基于密度与有效原子序数的能谱 X 射线计算机断层扫描乳腺组织表征

在 X 射线成像中，由于组织可能具有相似甚至相同的线性衰减系数 $\mu$，乳腺组织区分具有挑战性。能谱计算机断层扫描(CT)通过利用 $\mu$ 的能量依赖性，可实现基于组织密度与有效原子序数的更定量表征。本工作中，在一项回顾性研究中评估了 5 个乳房切除样本及一个含模拟乳腺软组织插入物的体模。样本在意大利国家同步辐射光源 Elettra 的 SYRMEP 光束线上，使用基于传播的相衬装置，以 24–38 keV 范围内三个单色能级、每次扫描 5 mGy 进行成像。开发了一种融合任意数量能谱能量通道 CT 重建的定制算法，以从放射科医生所选区域中提取脂肪、纤维腺体、纯腺体、肿瘤及皮肤的密度与有效原子序数。初步结果表明，通过能谱 CT 可增强组织区分。研究发现脂肪、纤维腺体及肿瘤组织具有平均有效原子序数(5.94 $\pm$ 0.09、7.03 $\pm$ 0.012 和 7.40 $\pm$ 0.10)与密度(0.90 $\pm$ 0.02、0.96 $\pm$ 0.02 和 1.07 $\pm$ 0.03 g/cm$^{3}$)，且在同时观测两个定量值时可被更好区分。