平扫描数据导引的超低剂量Brain-PCT成像新方法研究

为获得准确的脑部血流动力学参数，脑灌注CT成像(Brain Perfusion CT, Brain-PCT)所使用的X射线剂量较常规CT检查极度增加。囿于此，如何优化控制X射线剂量已是Brain-PCT成像亟待解决的关键性问题。本项目拟结合申请人多年的前期工作，在保证诊断用影像质量的前提下，从Brain-PCT成像的特点出发，开展超低剂量Brain-PCT成像新方法研究，主要包括:(1)以相关知识工程为基础，构建平扫描数据导引的多种先验信息(冗余信息先验、信息熵先验以及增强信息先验)，为超低剂量Brain-PCT图像重建提供有力的先验约束；(2)将平扫描数据导引的新先验引入超低剂量Brain-PCT重建模型的构建，并实现高效鲁棒的优质图像重建；(3)开展新重建方法的临床分析与评价试验,以期获得优质的临床用超低剂量Brain-PCT影像，最大程度地降低患者因高X射线剂量照射造成的疾病发生率。

Brain-PCT成像过程中需对感兴趣区(层面)进行连续反复扫描，使得患者接受X射线辐射的剂量较常规CT检查极度增加。低剂量扫描模式直接导致解析重建图像的严重退化，进而影响各种参数计算的准确性，导致临床诊断的误诊现象。因此，如何从Low-mA低剂量Brain-PCT投影数据重建出高质量图像是当前Brain-PCT成像亟待解决的关键. 本项目重点研究了适用于低剂量Brian-PC成像的图像重建方法，主要包括利用平扫描先验图像的冗余信息构建基于平扫图像导引的先验模型用于低剂量和稀疏角度Brian-PCT重建，提出了多种先验信息特征导引的重建模型及并提出了相关的图像重建优化方法。在本课题的资助下，共发表期刊论文12篇（其中SCI论文收录8篇），发表国际会议论文14篇，申报国家发明专利7项，已授权2项，培养博士生1人，硕士生2人，已毕业2人，完成了课题的既定目标。