临床元数据引导的有限角 CT 图像重建

有限角 CT( LACT) 在心脏成像中提供更高的时序分辨率和降低的辐射剂量，但因截断投影导致严重的图像伪影。为解决 LACT 重建的欠定性问题，本文提出了一个由结构化临床元数据引导的两阶段扩散框架。在第一阶段，基于仅使用元数据的 transformer 扩散模型（包括采集参数、患者人口学信息和诊断意见），生成噪声中的粗糙解剖先验。第二阶段进一步整合粗先验与元数据，以高保真度结果为输出。通过交替方向乘子法模块，在两个阶段的每个采样步骤上强制执行基于物理的一致性，确保与测量投影一致。在大量基于合成和真实心脏 CT 数据集的实验表明，纳入元数据显著提高了重建保真度，尤其在严重角度截断的情况下。与现有的无元数据基线方法相比，我们的方法在 SSIM、PSNR、nMI 和 PCC 指标上均表现出优异性能。消融研究确认，不同类型的元数据在有限角度条件下各自贡献互补的益处，尤其是诊断相关和人口学先验。这些发现凸显了临床元数据在提升重建质量和效率方面的双重作用，支持其在未来的元数据引导式医学成像框架中集成。