低剂量医学CT成像技术:过去,现在与未来

摘要：

医学CT利用X射线在人体内的衰减进行无创三维高清成像,凭借其卓越的时空分辨率而成为临床上不可或缺的诊疗利器.然而,因X射线照射而引起的电离辐射损伤是CT检查不可避免的痛点问题,而降低扫描剂量将引起图像失真,如何实现低剂量CT精准成像是相关领域长期以来持续攻关的重点方向.降低CT成像的辐射剂量是一项系统性工程,相关技术涉及CT成像的各个环节,包括硬件系统、扫描协议和成像算法的优化等几个方面.其中,硬件系统的优化主要从改善射线质量、提升探测效率和减少曝光时间的角度出发,扫描协议的优化主要从减少入射光子和减小曝光面积的角度出发,成像算法的优化主要从投影前处理、图像后处理和迭代重建几个方面展开.经领域多年合力攻关,低剂量CT成像得以全面发展,各项技术相辅相成,使临床CT扫描剂量得以大幅降低.更加可喜的是,人工智能的复兴在医学CT成像领域掀起巨大变革,为更低的微剂量成像带来可能性.然而,人工智能在带来巨大机遇的同时也引起新的挑战,其中包括,进一步降低CT扫描剂量的可行途径是什么?如何突破单机CT成像数据量的限制?个体扫描对象剂量降低的极限在哪里?本文对低剂量CT成像技术进行系统性综述,并尝试对上述问题做出解答,以期为低剂量CT成像方法研究和技术研发提供参考和指引.

关键词：医学CT、低剂量成像、辐射剂量、扫描协议、成像算法、人工智能

所属期刊栏目：27

分类号：TP391.41;TP18;R814(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共24页

页码：355-378