基于PCJO的低劑量CT圖像質(zhì)量評價.pdf

1、現(xiàn)如今，計算機斷層成像(Computed Tomography,CT)普遍用于醫(yī)學(xué)診斷當(dāng)中。然而，CT掃描隨之帶來的因為輻射而容易使病人遭受患癌風(fēng)險的問題也愈加凸顯，因此低劑量CT(Low-Dose CT，LDCT)應(yīng)運而生。LDCT通過降低管電流或管電壓的方式來降低輻射劑量，從而顯著減少輻射致病風(fēng)險，但同時也會使得重建圖像中出現(xiàn)更多的噪聲和偽影，降低重建圖像的質(zhì)量。為此，必須要有良好的LDCT重建算法以及相關(guān)處理算法來保證重建圖像質(zhì)量

2、，同時更需要有合理準(zhǔn)確的質(zhì)量評價準(zhǔn)則來比較與評估相關(guān)重建方法的性能。
　　主觀評價方法的結(jié)果具有準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點，然而其本身也存在諸多問題，比如工作時間較長、人力成本較高、實時性不佳和易受外界環(huán)境影響等，因此需要有良好的客觀評價方法來進行輔助評價，一定程度上可以減少醫(yī)生負(fù)擔(dān)，降低人力成本。現(xiàn)今主流的客觀圖像質(zhì)量評價通常分為兩大類，即關(guān)于人類視覺系統(tǒng)(Human Visual System，HVS)的評價和關(guān)于模型觀測器(Model

3、Observer，MO)的評價。這兩種客觀圖像質(zhì)量評價方法經(jīng)常和基于任務(wù)(Task-based)的評價方式結(jié)合在一起，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
　　為了驗證PCJO(Perceptual relevant Channelized Joint Observer)在LDCT領(lǐng)域的適用性，以及探討其對于醫(yī)生主觀評價輔助評價的效果，提出了基于PCJO的LDCT醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量評價方法。這一評價方法由兩大模塊構(gòu)成，即訓(xùn)練模塊和測試模塊。訓(xùn)練模塊主要使用

4、了聯(lián)合檢測和估計理論以及基于HVS多通道分解特性的通道化方法;測試模塊引入視覺差異檢測(Visual Difference Predictor VDP)模型來得到測試圖像塊并進行對病灶的檢測和定位，具體實驗分別基于FBP(Filtered Back Projection)、TV(Total-Variation)和FCR（Feature Constrained Reconstruction）重建算法實驗圖像集進行，同時將PCJO的客觀評價

5、結(jié)果和醫(yī)生的主觀評價結(jié)果進行比較，從而得出相關(guān)結(jié)論，即PCJO作為一種擬人化模型觀測器，在對于基于LDCT圖像集和多病灶檢測定位的目標(biāo)任務(wù)的醫(yī)學(xué)圖像質(zhì)量評價中能夠有較好的表現(xiàn)，當(dāng)選擇恰當(dāng)?shù)腣DP閾值和通道組合時，PCJO能夠達到和主觀評價相類似的評價表現(xiàn)。
　　隨后改進所使用的FOM，由原先使用的JAFROC1改變?yōu)橘x予各圖像病灶權(quán)值的wJAFROC1，用于探索wJAFROC1在基于病灶檢測和定位的目標(biāo)任務(wù)的任務(wù)表現(xiàn)。使用wJAF