自适应迭代剂量降低重建算法对脑血管体模CT图像质量的影响

目的 探讨脑血管CT成像中自适应迭代剂量降低重建(AIDR)3D算法与图像质量的关系.方法 采用ATOM 701-D型成年男性仿真人头颅模型,配置碘水混合对比剂模拟脑血管.采用320排容积CT以100 kV、300 mA、0.5 s进行颅脑单圈扫描,分别采用AIDR 3D 4个等级(off、mild、standard、strong)进行图像重建.获得轴位血管CT值及噪声、脑组织CT值及噪声、SNR和CNR.不同迭代算法等级重建对图像质量的影响采用单因素方差分析. 结果 不同AIDR 3D等级重建的血管噪声、脑组织噪声、SNR、CNR差异均有统计学意义(P均 <0.05);血管CT值及脑组织CT值差异均无统计学意义(P均 >0.05).结论 不同AIDR 3D等级降低噪声效果和提高图像质量能力不同,等级越高,图像质量越高.     

迭代重建在双源CT冠状动脉成像中的应用

目的与滤过反投影法(FBP)对比,评价迭代重建(IR)在双源CT(DSCT)冠状动脉成像中对图像质量的影响。方法对57例患者进行DSCT冠状动脉成像检查,分别采用常规FBP法和IR法对最佳期相图像进行重建。对图像质量进行主观评价,测量两种重建方法所得冠状动脉图像的CT值、噪声、SNR及CNR。结果 57例患者冠状动脉图像质量评分中,IR图像质量为优的血管段比例为83.18%(628/755),高于FBP重建图像(595/755,78.81%,P=0.030)。FBP重建与IR图像强化水平(CT值)分别为(311.49±63.76)HU、(310.57±64.45)HU(P=0.280),图像噪声分别为(19.58±3.47)HU、(13.11±3.06)HU(P<0.001),SNR分别为16.27±3.89、24.48±5.73(P<0.001),CNR分别为20.63±4.24、30.84±7.24(P<0.001)。结论 DSCT冠状动脉成像中应用IR法可在保证冠状动脉腔内强化程度不变的同时明显降低图像噪声,改善图像质量。     

多模型迭代重建算法对腹部体模CT扫描图像质量和辐射剂量的影响

目的 分析前置全模型迭代重建算法（ASIR-V）在腹部体模CT扫描中图像质量的变化规律及辐射剂量的降低程度,探讨优化图像质量和辐射剂量的最佳前置ASIR-V。方法 采用腹部仿真体模和Revolution CT机。根据噪声指数（NI）设置（6、8、10、12、14）分为5组。每组设置0~100%（间隔10%）前置ASIR-V扫描和常规扫描（即不联合迭代）,共获得55组图像。分析各NI组图像CT值、噪声、主观评分及辐射剂量随ASIR-V比例的变化规律。各NI组图像的主观评分比较采用秩和检验,CT值、噪声和辐射剂量比较采用单因素方差分析和配对t检验。结果 在0~40%前置ASIR-V水平,NI为6、8、10组图像主观评分基本稳定,NI为12、14组图像主观评分呈略升高趋势;50%~100%前置ASIR-V,各组主观评分均呈逐渐降低趋势;NI为6、8、10组,超过70%前置ASIR-V图像主观评分降至3分以下,NI为12、14组,超过60%前置ASIR-V主观评分降至3分以下;NI为6、8、10组,常规扫描图像主观评分与40%前置ASIR-V图像差异无统计学意义（P=0.626、0.915、0.514）,NI为12、14组,常规扫描图像主观评分略低于40%前置ASIR-V图像（P=0.041、0.036）;各NI组常规扫描图像主观评分均优于60%前置ASIR-V图像（（P=0.021、0.012、0.015、0.014、0.007））。各NI组中不同部位CT值、噪声随前置ASIR-V比例的增高呈基本稳定状态（P均>0.05）。各NI组CTDIvol随前置ASIR-V比例的增高,呈逐渐下降趋势。40%、50%和60%前置ASIR-V比例条件下,CTDIvol较常规扫描组下降比率分别为49.82%、62.51%、71.63%。结论 前置ASIR-V可在保证图像质量的条件下明显降低辐射剂量;腹部前置ASIR-V比例推荐40%~60%。     

适应性统计迭代重建技术降低胸部低剂量CT图像噪声的效果

目的 探讨适应性统计迭代重建(ASIR)技术降低胸部低剂量CT图像噪声的效果。方法 选取180例接受胸部CT检查的患者随机分为3组,采用自动毫安调节技术行胸部CT扫描。3组预设噪声指数(NI)分别为20、30及40,对每组图像均行ASIR为0、30%、50%及80%重建成4种图像。记录3组的CT剂量指数(CTDI_vol)、剂量长度乘积(DLP)并估算有效剂量(ED)。由2名医师对图像质量采用5分制进行评估,并用Kappa检验评价观察者间的一致性。结果 3组图像的质量均满足临床诊断要求,观察者间的评估具有一致性(Kappa值为0.485)。第一组的CTDI_vol为(3.41±1.28)mGy,第二组为(1.40±0.58)mGy,第三组为(0.76±0.46)mGy。第三组的ED降至(0.35±0.20)mSv。第二组ASIR₅₀的图像噪声和第三组的ASIR₈₀比较差异无统计学意义。结论 ASIR技术有助于降低胸部低剂量图像的噪声,在保证诊断图像质量的前提下,ED可降至0.35 mSv。     

不同强度高级迭代重建算法在不同噪声水平下对图像质量的影响:体模研究

目的 采用Catphan 500体模及改造后的套环体模,探讨2种体模噪声水平下高级迭代重建算法（ADMIRE）不同迭代强度对图像质量的影响。方法 在12种不同扫描条件下对标准体模组和套环体模组分别进行扫描,采用滤波反投影法（FBP ADMIRE 0亚组）及不同迭代强度ADMIRE 1~5（ADMIRE 1~5亚组）重建图像。测量图像的噪声、SNR、空间分辨率、密度分辨率,比较不同迭代强度图像间的差异。结果 标准体模组：随迭代强度增高,噪声逐渐减低,SNR逐渐增高,空间分辨率无明显改变,密度分辨率逐渐升高,ADMIRE 4、5亚组密度分辨率高于ADMIRE 0~2亚组（P均<0.05）。套环体模组：随迭代强度增高,噪声逐渐减低,SNR逐渐增高,ADMIRE 4、5亚组空间分辨率低于ADMIRE 0~2亚组,密度分辨率逐渐升高,ADMIRE 3~5亚组密度分辨率高于ADMIRE 0~2亚组（P均<0.05）。结论 标准体模图像噪声水平下,ADMIRE技术可提高密度分辨率而不降低空间分辨率;套环体模图像噪声水平下,ADMIRE技术可提高密度分辨率,但高级别ADMIRE技术会降低空间分辨率;推荐以ADMIRE 3作为优选迭代强度级别。     

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。     

双源CT双能量融合图像显示肝癌病灶

目的评估双源CT双能量线性混合(LB)和非线性混合(NLB)图像显示肝癌病灶的能力。方法对30例肝癌患者行肝脏双能量CT扫描,并将140kV和80kV两种能量图像进行融合,生成0.3LB、0.5LB、0.7LB、NLB1(λ=80HU,ω=400HU)、NLB2(λ=150HU,ω=200HU)和NLB3(λ=80HU,ω=200HU)图像,比较肝动脉期6种混合能量图像和80kV图像的背景噪声、肝内病灶的对比度及对比噪声比(CNR)。结果背景噪声、病灶对比度和CNR在7种图像间的差异均有统计学意义(P均<0.05),与0.3LB图像比较,0.5LB、0.7LB、80kV、NLB1、NLB2和NLB3图像的病灶对比度及CNR均明显增加(P均<0.05),其中NLB1图像显示病灶的CNR最大。结论 0.5LB、0.7LB及NLB技术能明显提高CT对肝癌病灶的显示效果,特别是λ为80HU、ω为400HU时,NLB技术的优势更为明显。     

基于双源CT双能量扫描模式低管电压联合迭代重建诊断泌尿系结石的可行性

目的 评估基于双源CT双能量扫描模式低管电压联合迭代重建(SAFIRE)技术诊断泌尿系结石的可行性.方法 采用双源CT双能量扫描模式对56例疑诊泌尿系结石患者行全腹部CT平扫.设定权重因子M为0.5、1.0,采用线性融合技术获得类似于标准管电压(120 kVp)的融合图像(A组)和低管电压(80 kVp)图像(B组),...     

双源双能CT个性化扫描评估胃癌术前分期

目的 探讨个性化调节双源双能CT（DSDECT）扫描对胃癌术前分期的价值。方法 收集经胃镜证实的60例胃癌患者,术前对30例采用常规方式（注射对比后40s及70s扫描,常规组）、30例采用小剂量团注测试（testbolus,TB）方法行增强CT扫描（TB组）。对TB组图像进行MIP和VR重建,观察胃周主要血管显示率及变异情况。将两组术前CT诊断结果分别与术后病理结果进行对照,比较二者对胃癌术前分期的准确性。随机选取30例于16排CT（16排CT组）和27例于64排CT（64排CT组）接受腹部双期增强扫描,比较TB组、16排组及64排CT组的容积CT剂量指数（CTDIvol）。结果 常规组术前T分期准确率为66.67%（20/30）,N分期准确率为76.67%（23/30）;TB组T分期准确率为63.33%（19/30）,N分期准确率为70.00%（21/30）,两组术前T分期、N分期准确率差异均无统计学意义（P均>0.05）。TB组中,胃左动脉、胃网膜左动脉、胃网膜右动脉显示率均为100%（30/30）,胃右动脉显示率为80.00%（24/30）,腹腔干及其主要分支血管变异率为13.33%（4/30）。TB组辐射剂量低于16排组及64排CT组（P均<0.001）。结论 采用TB技术行腹部CT扫描对胃癌术前分期具有较高准确率,并可清晰显示胃周血管。DSDECT具有低辐射剂量的优势,二者联合应用对胃癌术前分期具有较高价值。     

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。     

模型基础的迭代重建算法优化腹部静脉成像质量

目的 探讨应用模型基础的迭代重建(MBIR)算法优化腹部CT静脉成像(CTV)图像质量的价值.方法 应用自动管电流调节技术对27例可疑腹部病变患者行腹部CT扫描,分别采用滤波反投影技术(FBP组)、50％自适应统计迭代重建(ASiR组)和MBIR(MBIR组)3种算法对原始数据进行重建;测量背部肌肉、背部脂肪、肝实质、胰腺实质、脾实质的噪声及CT值,计算门静脉、胰静脉、脾静脉及下腔静脉的CNR;采用5分制对图像质量进行评分.采用方差分析和秩和检验对数据进行统计学分析.结果 3组图像CT值的差异无统计学意义(P均＞0.05).MBIR组图像噪声低于ASiR组(P＜0.001),而二者均低于FBP组(P均＜0.05);与FBP组图像相比,ASiR组和MBIR组图像噪声分别降低28.61％和53.53％,CNR分别增加40.92％和158.85％.MBIR组、ASiR组和FBP组的主观评分分别为(4.64±0.31)分、(3.74±0.54)分及(3.22±0.60)分,差异有统计学意义(P=0.008).结论 MBIR重建算法可以明显提高腹部CTV图像质量,并具有降低腹部CTV辐射剂量的潜能.     

迭代重建联合低电压技术应用于儿童低剂量CT的进展

CT检查以其快速、简便、无创的特点在临床应用日益广泛,如何降低CT检查的辐射剂量,尤其是降低儿童CT检查的辐射剂量是热点问题。迭代重建技术（IR）可降低儿童CT扫描剂量,联合低电压技术可进一步实现降低辐射剂量。本文对IR联合低电压技术应用于儿童低剂量CT的研究进展进行综述。     

基于模型的迭代重建算法应用于80 kV低剂量儿童胸部CT的可行性

目的 评价基于模型的迭代重建算法（MBIR）应用于80 kV低剂量儿童胸部CT检查的可行性。方法 收集44例因脊柱侧弯治疗后复查的患儿资料,所有患儿接受脊柱CT检查,扫描电压80 kV,固定管电流50 mA。对所得胸部图像采用MBIR重建（观察组）。所有患儿术前脊柱CT检查,扫描管电压120 kV,对所得胸部图像采用滤波反射投影（FBP）重建（对照组）。两组图像质量主观评价由2名医师采用1~3分制,评价图像主观噪声及肺组织图像质量;图像质量客观评价为测量左心室最大层面的肺野、背部肌肉的噪声值,并计算肺野的SNR及CNR。并记录两次检查的容积CT剂量指数（CTDIvol）。结果 观察组主观噪声评分明显高于对照组（P<0.05）。观察组较对照组肺野噪声降低40.36%,SNR提高72.37%,CNR提高78.69%,CTDIvol降低66.52%,两组差异均有统计学意义（P均<0.001）。结论 80 kV低剂量儿童胸部CT可以满足诊断要求。     

Flash CT低管电压结合迭代重建技术在超重患者冠状动脉成像中的应用

目的探讨Flash CT低管电压结合迭代重建(IRIS)技术对改善超重患者冠状动脉成像图像质量及降低辐射剂量的价值。方法对100例体质量指数(BMI)为25～30kg/m2的患者行Flash CT检查,按扫描管电压随机化分成A(120kV)、B(100kV)两组,对B组图像经IRIS重建获得数据作为C组。测量主动脉根部、左冠状动脉及右冠状动脉起始部血管腔内CT值、噪声(SD),并计算SNR、CNR,记录有效辐射剂量(ED)。结果 3组图像优良率比较差异有统计学意义(χ2=7.604,P<0.05);3组血管腔强化CT值、噪声、SNR、CNR差异均有统计学意义(P均<0.05)。两两比较,血管腔内CT值B、C两组高于A组;B组噪声最大,CNR最低;C组SNR最高。A、C组ED分别为(8.6±1.3)mSv和(3.5±0.7)mSv,差异有统计学意义(t=-16.91,P<0.05)。结论对于超重患者运用低管电压结合IRIS技术进行Flash CT冠状动脉检查能够获得较好的图像质量,显著降低辐射剂量。     

迭代重建技术在CT检查青年骶髂关节中的应用

目的探讨自适应统计迭代重建(ASIR)技术对青年患者骶髂关节CT图像噪声和质量的影响。方法应用宝石能谱CT(Discovery CT 750HD)对30例青年患者行骶髂关节CT螺旋扫描。分别采用传统滤过反投影法(FBP组)和ASIR算法对原始投影数据进行重建,后者以10%为间隔在10%～100%间重建10组图像(ASIR组)。比较不同重建图像在同一层面的图像标准差(SD值)及平均CT值,并计算SNR和对比噪声比(CNR)。采用Likert 5分制评估图像质量,通过Kappa方法评价观察者间的一致性。对FBP图像和10组ASIR图像测量结果进行方差分析,对图像噪声和ASIR取值进行相关分析。结果客观分析:①10%～100%ASIR图像的SD值小于FBP组(P<0.05),对应图像的SD值分别降低5.79%、11.44%、16.92%、21.78%、26.85%、32.12%、37.45%、40.32%、43.89%、47.27%;而图像CT值差异无统计学意义;②30%～100%ASIR各组图像SNR值高于FBP组(P均<0.05);③40%～100%ASIR各组图像CNR值高于FBP组(P均<0.05);④40%、50%、60%ASIR各组间SD值、SNR值及CNR值差异均无统计学意义(P>0.05);⑤图像噪声与ASIR百分比呈负相关(r=-0.613,P<0.05)。主观分析:①图像评定结果的观察者间一致性中等(Kappa=0.483);②30%～70%ASIR图像评分值高于FBP组(P<0.05),其中40%、50%、60%ASIR图像评分较高。结论与FBP相比,ASIR技术可降低青年骶髂关节CT噪声,有效改善图像质量;ASIR取值为40%～60%时可获得最佳图像质量。     

新一代基于模型的迭代重建在低剂量上腹部CT中的应用

目的 比较自适应统计迭代重建（ASIR）、常规基于模型的迭代重建（MBIRc）、新一代基于模型的迭代重建（MBIRn）中优化低密度对比设置的MBIR_NR403种算法对低剂量上腹部CT图像质量的影响。方法 采用CT扫描静止状态下水模,比较0.625 mm层厚时滤波反投影算法（FBP）、ASIR、MBIRc和MBIR_NR40的空间分辨率和密度分辨率。1年内接受2次腹部增强CT扫描受检者60例,初次检查采用常规辐射剂量（噪声指数=10）扫描,FBP重建。复查时采用低辐射剂量方案（噪声指数=20）扫描,分别采用标准算法ASIR、MBIRc和MBIR_NR40三种方法重建为0.625 mm层厚的图像后进行对比分析。测量皮下脂肪、背部肌肉、肝脾实质CT值和噪声,计算以皮下脂肪为背景的肝脾实质CNR,采用单因素方差分析比较各重建算法噪声和CNR。由2名放射科医师以常规剂量FBP重建为基础,采用半定量目测评分法盲法进行噪声和细节结构、病变边缘清晰度评分,比较主观评分差异,评价观察者间一致性。结果 体模研究提示MBIRc空间分辨率最高,MBIR_NR40密度分辨率最高。临床研究显示初次检查剂量长度乘积（DLP）为（368.03±146.25） mGy·cm,有效剂量（ED）为（5.52±2.19） mSv;复查时DLP为（93.18±41.21） mGy.cm,ED为（1.40±0.62） mSv,分别下降约74.68%和74.64%。MBIR_NR40重建图像肌肉、脂肪噪声低于MBIRc、ASIR重建和常规剂量FBP重建（P均<0.05）。MBIR_NR40重建图像肝脾CNR大于MBIRc、ASIR重建和常规剂量FBP重建（P均<0.05）。2名放射科医师主观评分一致性优良。低剂量MBIR_NR40主观图像噪声最低、显示上腹部细节结构和病变边缘特征最清晰,优于MBIRc,MBIRc优于常规剂量FBP,低剂量ASIR最差,差异均有统计学意义（P均<0.05）。结论 减少辐射剂量约75%低剂量上腹部成像时,MBIR重建图像质量优于ASIR、MBIRc重建图像及常规剂量FBP图像。