多参数设置对低剂量胸部CT扫描图像质量及辐射剂量的影响

目的 探讨当iCT管电流设置为17 mAs时,其他参数设置对低剂量胸部CT扫描图像质量及辐射剂量的影响。方法 选取低剂量胸部CT筛查的200名志愿者,设定管电流为17 mAs,根据管电压及自动曝光控制（DoseRight）设置分为4组：A组为120 kV,DoseRight扫描;B组为100 kV,DoseRight扫描;C组为120 kV,固定管电流扫描;D组为100 kV,固定管电流扫描。对所有扫描图像分别采用混合迭代重建（iDose⁴）和全模型迭代重建（IMR）进行肺窗及纵隔窗算法重建。比较4组的有效剂量及图像质量。结果 4组肺窗、纵隔窗的iDose⁴、IMR重建图像质量评分及有效剂量差异均有统计学意义;A、B组图像质量均较C组图像质量好（P均<0.05）,与其余3组比较D组图像质量最差（P均<0.05）;C组纵隔窗及D组肺窗、纵隔窗的iDose⁴重建图像质量评分较低;A、B、C、D组SNR值依次降低（P均<0.01）;A组有效剂量最高（P均<0.01）,D组有效剂量最低（P均<0.01）,B组和C组间有效剂量差异无统计学意义（P=0.055）。结论 iCT管电流为17 mAs时,采用100 kV管电压、DoseRight扫描及IMR重建方式可获得较满意的图像质量和较低的辐射剂量。     

FBP、iDose4和IMR重建算法对低剂量双下肢CTA图像质量的影响

目的 探讨滤波反投影（FBP）、混合迭代重建（iDose⁴）和基于模型的迭代重建（IMR）技术对低剂量双下肢CTA图像质量的影响。方法 对56例成年患者行双下肢CTA扫描,分别用FBP、iDose⁴和IMR方法重建,测量下肢各段血管（腹主动脉分叉处、髂总动脉分叉处、股动脉近端、股动脉中段和腘动脉近端）的CT值、图像噪声及对比噪声比（CNR）,并采用4分法对3组图像质量分别进行主观评分。结果 FBP、iDose⁴和IMR重建图像的下肢各段血管平均CT值分别为（511.07±195.05）HU、（492.63±178.74）HU、（487.63±197.20）HU,三者间差异无统计学意义（F=1.175,P>0.05）。图像噪声分别为（76.24±20.85）HU、（39.16±11.75）HU、（13.09±2.55）HU,三者间差异有统计学意义（F=1 460.000,P<0.05）。CNR分别为6.35±3.14、12.97±5.10、33.83±15.85,三者间差异有统计学意义（F=646.122,P<0.05）。图像质量主观评分IMR（3.75±0.46）、FBP（1.39±0.51）、iDose⁴（2.61±0.81）差异有统计学意义（χ²=476.79,P<0.05）,膝关节以上、下段动脉可诊断率IMR（98.66%）明显高于FBP（1.34%）、iDose⁴（56.70%）,差异均有统计学意义（χ²=427.9,P<0.05）。结论 行低辐射剂量双下肢CTA扫描时,相比FBP和iDose⁴,IMR可以显著降低图像噪声,提高图像质量,且能满足诊断要求。     

全模型迭代重建算法评价125I粒子植入术后CT图像

目的 探讨全模型迭代重建（IMR）算法评价¹²⁵I粒子植入术后图像的应用价值。方法 收集接受¹²⁵I粒子植入术及术后CT随访的16例腹部肿瘤患者,对扫描原始数据分别以滤波反投影法（FBP）、IMR和高级重建迭代（iDose⁴）算法进行重建,比较3种重建方法图像的噪声、伪影指数（AI）、CNR和主观评分。结果 FBP重建图像的噪声、CNR及AI分别为（58.65±4.03） HU、1.09±0.43和51.60±9.23,iDose⁴图像分别为（48.38±5.34） HU、1.29±0.48和43.77±4.91,IMR图像分别为（41.46±3.44） HU、1.58±0.56和38.51±4.64,3种重建方法图像的噪声、CNR及AI两两比较差异均有统计学意义（P均<0.05）。IMR图像的主观图像质量评分显著高于FBP和iDose⁴算法图像（调整后P<0.001,P=0.011）。结论 IMR算法获得的图像质量较高,可有效减少¹²⁵I粒子伪影,为¹²⁵I粒子植入术后随访与疗效评估提供了更佳方法。     

迭代模型重建技术在低剂量胸部CT双期增强扫描中的可行性

目的 探讨低剂量扫描联合迭代模型重建技术在胸部CT双期增强检查中的可行性。方法 130例拟诊为肺部占位的患者接受胸部双期增强扫描,随机分为A组和B组,每组65例。A组扫描采用管电压100 kV,自动管电流调制技术,图像质量指数10;B组管电压80 kV,自动管电流调制技术,图像质量指数8。A组图像采用混合迭代重建技术（iDose⁴）重建,B组图像采用迭代模型重建技术（IMR）重建。比较两组图像肺动脉（PA）期及支气管动脉（BA）期的客观图像质量、主观图像质量和血管显示优良率并计算辐射剂量。结果 A组有效辐射剂量为（3.30±0.89）mSv,B组为（1.27±0.19）mSv,B组较A组下降61.52%（P<0.001）。PA期和BA期,B组图像噪声显著低于A组,CNR显著高于A组（P均<0.001）;两组肺窗和纵隔窗主观图像质量均达到较高评分,双期血管显示优良率均较高,差异无统计学意义（P均>0.05）。结论 采用迭代模型重建技术,低剂量胸部双期增强扫描可在较常规剂量降低61.52%的条件下,保证图像质量并满足诊断要求。     

低剂量扫描与低浓度对比剂联合迭代重建CTA在颈部血管模型中的应用

目的 探讨低剂量扫描与低浓度对比剂联合迭代重建技术对颈部血管模型CTA检查的应用价值。方法 建立9个颈部血管模型,CT扫描采用管电压120 kV、管电流250 mAs,分别进行滤波反投影（FBP）重建和iDose3、iDose4、iDose5重建。采用不同管电压（80、100 kV）和管电流（200、250、300、350 mAs）进行两两组合扫描,进行iDose5重建。对图像质量和辐射剂量进行评价,并进行统计学分析。结果 120 kV 250 mAs图像iDose5重建的CNR优于FBP重建 （P<0.05）。不同扫描条件的iDose5重建图像与120 kV 250 mAs FBP重建图像的CNR和SNR差异均有统计学意义（P均<0.05）,噪声差异均无统计学意义（P均>0.05）。与120 kV 250 mAs FBP重建图像比较,80 kV 200 mAs iDose5重建图像的CNR差异有统计学意义（P<0.05）;80 kV 200 mAs iDose5、80 kV 250 mAs iDose5、100 kV 350 mAs iDose5重建图像的SNR差异均有统计学意义（P均<0.05）。余扫描条件和重建方法图像的CNR、SNR两两比较,差异均无统计学意义（P均>0.05）。管电压不变时,iDose5重建的容积CT剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）、有效剂量（ED）随管电流的增加而增加;管电流不变时,iDose5重建的CTDIvol、DLP、ED随管电压的增加而增加。结论 低剂量扫描与低浓度对比剂联合迭代重建技术可获得高质量的CTA图像,且能够减低辐射剂量。     

胸部CT扫描中迭代去金属伪影算法减少金属伪影的有效性

目的 评价胸部CT扫描中迭代去金属伪影算法（IMAR）减少金属伪影的有效性。方法 采用仿真胸部体模（仿真体模组）,在T5椎体两侧各植入1枚椎弓根螺钉。以130 kV管电压和自动毫安秒（care dose 4D）技术,在植入螺钉前后行胸部CT扫描。对无金属图像进行滤波反投影（FBP）算法重建,对有金属螺钉的图像分别采用FBP算法和IMAR重建,选取螺钉邻近层面的主动脉、肺、椎旁软组织为ROI,测量噪声值和CT值,并计算CT值相对于无金属植入物图像CT值的偏移程度（ΔHU）。另回顾性分析我院26例接受胸部CT检查、且扫描范围内有椎弓根螺钉植入物的患者（病例组）,扫描条件、图像重建方式参数同体模扫描,测量金属伪影邻近脊椎骨组织及背部软组织CT值,并由2名放射科医师分别对两种重建图像进行主观图像质量评价。结果 植入螺钉后,仿真体模组主动脉、肺、椎旁软组织IMAR重建图像的噪声值低于FBP重建图像（P均<0.05）,IMAR重建的ΔHU明显小于FBP重建图像（P均<0.01）。病例组FBP重建和IMAR重建方式的脊椎骨组织CT值和背部软组织CT值差异均有统计学意义（P均<0.05）。对FBP重建和IMAR重建图像的主观评分差异有统计学意义（P<0.05）。结论 IMAR算法可明显减少条状伪影,并可校正受影响的组织CT值,使之更接近于无金属情况下的真实值。     

不同级别迭代重建技术在肝脏CT扫描中的应用

目的 评价肝脏CT扫描中不同级别的迭代重建技术(iDose)对图像质量和噪声的影响,探讨获得最佳图像质量、最低噪声的迭代重建级别。 方法 应用256层CT(Brilliance iCT)对30例患者行肝脏CT扫描。分别采用传统滤过反投影法(FBP)和1~7级迭代重建技术(iDose¹~iDose⁷)对原始数据进行重建,比较不同重建图像在肝脏同一层面的SNR和CNR,并进行统计学分析。由2名影像学诊断医师采用双盲法以4分制对图像质量进行评价。 结果 iDose¹~iDose⁷图像的SNR及CNR均高于FBP图像,且CNR随迭代重建级别升高而呈线性升高。iDose²、iDose³、iDose⁴的SNR值及CNR值差异均无统计学意义,iDose³、iDose⁴评分值的差异无统计学意义,且二者图像评分最优。 结论 在肝脏CT扫描中,与常规重建算法FBP比较,采用迭代重建技术(iDose¹~iDose⁷)可明显提高图像质量,降低图像噪声;本组条件下,iDose³、iDose⁴可以获得最佳图像质量。     

低管电压迭代重建模型在冠状动脉CTA中的应用

目的 探讨低管电压迭代重建模型（IMR）在冠状动脉CTA中的应用价值。方法 选取30例疑似冠状动脉心脏病患者,均进行前瞻性心电门控心脏256层MSCT扫描。若体质量指数（BMI）≥25 kg/m²,管电压为100 kV;反之,则为80 kV。分别采用滤波反投影（FBP,A组）、高级混合迭代重建（iDose⁴,B组）和IMR（C组）进行重建。分别测量3组图像主动脉根部的CT值、噪声,并计算SNR和CNR。对图像伪影、管腔边缘的锐利度、主观噪声、总体图像质量以及冠状动脉各主干血管图像质量进行主观评分,进行统计学分析。结果 3组图像的噪声、SNR以及CNR差异有统计学意义（P均<0.05）。噪声由大到小依次为A组、B组和C组（P均<0.05）。SNR和CNR由大到小依次为C组、B组和A组（P均<0.05）。C组噪声、血管边缘锐利度、总体图像质量、冠状动脉各主干血管主观评分显著高于A组和B组（P均<0.05）。B组图像伪影评分显著高于A组和C组（P均<0.05）,且A组与C组图像伪影评分差异无统计学意义（P>0.05）。结论 IMR可显著降低冠状动脉血管成像的图像噪声,提高图像SNR和CNR。     

超低剂量下不同迭代重建技术在肺动脉成像中的优化

目的 探讨不同迭代重建技术在超低剂量肺动脉成像中的应用价值。方法 对30例临床疑似肺动脉栓塞患者行CT肺动脉成像,扫描采用80 kV管电压并开启自动管电流调制技术,分别采用滤波反投影法(FBP)、iDOSE⁴、迭代模型重建(IMR)重建图像。采用5分制评价肺动脉主干及其分支的图像质量,测量计算图像噪声值、SNR、CNR,记录CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、计算有效剂量(ED)。比较不同重建技术图像噪声、SNR、CNR及主观图像质量。结果 30例患者的平均体质量指数(BMI)为(25.12±2.48)kg/m²;平均CTDIvol为(0.78±0.28)mGy;平均DLP为(30.46±11.34)mGy·cm,平均ED为(0.43±0.16)mSv。IMR、iDOSE⁴、FBP图像噪声依次增高(P<0.05),SNR、CNR依次降低(P<0.05),CT值差异无统计学意义(P>0.05)。IMR、iDOSE⁴图像的主观评分显著高于FBP(P<0.05);IMR、iDOSE⁴图像可诊断率高于FBP(P<0.05),IMR图像优良率高于iDOSE⁴(P<0.05)。结论 采用80 kV联合IMR可保证肺动脉成像较高的图像质量,同时大大降低患者辐射剂量。     

胸部低剂量CT辅助诊断新型冠状病毒肺炎

目的 探讨胸部低剂量CT（LDCT）辅助诊断新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的临床应用价值。方法 收集50例咽拭子新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测阳性的COVID-19患者。首次胸部CT采用常规剂量扫描（常规剂量组），随访胸部CT采用LDCT扫描方案（LD组），对2组图像质量进行评价。采用Kappa检验分析2名医师评价2组图像质量结果的一致性，比较2组图像质量及2种CT扫描方案X线有效辐射剂量（ED）。结果 2名医师图像质量评分一致性较高（Kappa=0.65，P<0.05）LD组与常规剂量组之间图像质量差异无统计学意义（Z=-0.93，P=0.35）。LD组ED[（2.43±0.66）mSv]较常规剂量组[（4.02±1.03）mSv]减少约39.55%（t=0.85，P<0.01）。结论 胸部LDCT可用于临床筛查和辅助诊断COVID-19，图像质量可满足临床诊断要求，且能降低辐射剂量，具有重要临床应用价值。     

SAFIRE重建算法对胸部CT图像质量和辐射剂量的影响

目的 利用仿真胸部体模,比较原始数据域迭代重建(SAFIRE)算法与滤波反投影(FBP)算法对胸部CT图像质量和辐射剂量的影响。方法 在新双源CT(Somatom definition flash CT)设备上预设80、100、120 kV三组管电压值,采用自动毫安秒care dose 4D技术对仿真胸部体模进行扫描,分别用FBP及SAFIRE重建算法(等级1~5)重建图像,比较胸部不同组织结构的噪声及CT值,并由2名放射科医师独立评价图像质量。每组扫描结束后,记录CT剂量加权指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP),计算并比较有效剂量。结果 相同扫描参数检查时,SAFIRE重建算法较FBP算法图像噪声明显降低(P<0.05);不同扫描参数检查时,无论FBP算法或SAFIRE重建算法,图像噪声均随管电压增加而降低;胸部各组织结构的噪声会随重建算法和管电压改变而发生变化;100 kV/SAFIRE(等级3)的主观和客观图像质量指标均优于120 kV/FBP,且辐射剂量降低37.61%。结论 胸部CT扫描中,采用SAFIRE重建算法能有效提高图像质量,降低辐射剂量。     

迭代模型重建技术参数设置对肝脏低剂量增强CT扫描图像质量的影响

目的 探讨全模型迭代重建（IMR）技术不同参数设置对肝脏低剂量增强CT扫描图像质量的影响。方法 收集需要接受肝脏增强CT检查的患者40例,分别行上腹部平扫和3期动态增强扫描,其中延迟期采用低剂量扫描,管电压80 kV,管电流150 mAs。对原始数据进行滤波反投射（FBP）重建和IMR技术重建,IMR采用不同参数,以获得不同水平（Level 1~3）的常规和软组织重建图像,分别记为R1、R2、R3亚组和S1、S2、S3亚组。对各组图像进行主观和客观评价并比较,主观评价包括低对比分辨率（LCD）、图像失真（ID）和诊断信心（DC）评分,客观评价包括肝脏噪声、信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。结果 不同参数组图像的LCD、ID和DC评分差异均有统计学意义（P均<0.01）。不同参数组图像间噪声、SNR及CNR差异均有统计学意义（P均<0.01）;除S1与R2亚组、S2与R3亚组3项指标（P均>0.05）外,余两两比较差异均有统计学意义（P均<0.01）。结论 全迭代重建IMR技术可提高肝脏低剂量增强CT扫描的图像质量,推荐参数为软组织重建、Level 1或常规重建、Level 2。     

Dose reduction for coronary calcium scoring with hybrid and model-based iterative reconstruction: an ex vivo study

Purpose To determine the influence of dose reduction on coronary calcium scoring using hybrid and model-based iterative reconstruction (IR) techniques. Methods Fifteen ex vivo hearts were scanned in a phantom representing an average adult person at routine dose and three levels of dose reduction; 27, 55 and 82 % reduced-dose, respectively. All images were reconstructed using filtered back-projection (FBP), hybrid IR (iDose⁴, levels 1, 4 and 7) as well as model-based IR iterative model reconstruction (IMR, levels 1, 2 and 3). Agatston, mass and volume scores found with iDose⁴ and IMR were compared to FBP reconstruction (routine dose) as well as objective image quality. Results With FBP calcium scores remained unchanged at 82 % reduced dose. With IR Agatston scores differed significantly at routine dose, using IMR level 3 and iDose⁴ level 7, and at 82 % reduced dose, using IMR levels 1–3 and iDose⁴ level 7. The maximum median difference was 5.3 %. Mass remained unchanged at reduced dose levels while volume was significantly lower at 82 % reduced dose with IMR (maximum median difference 5.0 %). Objective image quality improved with IR, at 82 % reduced dose the CNR of iDose⁴ level 7 was similar to the reference dose CNR, and IMR levels 1–3 resulted in an even higher CNR. Conclusion Calcium scores were not affected by radiation-dose reduction with FBP and low levels of hybrid IR. Objective image quality increased significantly using hybrid and model-based IR. Therefore low level hybrid IR has the potential to reduce radiation-dose of coronary calcium scoring with up to 82 %.     

The impact of a new model-based iterative reconstruction algorithm on prosthetic heart valve related artifacts at reduced radiation dose MDCT

To assess the impact of hybrid iterative reconstruction (IR) and novel model-based iterative reconstruction (IMR) and dose reduction on prosthetic heart valve (PHV) related artifacts and objective image quality. One transcatheter and two mechanical PHVs were embedded in diluted contrast-gel, inserted in an anthropomorphic phantom and imaged stationary with retrospectively ECG-gated computed tomography. Eight acquisitions were obtained of each PHV at 120 kV, 600 mAs (routine), 300 and 150 mAs (reduced dose). Data were reconstructed with filtered back projection (FBP), IR and IMR. Hypodense and hyperdense artifact volumes were quantified using two threshold filters. Signal-to-noise (SNR) and contrast-to-noise (CNR) ratios were calculated. Artifact volumes differed significantly between reconstruction algorithms for all PHVs (P < 0.005). Compared to FBP, IR decreased overall hypodense and hyperdense artifact volumes; at 150 mAs by 53 and 20 % (IR) and 67 and 23 % (IMR), respectively and significantly increased SNR and CNR at all doses (P < 0.012). Even at reduced dose, IMR resulted in higher image quality than routine dose FBP and IR. Iterative reconstruction and particularly IMR significantly reduce PHV-related artifacts and improve objective image quality in non-pulsatile conditions, even in reduced-dose images. Also, this study suggests that IMR allows for more radiation dose reduction in comparison to hybrid IR while maintaining high image quality.     

自适应统计迭代重建算法在儿童头部CT扫描中的应用

目的 探讨自适应统计迭代重建(ASiR)算法在儿童头部CT扫描中的应用价值。方法 对1个水模进行CT扫描,管电压100 kV,管电流分别为200、180、160、140、120和100 mA,ASiR比例分别设置为0、10%、20%、30%、40%、50%,采用FBP和ASiR迭代重建两种重建算法进行图像重建,比较不同条件下图像CNR、SNR和图像噪声。将80例接受头部CT扫描的患儿分为对照组(n=40)和试验组(n=40)。对照组采用管电压100 kV、管电流200 mA,FBP重建算法进行图像重建;试验组采用管电压100 kV、管电流140 mA,分别采用FBP和ASiR两种重建法进行图像重建;将重建后的图像分别记为试验FBP亚组和试验ASiR亚组;对两组中图像的CNR、SNR、图像噪声、CTDIvol、DLP、ED进行比较。结果 水模研究中,采用ASiR(30%)、管电流140 mA、ASiR算法重建图像的SNR、CNR及空气噪声值与管电流 200 mA、FBP重建图像最为接近。对照组与试验ASiR亚组图像的图像噪声、灰白质CNR和灰质SNR值差异均无统计学意义(P均>0.05);对照组和试验ASiR亚组图像的噪声、灰质SNR、灰白质CNR均优于试验FBP亚组,且差异均有统计学意义(P均<0.001)。结论 采用ASiR重建算法的头部CT扫描,既可降低患儿接受的辐射剂量,又保证了图像质量,具有较高的临床应用价值。