能谱CT显示胰腺血管网：与混合能量CT对照

目的 探讨能谱CT单能图像改善胰腺血管网显示的能力。方法 将47例非胰腺病变患者随机分为能谱CT组（27例）和VCT扫描组（20例）。由1名观察者测量11组能谱CT单能图像（40~140 keV,间隔10 keV）及1组VCT混合能量图像的噪声、CNR、信号强度比（SIR）、SNR值,并行VR、MIP重建;2名观察者独立盲法观察,以5分法评价显示胰腺血管网的能力。结果 能谱CT 50~70 keV图像胰腺血管网评分明显高于40 keV、80~140 keV（P均<0.05）;2名观察者对各组单能图像评分的一致性为一般或良（0.403~0.843）。70 keV组图像噪声明显低于40~60 keV组（P<0.05）。能谱CT 70 keV图像胰腺血管网评分明显优于120 kVp图像（P<0.05）;在噪声、扫描剂量无显著差异的情况下,与120 kVp图像比较,CT 70keV胃十二指肠动脉CT值、CNR、SIR、SNR分别提高了29.06%、58.07%、22.22%、31.28%。结论 与混合能量CT相比,能谱CT单能图像能更好地显示胰腺血管网。     

体外区分泌尿系结石成分:对比观察CT能谱扫描与常规扫描

目的 观察常规120 kVp混合能量图与能谱CT单能量图区分体外不同成分泌尿系结石的价值。方法 将已知单一成分的84枚泌尿系结石(尿酸类结石11枚,鸟粪石结石17枚,胱氨酸结石10枚,磷酸钙结石31枚,草酸钙结石15枚)分别置于猪肾中,采用宝石CT行能谱成像(GSI)扫描及常规120 kVp扫描,测量并计算GSI图像的单能量(40~140 keV,间隔10 keV)CT值、能谱衰减曲线的斜率及120 kVp混合能量CT值,并采用方差分析比较不同成分结石CT值的差异。结果 在120 kVp混合能量图像上,5种不同成分结石的CT值差异有统计学意义(P<0.001)。5种结石单能谱CT值差异均有统计学意义(P<0.001)。两两比较,上述5种结石在50 keV时CT值差异均有统计学意义(P<0.05)。5种结石能谱衰减曲线斜率间差异均有统计学意义(P<0.001)。两两比较,5种结石间斜率差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 与CT常规120 kVp混合能量相比,单能量CT值可以有效区分上述5类结石。能谱CT单能量50 keV为分析体外泌尿系结石成份的最佳参数。     

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。     

能谱CT最佳单能量成像去除体模对比剂硬化伪影及图像噪声

目的 选择CT能谱成像的最佳单能量水平,以最小化对比剂所致的线束硬化伪影(BHA)和图像噪声。方法 9支含有不同浓度碘溶液(浓度分别为100.0、50.0、30.0、20.0、10.0、5.0、2.0、0.7、0.4 mg/ml)的硬塑料试管,将浓度最高者置于塑料体模的中心,将其余8支按浓度梯度依次等距环形排列于体模周边。分别采用常规120 kVp混合能量模式和能谱(GSI)模式进行扫描,共获得1组120 kVp混合能量和21组单能量图像。由2名放射科医师采用4分量表对图像质量进行主观目测评分,测量并比较图像内指定区域(硬化伪影最明显处)的噪声值(以SD值表示)及BHA。选取噪声及BHA最低、图像主观评分最高的单能量图像,与常规120 kVp混合能量图像进行比较。采用单因素方差分析比较选定组间数据差异。结果 21组单能量图像中,85 keV和90 keV图像的主观评分最高,图像噪声及BHA最低。与120 kVp混合能量图像比较,上述两组单能量图像噪声分别降低了约82.5%和82.0%(P均<0.001),BHA分别降低了约96.1%和95.7%(P均<0.001),主观评分提高了1倍。但85 keV及90 keV两组单能量图像间噪声和BHA差异无统计学意义(P=0.232、0.817)。结论 与传统120 kVp混合能量图像相比,CT能谱成像能够提供一系列单能量图像,其中85 keV和90 keV最佳单能量图像能够显著降低图像噪声和对比剂产生的线束BHA,提高图像质量。     

体外实验中宝石CT能谱成像技术血管成像最佳单能量图像的选择

目的 通过体外实验探讨宝石CT能谱成像(GSI)技术血管成像的最佳单能量图像。方法 将非离子型对比剂(碘海醇,300 mgI/ml)用生理盐水稀释成10种不同浓度的溶液置于2 ml硬塑料试管中,浓度依次为1.04、1.17、1.56、2.08、2.34、3.13、4.17、4.69、6.25及9.38 mgI/ml。用猪肉包裹试管后置入水槽中,并加以固定。使用能谱CT进行GSI模式扫描,利用GSI处理/重建平台获得40~70 keV间距为5 keV的7种单能量图像及140 kVp混合能量图像,比较各单能量图像及混合能量图像的CNR、SNR和噪声;并根据管壁边缘锐利度、肌肉及脂肪组织的显示情况及噪声3个方面对图像质量进行主观评价,得出图像质量评分,并进行统计学分析。结果 50 keV(13.28±3.06)及55 keV图像的CNR(14.68±3.75)高于其他单能量图像和混合能量图像(P<0.001),50 keV及55 keV图像间差异无统计学意义(P=0.139)。55 keV图像的SNR(22.18±3.95)高于其他单能量图像和混合能量图像(P<0.001)。与混合能量图像比较,65 keV图像的噪声降低程度(23.08%)优于其他单能量图像(P=0.002)。55 keV的图像质量评分(11.76±0.33)高于其他单能量图像和混合能量图像(χ²=73.05,P<0.001)。结论 本实验中,55 keV图像是能谱CT GSI血管成像的最佳单能量图像,图像质量优于140 kVp混合能量图像。     

80 kVp扫描联合基于原始数据的迭代重建技术在儿童副鼻窦CT检查中的应用

目的 探讨Flash双源CT低管电压80 kVp扫描联合基于原始数据的迭代重建(SAFIRE)技术在儿童副鼻窦CT检查中的价值.方法 疑鼻窦炎行CT扫描患儿60例,A组30例采用100 kVp扫描,FBP重建;B组30例采用80 kVp扫描,SAFIRE重建,强度选择3级;其余条件不变.比较两组的有效剂量及图像质量的客观指标(CT值、图像噪声、SNR、CNR)、主观评分、诊断效能等.结果 A、B两组有效剂量、图像噪声、SNR、CNR差异均有统计学意义(P均 <0.05).两组图像的主观评分差异无统计学意义(P >0.05).两组诊断结果与临床诊断结果差异均无统计学意义(P均 >0.05).结论 在儿童副鼻窦扫描中采用Flash双源CT 80 kVp扫描联合SAFIRE重建技术,在显著降低辐射剂量的同时,还可保证图像质量及诊断效能,值得临床推广.     

探讨宝石CT能谱成像技术减除脊柱金属植入物伪影的最佳单能量

目的 评价宝石CT能谱成像技术(GSI)单能量成像在减除脊柱金属植入物伪影方面的应用价值,寻求图像质量最佳的单能量成像点。 方法 对19例带有脊柱金属植入物的患者行宝石能谱CT GSI扫描。获得能谱扫描数据后,利用能谱技术,每隔10 keV重建40~140 keV共11组单能量图像,于每组图像中分别选取伪影最重层面(A)和无或少伪影层面(B)的两幅图像行ROICT值和SD值测定,分别记录为CT1、CT2和SD1、SD2,计算伪影指数(AI)。采用配对t检验比较CT值,LSD-t检验比较AI值。 结果 40~140 keV 11组单能量图像中,120 keV单能量图像组,A、B两层面CT值分别为(41.41±9.48)HU和(41.91±7.97)HU(t=－0.21,P>0.05);其他10组两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。70~140 keV时,两两比较,AI值差异均无统计学意义(P均>0.05);40~60 keV时,与其他能量组两两比较,AI值差异均有统计学意义(P均<0.05)。 结论 能谱CT利用能谱成像技术可有效减除金属植入物的伪影,120 keV为图像质量最佳的单能量成像点,70 keV为伪影减除的分界点。     

基于原始数据的迭代重建技术在眼眶CT平扫中的应用

目的 探讨基于原始数据的迭代重建(SAFIRE)技术在眼眶CT平扫中的价值。方法 对50例眼部外伤患者行眼眶CT平扫,分别采用用滤过反投影(FBP)和SAFIRE(强度1~5级)技术重建图像;对比分析6种重建图像的平均CT值、噪声、SNR、CNR、图像质量评分及病变检出率。结果 6种重建图像间,同种组织CT值差异无统计学意义(P均>0.05);与FBP图像相比,1~5级SAFIRE图像中视神经噪声分别降低15.69%、27.39%、36.17%、41.75%和53.99%,视神经SNR分别提高18.62%、37.46%、55.70%、69.55%和118.11%,CNR分别提高21.59%、32.90%、56.43%、83.91%和104.39%(P均<0.05);SAFIRE 1级和 5级图像的质量评分低于FBP图像,2~4级图像的质量评分高于FBP图像,SAFIRE 3级图像评分最高。结论 眼眶CT平扫中应用SAFIRE能有效降低噪声和提高图像质量。     

新双源CT冠状动脉CTA不同扫描参数与重建算法获得图像质量的体模研究

目的 探讨基于原始数据域的迭代重建(SAFIRE)算法与滤波反投影(FBP)算法冠状动脉CT血管造影(CCTA)图像质量的差异。方法 对置入模拟左、右冠状动脉的仿真体模,采用两组管电压(100 kV、120 kV)行双源CT检查,对冠状动脉原始图像在工作站上分别进行FBP及SAFIRE两种算法的图像重建,对不同管电压及不同管电流组内图像质量指标SNR、CNR、CT值标准差进行t检验;相同管电压不同重建算法,不同管电压相同管电流SAFIRE重建方式的两组SNR、CNR、CT值标准差及CT值采用配对t检验。结果 两组管电压扫描后经SAFIRE重建的冠状动脉图像质量均明显优于FBP重建;两组管电压两种重建算法图像,随着管电流的增加,200~360 mA图像质量呈改善趋势,管电流340 mA及以上图像质量指标趋于稳定;不同管电压相同管电流SAFIRE重建算法成像其图像质量比较,CNR、SNR、CT值标准差差异均有统计学意义(t=5.36、2.49、21.82,P均<0.05)。结论 随着扫描参数(管电流与管电压)的增加,图像质量随之上升,但到达一定值后图像质量趋于稳定;采用SAFIRE在相同扫描条件下可以明显提高图像质量。     

正弦图确定迭代重建在评价冠状动脉支架中的应用

目的 与传统滤波反投影(FBP)重建比较,评价Flash双源CT基于原始数据的正弦图确定迭代重建(SAFIRE)在冠状动脉支架中的应用价值。 方法 对54例患者冠状动脉支架术后行DSCT冠状动脉成像,比较FBP、SAFIRE(1~5)重建6组图像的平均CT值、SNR、支架内CT值净增比(SAIR)、图像质量主观评分、支架显示情况等。 结果 主动脉根部、支架内、支架上方冠状动脉的平均CT值差异均无统计学意义(P均>0.05)。SAIR、SNR差异有统计学意义(P均<0.05),FBP重建SAIR值最大,SAFIRE 3重建SAIR值最小;SAFIRE 3的SNR值最大。FBP与SAFIRE重建图像质量主观评分差异有统计学意义(P<0.05),SAFIRE 3主观评分最高[(3.24±0.57)分]。FBP与SAFIRE重建对于病灶的显示情况基本一致。 结论 与传统的FBP重建比较,SAFIRE重建可明显降低冠状动脉支架图像噪声,改善图像质量,更清晰显示支架内斑块。SAFIRE强度采用机器默认的重建强度3图像质量最佳。     

双源CT双能量扫描显示胃癌的图像质量及迭代重建算法降低图像噪声的能力

目的评价不同管电压条件下双源CT(DECT)双能量扫描显示胃癌的图像质量及迭代重建成像(IRIS)技术降低图像噪声的能力。方法采用双源CT双能模式对60例经胃镜活检证实的胃癌患者行上腹平扫及双期增强扫描,获取不同管电压下的图像及融合图像;分别以FBP算法和IRIS算法重建图像,对不同算法下的CT值的差值和SNR进行统计学分析。结果动脉期和静脉期FBP-80kVp与FBP-DE图像中,胃癌与正常胃壁CT值差异有统计学意义(Z=-2.02、-2.29,P=0.04、0.02)。动脉期和静脉期FBP-80kVp与IRIS-80kVp图像的胃癌噪声、肝脏噪声差异均有统计学意义(P均<0.01)。动脉期FBP融合图像(FBP-DE)与IRIS-80kVp图像中的肝脏SNR差异无统计学意义(Z=-0.33,P=0.75),而动脉期FBP-DE与IRIS-80kVp图像中的胃癌SNR和静脉期胃癌及肝脏SNR差异均有统计学意义(P均<0.01)。结论 80kVp图像显示胃癌与正常胃壁间的CT值差异较好,有利于显示病变;利用IRIS技术可降低图像噪声,低电压与IRIS重建相结合可提高图像SNR。     

能谱成像技术减除125I粒子植入术后体内伪影

目的 探讨宝石CT能谱成像(GSI)和金属伪影去除序列(MARs)在减少金属粒子伪影的价值。方法 选择19例腹部植入¹²⁵I粒子的患者,在相同CT剂量指数(CTDI)条件下进行GSI扫描。获得140 kVp混合能量图像;GSI在60~110 keV(间距10 keV)重建6种单能量图像及对应的MARs能谱图像。由3名放射医师主观评价3种成像方式的图像质量差异,并计算¹²⁵I粒子邻近病变组织的对比噪声比(CNR)、噪声值及伪影指数(AI)。结果 ①70 keV图像质量明显高于混合能量的图像,主观评分差异具有统计学意义(t=11.95,P<0.001);②不同keV单能量图像中,70 keV图像的¹²⁵I粒子邻近组织CNR最佳(0.81±0.20),且主观评分最高(2.79±0.21);80 keV图像的AI最低71.78±20.70;110 keV图像中伪影长度最小 ;③MARs能谱图像中高密度金属伪影减少,¹²⁵I粒子不同程度被消除并产生低密度伪影。110 keV图像中金属伪影的长度小于混合能量图像及MARs能谱图像(t=3.42、3.97,P均<0.05);MARs能谱图像与混合能量及70 keV图像的CNR差异有统计学意义(t=3.63、4.05,P均<0.01)。结论 GSI技术能有效减少CT图像中¹²⁵I粒子的金属伪影,提高图像质量,改善¹²⁵I粒子植入术后邻近组织的显示情况。MARs技术不能有效消除放射性粒子产生的伪影。     

自动协议选取能谱联合自适应迭代计算法重建技术降低腹部增强及血管成像辐射剂量及对比剂剂量的可行性

目的 探讨利用自动协议选取能谱（ASIS）扫描模式联合自适应迭代算法重建（ASiR）技术降低腹部增强及血管成像辐射剂量及对比剂剂量的可行性。方法 将64例接受腹部增强患者随机分为两组：试验组32例,采用ASIS扫描模式,应用30% ASiR和50% ASiR重建算法;对照组32例,采用120 kVp管电压,FBP重建。比较两组扫描方法辐射剂量及对比剂剂量;比较70 keV+30% ASiR图像与对照组动脉期及门静脉期肝脏及胰腺噪声、竖脊肌噪声（SMN）、肝脏CNR、胰腺CNR;对55 keV+50% ASiR图像与对照组动脉期腹主动脉及各主要分支血管CNR及门静脉期门静脉CNR以及血管图像主观评分进行统计学分析。结果 试验组动脉期及门静脉期的CTDIvol、DLP较对照组下降23.68%、23.57%和25.59%、18.45%,对比剂注射总量试验组较对照组减少16.86%。70 keV+30% ASiR动脉期及门静脉期肝脏、胰腺和竖脊肌的噪声均低于对照组（P均<0.05）。试验组55 keV+50% ASiR动脉期腹主动脉、肠系膜上动脉、腹腔干的CNR均高于对照组（P均<0.05）;静脉期门静脉的CNR和血管评分与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论 采用ASIS扫描模式联合ASiR技术,70 keV+30% ASiR及55 keV+50% ASiR图像显示腹部脏器及腹部血管图像质量均优于传统120 kVp扫描模式的图像质量,且降低了辐射剂量及对比剂剂量。     

Assessment of 70-keV virtual monoenergetic spectral images in abdominal CT imaging: A comparison study to conventional polychromatic 120-kVp images

Purpose

To evaluate the image quality of 70-keV virtual monoenergetic (monoE) abdominal CT images compared to 120-kVp polychromatic images generated from a spectral detector CT (SDCT) scanner.

Methods

This prospective study included generation of a 120-kVp polychromatic dataset and a 70-keV virtual monoE dataset after a single contrast-enhanced CT acquisition on a SDCT scanner (Philips Healthcare) during portal venous phase. The attenuation values (HU), noise, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were measured in the liver, spleen, pancreas, kidney, aorta, portal vein, and muscle. The subjective image quality including noise, soft tissue contrast, sharpness, and overall image quality were graded on a 5-point Likert scale by two radiologists independently (1-worst image quality, 5-best image quality). Statistical analysis was performed using paired sample t test and Fleiss’s Kappa.

Results

Fifty-five patients (54.3 ± 16.8 y/o; 28 M, 27 F) were recruited. The noise of target organs was significantly lower in virtual monoE images in comparison to polychromatic images (p < 0.001). The SNR and CNR were significantly higher in virtual monoE images (p < 0.001 for both). Subjective image quality of 70-keV virtual monoE images was significantly better (p < 0.001) for all evaluated parameters. Median scores for all subjective parameters were 3.0 versus 4.0 for polychromatic vs virtual monoE images, respectively. The inter-reader agreement for overall image quality was good (Kappa were 0.767 and 0.762 for polychromatic and virtual monoE images, respectively).

Conclusion

In abdominal imaging, 70-keV virtual monoE CT images demonstrated significantly better noise, SNR, CNR, and subjective score compared to conventional 120-kVp polychromatic images.