能谱与双能 CT
能谱 CT 在两个或更多能量下测量 X 射线衰减,从而区分常规 CT 值相同的物质。双能扫描仪使用两种管电压、双层探测器或快速 kVp 切换;光子计数探测器则把单个光子分入多个能量窗。
额外的能量信息使物质分解(例如碘、钙、水分布图)、虚拟平扫和虚拟单能图像、钆等对比剂的 K 边成像以及更准确的定量成像成为可能。应用包括肿瘤、痛风和肾结石的鉴别,以及工业检测中的材料识别。
重建方法从基物质分解和多能统计重建,到利用能量通道间相关性的低秩与张量模型、能谱块先验,再到近年用于多物质重建的展开网络和神经表示。每个窄能量窗的噪声都很大,因此对各能量窗进行联合重建是核心主题。
入门推荐
如果你刚接触这个主题,可以先读这几篇;由维护者挑选。
- Energy-Selective Reconstructions in X-Ray Computerised Tomography (PMB, 1976)
提出能量选择性重建与基物质分解的开创性论文。 - Dual- and Multi-Energy CT: Principles, Technical Approaches, and Clinical Applications (Radiology, 2015)
一篇清晰的综述,介绍双能与多能 CT 的原理、扫描仪设计和临床应用。 - K-Edge Imaging in X-Ray Computed Tomography Using Multi-Bin Photon Counting Detectors (PMB, 2007)
展示了多能窗光子计数探测器如何实现对比剂的 K 边成像。 - Non-Local Low-Rank Cube-Based Tensor Factorization for Spectral CT Reconstruction (TMI, 2018)
利用各能量通道间相关性的张量分解方法的代表作。 - SOUL-Net: A Sparse and Low-Rank Unrolling Network for Spectral CT Image Reconstruction (TNNLS, 2024 · code)
用于能谱 CT 的稀疏与低秩展开网络,附代码。
论文
全部 19 篇,按时间倒序。
数据集、基准与工具库
目录中任务或标签与本主题相符的条目。
- xraylib · 工具库 — X 射线与物质相互作用的截面、荧光产额与康普顿剖面;做真实仿真所需的物理层。
- XrayPhysics · 工具库 — X 射线截面、源能谱建模、多材料射束硬化校正与双能分解。出自 LEAP 的作者,需要物理上诚实的能谱时,它与仿真器天然配合。