宝石CT能谱成像去除脊柱金属植入物伪影的应用研究

目的:探讨宝石CT能谱成像(GSI)在减除脊柱金属植入物伪影的应用价值;同时研究应用能谱曲线寻找最佳keV值的可行性。方法:对6例脊柱金属植入术患者行宝石CT GSI扫描,并以10keV为间隔重建11组单能量(Mono)图像质量的客观指标。通过比较140kVp(QC)和各级别Mono图像的客观指标伪影指数(AI)和对比噪声比(CNR)、软组织和骨质以及金属植入物图像质量的主观评分(4分法,1分图像最优,4分图像最差),寻找GSI去金属伪影最佳成像条件。并以最佳图像为对照,比较利用能谱曲线寻得最佳Mono图像的质量和诊断效能。结果:AI在90~140keV时减低,在100~130keV达最低;CNR在100～120keV时减低且最低。能谱成像技术在90~140keV对软组织、骨质及金属植入物诊断效能提高,在110~130keV对软组织观察最优,在110~140keV对骨质及植入金属观察最优。利用能谱曲线寻得最佳单能量成像条件为100~120keV,范围落在普通方法确定的电压值区间内,其图像均能满足诊断。结论:宝石能谱CT GSI在高电压区可有效减除脊柱金属植入物伪影,最佳成像区间为100~120keV。利用能谱曲线可快速有效获得最佳单能量成像。     

宝石能谱CT在儿童脊柱侧弯术后CT影像中去除金属植入物伪影的应用

目的 探讨宝石能谱CT在儿童脊柱侧弯术后CT影像中去除金属植入物伪影的临床价值.方法 对8例行CT复查的脊柱侧弯术后患者行能谱CT扫描,采用GSI扫描模式,扫描后获得140 kVp混合能量图像(QC)及不同能量的单能量图像(MONO),同时使用单能金属伪影消除重建(MARs)技术对能谱数据进行去金属伪影获得图像(MONO+ MARs,共3组).8例共选取10个带有金属植入物的部位,再对每个部位选取2个伪影最大的层面(10个部位共计20层面)及1个伪影最小层面(作为背景)进行感兴趣区(ROI)客观噪声值(SD)的测定.每个层面选取2个ROI(椎管外软组织和椎管内软组织),由一位有经验的放射科医师独立评估图像质量并分别在工作站测量其SD值、计算伪影指数(AI).对所获数据采用SPSS 13.0进行统计学处理.使用非参数Wilcoxon秩和检验法进行组间差异统计学分析.结果 MONO组和MONO+ MARs组图像质量随着keV的升高明显改善.在120 ～140 keV水平可获得最小SD值及AI.对于椎管外组的SD值及AI值,MONO组SD值最低,QC组最高,两者之间差异有统计学意义(P＜0.05),QC组及MONO+ MARs组两者差异无统计学意义(P＞0.05).椎管内组的SD值及AI值,MONO+MARs组最低,QC组最高,两者之间差异有统计学意义(P＜0.05),QC组与MONO组比较差异亦有统计学意义(P＜0.05),MONO组与MONO+MARs组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 宝石能谱CT扫描及MARs后重建技术能显著改善儿童脊柱侧弯术后CT图像质量.对于椎管外软组织金属植入物伪影的去除,MONO组图像表现较突出;对于椎管内软组织的观察,MONO+ MARs组及MONO组图像质量均好于QC组,其中MONO+ MARs组图像质量略胜于MONO组.     

能谱CT GSI与MARS在减除脊柱金属植入物椎管内伪影效果的研究比较

目的研究能谱成像技术(gemstone spectral imaging,GSI)和多种伪影去除系统(multi artifact reductionsystem,MARS)在减除脊柱金属植入物椎管内伪影方面的临床价值,获得图像质量最佳的单能量图像。方法选取本院15例脊柱金属植入物患者,行能谱CT的GSI扫描及单能量加MARS技术重组,每隔10 keV分别获得40～140 keV共11组单能量图像及11组单能量加MARS图像,每组图像分别选取伪影最重层面(A)和无伪影层面(B)的两幅图像,行感兴趣区(ROI)与邻近脂肪组织CT值和噪声(SD)值的测定,分别记录为CT1、CT2和SD1、SD2,计算对比噪声比(contrast noise ratio,CNR)值,SD值比较采用配对资料t检验。结果 40～140 keV 11组单能量图像中,110 keV单能量图像组,A、B两层面SD值分别为54.12±8.35和34.77±3.50,两者之间差异没有统计学意义(t=2.32,P>0.05),其他10组P值均<0.05,两者差异有统计学意义;40～140 keV 11组单能量加MARS图像中,各组A、B两层面SD值之间差异有统计学意义(P<0.05),不同keV单能量图像中,GSI能谱成像的70 keV图像脊柱椎管内组织与邻近脂肪组织CNR最佳(CNR=9.2±5.07);110 keV+MARS的图像金属植入物伪影有不同程度的消除,但产生一定的图像失真。结论 110 keV单能量图像在减除脊柱金属植入物椎管内伪影方面的效果最佳,110 keV单能量图像优于110 keV+MARS图像,70 keV图像虽然CNR最佳,但噪声明显高于110 keV图像,不利于临床诊断。     

能谱CT的MONO成像联合MARs技术在颅内弹簧圈植入物伪影的应用研究

目的 评价能谱CT单能量成像(MONO)联合金属伪影去除软件(MARs)技术在去除颅内弹簧圈植入物伪影的临床应用价值.方法 选取15例头部弹簧圈介入术后患者,对其头部进行能谱成像(GSI)扫描,得到1组120 kVp混合能量(QC)图像、40 ～140 keV以10 keV为间隔的共11组MONO图像和11组MONO联合MARs图像.每组图像随机选择1个伪影较严重和1个无伪影的感兴趣区域(ROI),并测量出各自的SD值,并计算出各自伪影指数(AI),对SD值进行配对t检验,并对各自图像进行主观评分(0～3分).结果 120 kVp的QC图像、40～ 140 keV的11组MONO图像和11组MONO联合MARs图像,在60 ～140 keV范围内AI值表现为MONO联合MARs图像低于MONO图像,MONO图像低于QC图像,且MONO图像和MONO联合MARs图像在70 keV达到最低,往后AI值趋于平缓;三组图像的SD值配对t检验中,MONO图像中60 ～ 140 keV与QC图像无显著性差异(P＞0.05),在MONO联合MARs图像中50 keV与QC无显著性差异(P=0.985,＞0.05),而60 ～140 keV存在显著性差异且SD值均值小于QC均值,即MONO联合MARs图像中的60～140 keV组图像噪声明显低于其他组;在主观评价三组图像的配对t检验中,均存在显著性差异(P＜0.05),并且MONO联合MARs图像的70 ～ 90 keV能量范围分别获得(2.85±0.15)、(2.78±0.18)和(2.75 ±0.20)分,远高于其他组.结论 在能谱CT中,MONO联合MARs在70 ～90 keV范围内去除颅内弹簧圈植入物伪影效果最为显著,其中70 keV是临床应用的最佳能量图像.     

能谱CT单能量成像在减少腰椎内固定术后金属伪影的临床价值

目的 探讨宝石CT能谱成像在减少腰椎椎弓根螺钉内固定术后金属伪影方面的临床价值.方法 选取20例带有腰椎椎弓根钉棒系统的患者行宝石能谱CT扫描后用能谱分析软件每隔10 keV重建40～140 keV单能量图像,每组图像中选取螺纹钉伪影影响最大平面下腔静脉内感兴趣区A及同一椎体平面无或少受金属伪影影响层面下腔静脉内感兴趣区B,测量相应部位、相同面积CT值及CT标准差(SD)值,记录数据为ROIa、ROIb,采用配对t检验比较A与B感兴趣区的CT值,最小显著差(LSD)t检验比较CTa-CTb.进一步行混合能量图像、最佳单能谱图像客观、主观指标评价:①测量椎弓根螺钉前端最明显放射状伪影的长度,使用配对t检验.②由2位有经验的放射医师肉眼观察评估伪影等级.结果 在120 keV单能量图像A、B层面CT值差异最小(t=1.965,P＞0.05),且与混合能量及其他10组单能量两两比较CTa-CTb差异均有统计学意义(P均＜0.05),故以120 keV作为最佳单能量与混合能量图像比较,最佳单能量图像金属椎弓根螺钉前端的放射状伪影长度明显减少(t=8.914,P＜0.05),主观评级单能量图像质量亦优于混合能量的图像质量(t=7.768,P=0.000＜0.05).结论 宝石CT能谱成像能显著减少腰椎椎弓根螺钉内固定术后金属伪影,120 keV为图像质量最佳的单能量成像点.     

CT能谱成像在消除金属移植物伪影中的应用价值

目的 探讨CT能谱成像(GSI)中单能量图像消除金属移植物硬化伪影的作用.方法 对体内有金属移植物的患者行GSI.其中义齿3例、颈椎钢板植入2例、锁骨钢板植入1例、腰椎金属棒植入1例、人工股骨头3例、髂骨骨折移植物1例、胫骨钢板植入1例.对上述部位行GSI螺旋扫描,管电压采用80 kVp和140 kVp,在0.5 ms内行快速切换扫描.然后重建1.25 mm层厚能谱图像,含40～140 keV共101个单能图像,不同keV单能图像均采用同样的窗宽(1500 HU)、窗位(500HU).测量不同keV单能量图像的伪影指数(AI),分析不同单能量图像伪影消除程度,将AI最小的单能keV图像保存,应用于三维重组.结果 单能图像中AI随keV变化而不同,12例中最大AI为145～225,均在40keV时出现;最小AI为15～190,出现在95～140 keV之间.重组图像时,12例常规的混合能量图像均有明显的金属伪影,用最小AI的单能量图像重建时,可明显肖除或降低金属移植物的硬化伪影.结论 采用CT能谱成像技术,在高keV单能量图像上可以明显降低或消除金属移植物伪影,改善图像质量.     

CT能谱成像技术减除金属植入物伪影的定量实验研究

目的 探讨能谱成像技术(GSI)减少金属伪影的价值.方法 选取离体附肉猪腰椎骨模型1具,在相同CT剂量指数(CTDI)条件下分别行GSI和常规120kVp扫描;随后于L2、L4水平植入钛钉并行重复扫描.金属植入前后的GSI图像均以间距为10 keV在40～140 keV间重建11种单能量(Mono)+金属伪影消除技术(MARs)图像.主观评定钛钉植入后120kVp组和GSI组图像质量差异,并量化分析:(1)在金属伪影最重层面自金属边缘由近及远选取3个面积相同的ROI,依次记为ROI近、ROI中、ROI远,分别测量植入前120kVp和Mono组、植入后120 kVp、Mono+MARs组的CT值及CT标准差(SD)值,并采用LSD检验和Bonferroni检验比较3个ROI植入前Mono组和植入后Mono+MARs组CT值的差异.(2)计算对比噪声比(CNR)和伪影指数(AI);比较不同组金属植入前后的CT值、SD值和CNR值;通过伪影指数确定观察金属伪影的最佳keV范围.结果 (1)GSI组图像质量优于常规120kVp组.(2)伪影指数最小的keV范围是80～100 keV.(3)ROI近的植入前Mono组和植入后Mono+MARs组CT值分别为(80.25±16.00)和(30.10±10.45)HU,差异有统计学意义(Z=2.978,P＜0.05);ROI中和ROI远的植入前Mono组、植入后Mono+MARs组CT值分别为(63.21±6.61)和(54.84±10.60)HU、(76.54±9.07)和(73.20±5.39)HU,差异均无统计学意义(t值分别为0.530、0.822,P值均＞0.05).结论 能谱成像技术能准确校正距离金属3 cm范围外的伪影,并提供准确的CT值.     

双能量CT虚拟单能谱成像技术在TIPS术后支架评估中的应用

目的：以常规上腹部CT门静脉期增强扫描图像为对比,探讨双能量CT单能谱成像技术在经颈静脉肝内门体静脉内支架分流术（TIPS）术后支架伪影及图像质量评价方面的应用。方法：21例TIPS术后随访患者行上腹部CT平扫、动脉期及门静脉期扫描。门静脉期扫描应用双能量扫描模式,并获得100及140 kV 2个不同能量的原始数据,重建40~190 keV间隔为10 keV的共16组虚拟单能谱图像及加权120 kV混合能谱图像,以加权120 kV混合能谱图像作为常规单源混合能谱门静脉期增强扫描图像。在门静脉期虚拟单能谱图像及加权混合能谱图像上,获得各个支架管腔内的伪影指数、噪声及对比噪声比（CNR）。结果：80 keV单能谱图像具有最低噪声及最高CNR,支架腔内伪影指数最低,其噪声及伪影指数低于加权120 kV混合能谱图像（均P<0.05）,CNR高于120 kV混合能谱图像（P<0.05）。结论：与常规120 kV混合能谱图像相比,双能量CT虚拟单能谱图像对TIPS支架的显示,可在降低支架伪影的同时提高图像质量,其最佳能谱为80 keV。     

能谱CT虚拟单能图像重建和金属伪影去除算法在减少脊柱金属植入物伪影中的应用

目的比较能谱CT金属伪影去除算法及虚拟单能图像重建与传统迭代重建在减少脊柱金属植入物伪影的差异。方法 56例脊柱矫形术接受金属植入物行标准能谱CT检查,包括常规迭代重建、金属伪影去除算法和虚拟单能图像重建。测量衰减系数(HU)和噪声(SD),以计算椎旁肌和椎管的信噪比。两名放射科医师独立评价图像质量和伪影减少程度。结果与常规迭代重建相比,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像显著降低低密度伪影及高密度伪影。与常规迭代重建相比,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像椎旁肌(34.6±17.0HU vs. 26.1±13.5HU及34.6±17.0HU vs. 27.0±14.2)和椎管(102.5±60.1HU vs. 72.1±39.3HU及102.5±60.1HU vs.60.1±38.0HU,P均0.05)的噪声伪影减少。观察者间评价主观图像质量的一致性良好,ICC=0.74。在主观图像质量评价中,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像上表现出伪影减少分别为44/56例(78.6%)、48/56例(85.7%)。结论能谱CT金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像重建上客观及主观伪像均减少,金属伪影去除算法联合虚拟单能图像的组合可能有希望进一步减少伪影。     

骨折金属固定术后能谱CT图像质量的初步研究

目的:探讨骨折金属固定术后能谱CT成像的图像质量。方法:对45例骨折金属固定术后复查的患者行能谱CT扫描(GSI)。用能谱分析软件(GSI Viewer)进行分析,所得数据进行120keV单能谱+MARS技术重建图像,后处理包括多平面重建技术(MPR)、容积显示(VR)和最大密度投影(MIP),对图像质量进行评价。结果:MPR、VR、MIP 3种重建技术所得图像质量均可满足影像学评价,图像质量为优良者平均达86.3%。基本无图像伪影占84.6%。结论:能谱CT扫描技术能够有效去除金属伪影和射线束硬化伪影,清晰显示骨折金属固定术后的细微结构,图像质量较高。     

Metal artifacts reduction using monochromatic images from spectral CT: Evaluation of pedicle screws in patients with scoliosis

Purpose

To evaluate the effectiveness of spectral CT in reducing metal artifacts caused by pedicle screws in patients with scoliosis.

Materials and methods

Institutional review committee approval and written informed consents from patients were obtained. 18 scoliotic patients with a total of 228 pedicle screws who underwent spectral CT imaging were included in this study. Monochromatic image sets with and without the additional metal artifacts reduction software (MARS) correction were generated with photon energy at 65 keV and from 70 to 140 keV with 10 keV interval using the 80 kVp and 140 kVp projection sets. Polychromatic images corresponded to the conventional 140 kVp imaging were also generated from the same scan data as a control group. Both objective evaluation (screw width and quantitative artifacts index measurements) and subjective evaluation (depiction of pedicle screws, surrounding structures and their relationship) were performed.

Results

Image quality of monochromatic images in the range from 110 to 140 keV (0.97 ± 0.28) was rated superior to the conventional polychromatic images (2.53 ± 0.54) and also better than monochromatic images with lower energy. Images of energy above 100 keV also give accurate measurement of the width of screws and relatively low artifacts index. The form of screws was slightly distorted in MARS reconstruction.

Conclusions

Compared to conventional polychromatic images, monochromatic images acquired from dual-energy CT provided superior image quality with much reduced metal artifacts of pedicle screws in patients with scoliosis. Optimal energy range was found between 110 and 140 keV.     

光谱CT头部虚拟平扫图像:不同单能量图像质量的对比

目的:探讨双层探测器光谱CT不同单能量图像在头部影像诊断中的临床应用效能。方法:回顾性分析2019年6-12月因头晕、晕厥和头痛等临床症状而在本院行光谱CT(IQon Spectral CT)头部CT平扫检查的38例患者的影像资料。从光谱CT扫描中可获取常规混合能量图像和40~120 keV的光谱成像数据,以5 keV为间隔增量将光谱数据重建为17组单能级图像。分别测量每组图像上幕上灰质和白质的CT值和噪声值(SD),并计算信号噪声比(SNR)和对比信噪比(CNR)。同时对常规图像与120 keV单能级图像的伪影区域的脑组织结构(灰、白质)的对比及后颅窝伪影情况进行主、客观评分和比较。采用Bonferroni法进行统计学分析。结果:各组单能图像之间脑灰质CT值(P<0.001)、噪声(P=0.012)和CNR(P<0.001)的差异均有统计学意义,而脑白质CT值的差异无统计学意义(P=0.107)。其中65 keV图像的脑灰质CT值,脑灰、白质的噪声和SNR均高于其它单能级和常规混合能量图像(P<0.05),CNR亦高于其它单能级图像和常规图像(P<0.05)。与常规图像比较,120keV单能级图像上颅底层面伪影区域的脑灰、白质CT值(P=0.046)、噪声(P<0.01)、SNR(P<0.001)和CNR(P<0.001)的差异均具有统计学意义,且图像质量评分(P<0.001)和伪影评分(P<0.001)的差异亦有统计学意义。结论:和常规图像相比,从双层探测器光谱CT重建的单能图像在65 keV灰、白质对比度好,图像噪声降低、软组织分别率提高。120 keV单能级图像在由颅骨引起的X线束硬化伪影方面,能有效还原周围组织结构,提升图像质量。     

双源CT单能谱成像技术减低颅内动脉瘤夹伪影的研究

目的:探讨颅内动脉瘤夹植入术后,双源CT头部血管双能量成像中单能谱成像技术在降低伪影方面的临床应用价值,寻求图像质量最佳的单能量成像点。方法:对48例颅内动脉瘤颈夹闭术后患者行双能量头部血管扫描,获得双能量扫描数据后,采用双能量软件内的单能谱技术(Monoenergetic)进行后处理。对40~120keV的单能量数据每隔10keV进行重建,共9组单能量图像,对每组图像选取4个点(a^d)进行CT值测量。a点位于动脉瘤夹伪影最重的脑组织即动脉瘤夹长轴的尾部;b点为a点的对称点,位于无动脉瘤夹伪影的脑组织内;c点位于受动脉瘤夹伪影影响最重的血管;d点为c点的对称点,位于无动脉瘤夹伪影影响的血管内。测量CT值分别记录为CTa、CTb、CTc、CTd,计算a、b两点CT值的差值即|CTa-CTb|以及c、d两点CT值的差值即|CTc-CTd|。采用配对t检验比较CTa、CTb之间,CTc、CTd之间,以及|CTa-CTb|、|CTc-CTd|的差异。结果:9组单能量图像上,a与b点、c与d点的CT值差异均有统计学意义(P<0.05);|CTa-CTb|和|CTc-CTd|在9组单能量图像间差异均有统计学意义(P<0.05)。随能量的升高|CTa-CTb|逐渐降低,而|CTc-CTd|除70keV组(为最低)外呈逐渐增加,其中40keV组|CTa-CTb|和|CTc-CTd|分别为(270.54±9.08)和(9.64±2.46)HU,70keV组|CTa-CTb|和|CTc-CTd|分别为(65.85±1.99)和(1.03±0.24)HU,120keV组|CTa-CTb|和|CTc-CTd|分别为(10.51±2.79)和(8.32±0.84)HU。结论:颅内动脉瘤夹闭术后患者复查头部血管增强扫描,CT单能谱成像技术可明显降低颅内动脉瘤夹的伪影,采用70keV进行图像重建可获得较好的图像质量。     

Monoenergetic reconstructions for imaging of coronary artery stents using spectral detector CT: In-vitro experience and comparison to conventional images

Purpose

Accurate assessment of coronary stents using non-invasive CT imaging remains challenging despite new stent materials and improvements in CT technology. Virtual monoenergetic (monoE) images reconstructed from dual energy CT acquisitions potentially decrease artifacts caused by coronary stents. A novel spectral detector technology provides monoE and conventional images simultaneously for all conducted scans. The purpose of our study was to systematically investigate the influence of different monoE reconstructions on the visualization of coronary stent lumen in comparison to conventional images.

能谱CT单能量成像在强直性脊柱炎髋关节病变影像诊断中的价值

目的探讨能谱CT单能量成像对改善强直性脊柱炎髋关节病变图像质量的作用。方法对71例临床证实的强直性脊柱炎髋关节病变患者采用能谱CT成像模式扫描,获得常规混合能量图像和110keV单能量图像,对两种图像分别进行图像质量评分,记录可观察到的髋臼囊变数量和测量信噪比(CNR)。结果 110keV单能量图像的图像质量评分、髋臼囊变数量和信噪比均高于混合能量图像[分别为(4.48±1.54)和(3.74±1.47),t=10.32;(2.15±1.22)和(1.76±0.65),t=3.69;(5.56±3.72)和(3.88±2.71),t=9.24],各项指标比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论能谱CT110keV单能量图像能够明显改善髋关节图像质量,有利于提高对强直性脊柱炎髋关节病变的各种征象的观察,尤其是可以提高髋臼囊变的检出率。     

Application and advantages of monoenergetic reconstruction images for the reduction of metallic artifacts using dual-energy CT in knee and hip prostheses

Objective

The study aimed to assess image quality when using dual-energy CT (DECT) to reduce metal artifacts in subjects with knee and hip prostheses.

Methods

Twenty-two knee and 10 hip prostheses were examined in 31 patients using a DECT protocol (tube voltages 100 and 140 kVp). Monoenergetic reconstructions were extrapolated at 64, 69, 88, 105, 110, 120, 140, 170, and 190 kilo-electron volts (keV) and the optimal energy was manually selected. The B60–140 and Fast DE reconstructions were made by CT. The image quality and diagnostic value were subjectively and objectively determined. Double-blind qualitative assessment was performed by two radiologists using a Likert scale. For quantitative analysis, a circular region of interest (ROI) was placed by a third radiologist within the most evident streak artifacts on every image. Another ROI was placed in surrounding tissues without artifacts as a reference.

Results

The inter-reader agreement for the qualitative assessment was nearly 100%. The best overall image quality (37.8% rated “excellent”) was the Fast DE Siemens reconstruction, followed by B60–140 and Opt KeV (20.5 and 10.2% rated excellent). On the other hand, DECT images at 64, 69 and 88 keV had the worse scores. The number of artifacts was significantly different between monoenergetic images. Nevertheless, because of the high number of pairwise comparisons, no differences were found in the post hoc analysis except for a trend toward statistical significance when comparing the 170 and 64 keV doses.

Conclusions

DECT with specific post-processing may reduce metal artifacts and significantly enhance the image quality and diagnostic value when evaluating metallic implants.

     

能谱CT在钛笼椎间植骨融合评估中的应用研究

目的:探讨能谱CT在钛笼椎间植骨融合评估中的应用价值。方法:对28例脊柱钛笼椎间植骨融合术后患者行能谱CT扫描,扫描后获得常规混合能量图像(Mixed)及110 keV单能图像(GSI)。在工作站测量Mixed图像及GSI图像的噪声(SD)及信噪比(SNR)。由两位不同年资放射科医师使用5分法分别对同一患者的Mixed和GSI图像的伪影大小及植骨显示的清晰度进行评分,并分别根据Brantigan-Steffee-Fraser(BSF)分级法对钛笼内植骨融合情况进行分级。结果:两位评分者的评分一致性较好(ICC>0.60)。相对于Mixed图像,GSI图像噪声减低(t=15.292,P<0.001),SNR增加(t=-7.749,P<0.001)。每一位评分者对GSI图像与Mixed图像的伪影评分之间、植骨清晰程度评分之间差异均具有统计学意义(P均<0.001)。虽然GSI图像与Mixed图像的BSF分级差异没有统计学意义(Reader 1:Z=-1.633,P=0.102>0.05;Reader2:Z=-1.342,P=0.180>0.05),但有两位患者的BSF评分在使用GSI图像后发生了变化。结论:GSI可有效减少噪声及金属伪影,提高图像质量,使得钛笼内植骨显示更清晰,有利于评估钛笼内椎间植骨融合情况。     

Metal artifact reduction by dual-layer computed tomography using virtual monoenergetic images

ObjectiveThe aim of the study was to investigate the performance and diagnostic value of metal artifact reduction in virtual monoenergetic images generated from dual-layer computed tomography (DLCT).Methods35 patients that received a DLCT at the University Hospital Cologne and had an orthopedic implant in the examined region were included in this study. For each DLCT virtual monoenergetic images of different energy levels (64 keV, 70 keV, 105 keV, 140 keV, 200 keV and an optimized photon energy) were reconstructed and analyzed by three blinded observers. Images were analyzed with regard to subjective criteria (extent of artifacts, diagnostic image quality) and objective criteria (width and density of artifacts).Results21 patients had implants in the spine, 8 in the pelvis and 6 patients in the extremities. Diagnostic image quality improved significantly at high photon energies from a Likert-score of 4.3 (±0.83) to 2.3 (±1.02) and artifacts decreased significantly from a score of 4.3 (±0.66) to 2.6 (±2.57). The average optimized photon energy was 149.2 ± 39.4 keV. The density as well as the width of the most pronounced artifacts decreased from−374.6 ± 251.89 HU to −12.5 ± 205.84 HU and from 14.5 ± 8.74 mm to 6.4 ± 10.76 mm, respectively.ConclusionUsing virtual monoenergetic images valuable improvements of diagnostic image quality can be achieved by reduction of artifacts associated with metal implants. As preset for virtual monoenergetic images, 140 keV appear to provide optimal artifact reduction. In 20% of the patients, individually optimized keV can lead to a further improvement of image quality compared to 140 keV.