图像域迭代重建算法与滤波反投影法对肝脏CT图像质量和扫描剂量影响的比较研究

目的：评价图像域迭代重建算法（iterative reconstruction in image space,IRIS）与滤波反投影法（filtered backprojection,FBP）对肝脏CT图像质量和扫描剂量的影响。方法：采用西门子emotion 16层螺旋CT,在上腹部常用扫描管电压130 kV条件下,曝光量分别采用250、230、210、190、170、150、130、110、90、70、50、30、20 mAs对尸体标本进行上腹部扫描,采用IRIS与FBP分别对扫描后的原始数据进行重建。以130 kV、250 mAs FBP重建图像作为对照,比较不同扫描剂量条件对肝脏图像质量的影响,探讨IRIS对降低肝脏CT扫描剂量、提高肝脏CT图像质量的作用。结果：在相同扫描条件下,IRIS重建图像质量优于FBP重建图像质量;在同等图像质量的前提下,IRIS可以降低40%的扫描剂量。结论：与FBP相比,IRIS可以显著降低扫描剂量,提高肝脏CT图像质量。     

iDOSE星光高级平台——荟萃低剂量时代CT重建技术的发展历程

近十年,CT重建算法研究非常活跃,科研和工程人员投入巨大的精力,致力于优化图像重建计算,及CT成像重要影响因子的平衡。这期间,涌现出了很多新颖的解析图像重建算法（Analytic Reconstruction）和图像迭代重建法（Iterative Reconstructiono这些新算法不仅提高了CT空间分辨率、密度分辨率与时间分辨率,同时降低成像剂量,减少图像伪影。简短地回顾这一领域的动态,有助于我们把握目前CT技术进展的前沿和方向。     

16层CT低管电压联合迭代重建技术在胸部检查中的应用

目的:探讨16层CT低管电压联合迭代重建技术在胸部检查中的应用价值。方法:选取120名胸部CT健康体检者,按照检查时管电压的不同将其分为120 kV组和80 kV组,每组60名。分别采用Karl 3DTM迭代算法和滤波反投影(FBP)算法对两组进行图像重建,两组分别获得Karl 3DTM迭代重建和FBP重建图像;比较两组图像的两种重建方法主动脉弓层面和气管分叉层面图像噪声、信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)差异,评价图像质量;记录并分析每次CT扫描的CT容积剂量指数(CTDIovl)和剂量-长度乘积(DLP),对比两组辐射剂量。结果:120 kV组Karl迭代重建与FBP重建图像和80 kV组Karl迭代重建图像与FBP重建图像的主动脉弓层面和气管分叉层面的图像噪声、SNR和CNR比较,差异均有显著的统计学意义(t80 kV组=15.778,t=15.953,t=10.974;t120 kV组=14.274,t=12.134,t=14.249;P<0.05)。两组图像质量评分具有高度一致性(Kappa系数≈0.71)。80 kV组的平均CTDIovl和DLP值比120 kV组分别下降70.54%和72.53%。结论:在16层胸部CT检查中,采用低管电压联合迭代重建技术能有效地降低辐射剂量,并可获得满足诊断要求的图像质量。     

3岁以下小儿行低剂量CT定量检测中Karl迭代重建的应用效果及对肺内容纳气体量和密度的影响

目的探讨3岁以内小儿行低剂量CT定量检测中Karl迭代重建的应用效果及对肺内容纳气体量和密度的影响。方法回顾性分析2019年1月—2022年1月厦门大学附属妇女儿童医院收治的80例临床中疑似诊断为呼吸系统疾病的3岁以下小儿作为研究对象。采用随机数字表法将研究对象随机分为观察组(40例)采用低剂量CT定量检测,并对观察组收集的图像进行以滤波反投影(FBP)算法与Karl迭代重建技术重建图像,对照组(40例)采用常规剂量CT定量检测,并对对照组收集的图像利用FBP算法进行重建。对两组使用的有效辐射剂量(ED)进行计算,同时测量比较迭代重建技术重建图像与FBP算法重建的图像中的全肺平均肺密度(MLD)和全肺容积(LV)的差异情况,并对比支气管分叉水平的主动脉、胸腺、竖脊肌及前胸壁皮下脂肪噪声值(SD)的平均值与图像质量的差异。结果观察组平均管电流、CTDIvol、DLP及ED分别为(34.26±1.33、3.42±0.97、19.94±3.47、30.27±0.07)均低于对照组(140.64±3.39、7.44±1.76、126.94±6.69、1.92±0.21),差异有统计学意义(P<0.05),观察组ED与对照组比较降低86.73%;观察组MLD、LV、SD(637.14±11.37、361.64±19.77、7.11±1.20)趋势低于对照组(658.94±13.68、373.61±22.69、9.67±2.06,P<0.05),观察组与对照组研究对比SD减少约24.68%;观察组图像质量评价评分情况高于对照组(P<0.05),其中观察组5分人数占比为50%高于对照组22.50%,观察组Karl迭代重建提升了图像质量。结论低剂量CT能有效地定量地测定婴幼儿的MLD、LV结果。Karl迭代重建法可以有效地改善CT的定量分析精度,减少噪声并改善图像质量达到最佳。     

正弦图确定迭代重建应用于肠道低剂量CT增强扫描的可行性研究

目的:探讨应用迭代重建进行肠道低剂量CT增强扫描的可行性.方法:首先通过水模预实验确定最佳低剂量扫描参数,然后搜集80例拟行肠道CT增强扫描且体质量指数(BMI)＜25 kg/m2的患者,随机纳入常规剂量滤过反投影(filtered back projection,FBP)重建组和低剂量正弦图确定迭代重建(sinogram affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)组.由2位放射科医师采用盲法对2组图像质量进行主观评分;测量图像噪声、信噪比(signal to noise ratio,SNR)及对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR);记录2组的容积CT剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol)、剂量长度乘积(dose-length product,DLP),计算有效辐射剂量(effective dose,ED).最后对2组患者的各评价指标进行统计分析.结果:低剂量组与常规剂量组相比,主观图像质量评分、各兴趣区的图像噪声、SNR和CNR均无统计学差异(P＞0.05).低剂量组辐射剂量(5.31±0.87)mSv显著低于常规剂量组(9.37±1.89)mSv(P＜0.001).结论:联合应用低剂量CT扫描和迭代重建技术进行肠道CT增强扫描能够在显著减少辐射剂量的同时,获得与常规剂量FBP重建相近的图像质量.     

低剂量技术在CT冠状动脉成像中的应用

目的 观察低剂量技术用于宝石CT冠状动脉成像的效果。方法 将120例拟行CT冠状动脉造影(CTA)的患者随机分为A、B、C三组各40例,其中A组采用常规曝光条件(120 kV,210 mAs),图像重建采用滤过反投影(FBP)重建算法,B组曝光条件(120 kV),采用ECG管电流调控技术,图像重建采用滤过反投影(FBP)重建算法,C组曝光条件(120 kV),采用ECG管电流调控技术,图像重建采用适应性统计迭代重建(ASIR)技术,将ASIR权重值设定为40%。观察三组图像质量评分及有效剂量(ED)。结果 三组图像质量评分无显著差异,但ED在C组 < B组 < A组,B组与A组比较平均降低辐射剂量约34%,C组与B组比较平均降低辐射剂量约36%,C组与A组比较平均降低辐射剂量约68%,两两比较P均< 0.05。结论 在冠状动脉CTA检查中采用ECG管电流调控技术,适应性统计迭代重建(ASIR)技术,能够在保证图像质量的前提下降低患者所受辐射剂量,其中采用ECG管电流调控技术结合适应性统计迭代重建(ASIR)技术,效果尤为明显。     

多排螺旋CT自适应统计迭代重建算法的客观评价

目的：对GE公司最新研发的自适应统计迭代重建算法（ASIR）进行物理测试和体模验证。方法：采用国际通用CT成像测试体模扫描图像,测量不同算法重建图像的图像噪声、低对比分辨力（CNR）和系统调制传递函数（MTF）。结果：采用ASIR重建算法可以明显降低图像噪声,提高CNR而MTF保持不变（t=-1．706,P〉0．05）。结论：ASIR算法可以在显著降低图像噪声的同时保证图像空间分辨力不变,在提高CT图像质量和降低辐射剂量方面具有较高的临床应用价值。     

颅骨MSCT检查中低剂量迭代重建技术的应用

目的探讨颅骨多层螺旋CT(MSCT)检查中低剂量迭代重建技术的应用价值。方法选取天津铁道预防医学门诊部放射科自2017年5月-2019年5月收治的64例颅骨损伤患者,均给予MSCT检查。随机分为A、B、C、D四组,每组16例,A组采用常规滤波反投影法(FBP)算法重建,B组采用降低50%mAs管电流的迭代重建技术,C组采用降低60%mAs管电流的迭代重建技术,D采用降低70%mAs管电流的迭代重建技术,比较四组检测的图像客观评分及辐射剂量。结果四组患者的CT、SD、SNR、CNR经统计学分析,差异无统计学意义(P>0.05)。D组的CTDI、DLP、ED明显低于A组、B组、C组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论低剂量迭代重建技术用于颅骨MSCT检查中,在降低管电流的条件下,仍可获得较高的图像质量,值得临床推广应用。     

迭代重建技术在低剂量CT扫描中的应用

目的探讨迭代重建技术在低剂量CT扫描中的应用。方法选择2013年1—3月的60例CT扫描患者,随机分成A组、B组、C组各20例。A组采用医院常规剂量进行扫描,运用滤波反投影(filtered back projection,FBP)重建生成图像;B组采用低剂量扫描后,运用FBP重建生成图像;C组采用低剂量扫描后,运用迭代重建技术进行成像。比较三组噪声值、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)及重建图像质量。计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果噪声值:A组(14.25±3.14)、B组(18.98±3.99)、C组(12.46±2.34);CNR:A组(2.58±1.66)、B组(2.53±1.34)、C组(3.51±1.38);C组与A组、B组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。B组CT图片在肿瘤边缘锐利度、组织对比度以及图像总体质量等各项评分均明显低于C组与A组(均P<0.05)。结论迭代重建技术运用于低剂量CT扫描安全可靠,能够满足CT扫描诊断要求。     

原始数据迭代重建和70kV CT扫描对图像质量和辐射剂量的影响

目的 :探讨原始数据迭代重建(sinogram-affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)算法对图像质量、辐射剂量的影响以及利用该算法联合70 k V CT进行扫描的可行性。方法:选用Catphan500标准剂量模体,在70 k V、150~500 m As(50 m As间隔)和120 k V、150~500 m As(50 m As间隔)条件下行CT扫描,并对图像分别采用SAFIRE算法和滤波反投影(filtered back projection,FBP)算法重建,对所得图像的对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)和噪声值的差异行统计学分析。对行SAFIRE的70 k V、150~500 m As和120 k V、200 m As的图像,比较2种图像的CNR值和低对比可探测能力(low-contrast detectability,LCD)评分之间的统计学差异。结果:70 k V、150~500 m As和120 k V、150~500 m As行SAFIRE重建的图像CNR值均高于对应的FBP重建图像(t=5.61~8.73,P<0.001),SAFIRE重建图像的噪声均低于对应的FBP重建图像(t=-6.39~-10.98,P<0.001)。同样曝光量条件下,70 k V的图像噪声比120 k V显著增加,但当曝光量增加至450或500 m As时,70 k V的CNR及LCD值与120 k V、200 m As相比差异无统计学意义(P>0.05),而70 k V、450 m As和500 m As比120 k V、200 m As条件下得到图像的CT容积剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol)分别下降到56.62%和47.18%。结论:SAFIRE联合70 k V CT扫描在适当增加m As的情况下可以保证图像质量不变,且可显著降低辐射剂量,是一种可行的CT扫描模式。     

代数迭代图像重建技术在SPECT图像重建中应用的研究

介绍了采用对比的方法研究了SPECT图像重建技术中常规FBP与代数迭代图像重建方法对病灶T／B（靶/本底）比值和图像的噪声指标。模型和临床病例研究的结果表明．采用OSEM图像重建方法T/B提高：图像噪声指数差别不大：OSEM重建技术对于骨骼病灶T／B提高更明显。在注射剂量不变的情况下,OSEM图像重建方法能够提高图像采集速度一倍以上．而不降低图像质量和病灶的T／B比值。研究结果提示我们,可以采用OSEM图像重建技术取代传统的FBP方法,这样能够明显提高SPECT设备的性价比和临床应用价值。     

正弦图确定迭代重建算法对胸痛患者胸部CT图像质量的影响

目的 探讨正弦图确定迭代重建（SAFIRE）算法对胸部CT扫描图像质量的影响。方法 选取2020年1月至2022年12月于佛山市南海区人民医院行胸部CT平扫的90例胸痛患者，以随机数字表法分为3组，每组30例。A、B组采用低剂量扫描（100 kV,120 mA），分别采用SAFIRE算法、滤波反投影（FBP）算法重建；C组采用常规剂量扫描（120 kV,120 mA），采用FBP算法重建。对比3组肺窗及纵隔窗图像的主观质量、客观评价指标[信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）]，不同剂量组间的有效辐射剂量（ED）。结果 3组图像质量主观评分、客观评价指标及ED值比较，差异有统计学意义（P<0.05）;B组图像质量主观评分低于A、C组，差异有统计学意义（P<0.05）,A组图像质量主观评分与C组比较，差异无统计学意义（P>0.05）;A、C组SNR、CNR值显著高于B组，差异均有统计学意义（P<0.05）;A组与C组的SNR、CNR比较，差异无统计学意义（P>0.05）;C组ED值高于A、B组，差异有统计学意义（P<0.05）,A组ED值比C组降低72...     

磨玻璃结节患者薄层胸部CT中迭代重建算法的iDream重建技术应用

目的 探析磨玻璃结节患者薄层胸部CT中迭代重建算法的iDream重建技术的应用。方法 选取2020年7月至2023年1月我院收治的80例磨玻璃结节患者为研究对象,开展薄层胸部CT,收集影像资料,采用FBP（滤波反投影）、iDream对纵隔窗、肺窗图像重建。结果 FBP组主气管下段、上段和上下段平均的SD值均高于iDream组,SNR均低于iDream组（P<0.05）。FBP组及iDream组脂肪、肌肉、主动脉的SD值比较,FBP组高于iDream组（P<0.05）;FBP组的BN高于iDream组,SNR低于iDream组（P<0.05）;两组的CNR相比,差异无统计学意义（P>0.05）。在纵隔、肺窗图像及磨玻璃结节评分中,iDream组的分值结果均高于FBP组,差异有统计学意义（P<0.05）。临床医师对肺窗、纵隔窗和肺部磨玻璃影密度评分,其一致性良好。结论 将iDream重建技术用于胸部CT平扫中,不仅能使噪声下降,而且还利于图像质量能力提高,建议应用推广。     

CT血管造影低辐射剂量下不同算法对下肢动脉血管栓塞的诊断价值及其多维影像特征分析

目的：探究CT血管造影(CTA)低辐射剂量下滤波反投影(FBP)重建算法和全模型迭代重建(IMR)技术算法对下肢动脉血管栓塞的诊断价值及多维影像特征。方法：选取医院收治的90例下肢动脉血管栓塞患者,根据低辐射剂量下重建算法的不同将其分为FBP组和IMR组,每组45例。所有患者均行CTA检查,以手术病理结果为“金标准”,比较两组诊断符合率,图像客观评价及主观评价指标。结果：IMR组诊断符合率(93.33%)高于FBP组,与FBP组比较差异有统计学意义(x²=7.544,P<0.05);IMR组腘动脉近端、股动脉中端、股动脉近端、髂动脉分叉及主动脉分叉的血管内CT值、对比噪声比(CNR)、信噪比(SNR)显著升高,噪声显著降低,与FBP组比较差异有统计学意义(t_{血管内CT值}=2.517,t=1.942,t=3.899,t=4.262,t=4.311;t_CNR=6.663,t=6.897,t=9.227,t=8.872,t=8.535;t_SNR=5.776,t=6.029,t=8.479,t=8.1...     

前瞻心电门控大螺距低千伏扫描联合原始数据迭代重建冠状动脉CTA成像质量分析

目的：采用低千伏前瞻性心电门控大螺距（Flash spiral）扫描冠状动脉CTA成像,原始数据采用迭代重建,评价该扫描模式获得具有诊断价值图像质量的冠状动脉CTA的可行性。方法50例患者,体质量指数（body mass index BMI）＜30kg/m^2,心率≤60次/min。冠状动脉CTA成像采用前瞻性心电门控Flash spiral模式采集。原始图像重建采用两种重建方式,分别为反投影滤过重建及迭代重建。图像质量评分采用4分法。结果平均有效辐射剂量为（0.85±0.37） mSv。迭代重建的图像噪声降低,与反投影滤过重建比较具有统计学差异,数值分别为（26.4±5.2）和（20.6±4.1）HU。迭代重建的图像质量评分（1.9±1.1）降低,与反投影滤过重建（2.2±1.0）比较差异具有统计学意义（P〈0.0001）。728段冠状动脉段,反投影滤过重建有61段,迭代重建有38段被评为4分（P=0.07）。BMI指数为24-30 kg/m^2的患者,迭代重建的可评价图像噪声低,血管段SNR和CNR均比FBP重建高,且具有统计学意义。结论对于选择性人群,前瞻性心电门控大螺距低千伏扫描模式联合原始数据迭代重建可以提供充足的冠状动脉CTA图像质量。     

迭代重建技术在CT中的应用

迭代重建（IR）技术在CT中的主要功能是提高主观、客观图像质量,该技术算法与传统算法相比较能够明显降低信噪比及噪声比,使CT成像质量更好。研究显示,IR技术算法的应用可降低CT使用中的辐射剂量,具有良好的应用前景。研究中重点分析东软医疗IR技术发展、二代IR技术在全身CT检查中的应用及效果评估。     

全模型迭代重建技术在脑部CT图像中的应用研究

目的:观察不同级别全模型迭代重建(iterative model reconstruction,IMR)技术对脑部CT图像质量和噪声的影响,找到同等摄影条件下能够取得脑部扫描最佳图像质量的迭代重建级别.方法:回顾性分析2020年1-4月以头晕、头疼等症状到某院急诊就诊,且行头部CT平扫检查的36例患者的临床资料.对36...     

迭代重建算法在CT中的应用

本文叙述了主要商业迭代算法的历史以及分类。作为影响图像质量的重要因素之一,作者从理论基础和临床应用角度对比较广泛应用的几种商用算法进行了比较,旨在指导医生和技师的临床实际,合理提高图像质量和降低辐射剂量。     

利用OSC迭代方法混合重建去除CT金属伪影

目的：提出一种高速有效去除CT金属伪影的混合重建算法。方法：首先将带有金属伪影的CT体模图像分割成金属部分和非金属部分,然后利用混合重建方法,对非金属部分采用FBP重建,对金属部分采用OSC迭代重建,最后将所获得的金属部分图像与非金属部分图像进行融合得到结果。结果：单纯的迭代重建对128×128的矩阵从图像读入到结果得出共用时9 min左右,效率非常低下;混合重建对相同的矩阵的重建时间只需8 s。结论：利用OSC迭代混合重建算法可以有效地抑制金属伪影,提高运算效率。     

重建技术对PET/CT图像空间分辨率影响的模型研究

目的:探讨重建技术对PET/CT中PET图像空间分辨率的影响。方法:采用PET/CT模拟临床条件进行图像数据采集,对分布于椭圆柱分辨率模体长轴方向上的5条线源及6层横断面行PET/CT扫描;选择滤波反投影(FBP)法和VUE Point HD迭代算法进行PET图像重建。迭代算法中增加点扩散函数(PSF)和飞行时间(TOF)两种新技术对图像进行重建,以线源半高宽(FWHM)表示重建图像的空间分辨率,计算5条线源6个层面上径向FWHM,求平均值。结果:在临床采集及重建条件下,使用PSF技术前、后中心位置图像空间分辨率分别为4.95 mm、4.28 mm;TOF技术使用前、后中心位置图像空间分辨率分别为4.95 mm、5.19 mm;FBP算法重建图像空间分辨率为4.63~7.45 mm;VUEPointHD算法空间分辨率为4.07~6.58 mm。结论:PSF技术能够有效提高PET图像空间分辨率,而TOF技术对图像空间分辨率无显著影响。重建算法对PET图像空间分辨率的影响较大,故需依据临床需求和经验选择来辅助决策。