入物SNR、CNR随ASIR-V的增加而增加(P<0.05),AI值随ASIR-V增加而降低(P<0.05).60％ASIR-V获得最低伪影水平(AI 15.13±1.06),且图像主观评分最高[(4.72±0.36)分,P<0.05].结论 110 keV结合60％ASIR-V MMAR的图像,能够有效减少金属伪影对周围组织的影响,显著提高图像质量.

目的 基于体模实验观察不同采集模式及能谱成像(GSI)能级对CT影像组学特征稳定性的影响.方法 依次向PH-75体模中置入模拟肝组织、脂肪及碘(4、8、12 mgI/ml共3种浓度)的等价材料棒.采用常规120 kVp及GSI模式、腹部扫描协议对体模进行3次扫描(噪声指数均为10),获得常规CT及虚拟单能量图像(VMI)[120 kVp-like(VMI74 keV)及70 keV(VMI70kev)].手动勾画3种图像中各置入棒ROI,获得三维模型图,提取其7类共107个影像组学特征;计算各影像组学特征变异系数(CV),评价其稳定性:0≤CV≤5％为非常稳定,5％＜CV≤10％为稳定,10％＜CV≤20％为中等稳定,CV＞20％为不稳定.结果 各置入棒的组织形状特征均为非常稳定及稳定,即扫描模式及GSI能级变化对其影响均较小;其他6类特征主要为稳定及中等稳定,存在不稳定特征,即扫描模式及GSI能级变化对其影响较明显.针对肝脏软组织和脂肪组织棒,基于常规CT所获的影像组学特征多为非常稳定或中等稳定,基于GSI不同能级图像所获特征多为中等稳定或不稳定.对于4 mgI/ml及8 mgI/ml碘棒,基于VMI74keV提取的影像组学特征中不稳定者分别占28.97％(31/107)及19.63％(21/107),基于常规CT及VMI70kev多为非常稳定至中等稳定特征,不稳定特征在4 mgI/ml 碘棒特征中分别占 7.48％(8/107)及 2.80％(3/107),在 8 mgI/ml 碘棒中分别占 5.61％(6/107)及 7.48％(8/107);对于12 mgI/ml碘棒,基于3种CT图像提取的影像组学特征均稳定,无不稳定特征.结论 不同采集模式及GSI能级均影响组织CT影像组学特征的稳定性,其影响程度与组织成分及强化程度相关.