低剂量、等渗低浓度对比剂CT肺动脉血管成像技术在诊断肺动脉栓塞中的应用研究

目的 评估低剂量、等渗低浓度对比剂CT肺动脉血管成像(CTPA)技术的图像质量,以及在诊断肺动脉栓塞中的应用价值.方法 纳入临床怀疑肺动脉栓塞要求行CTPA检查且BMI＜28kg/m2的门诊或住院患者80例,采用随机数字表法等分为试验组(采用低剂量、等渗低浓度对比剂)和对照组(采用常规剂量和高渗对比剂)各40例.试验组扫描参数:80 kV,自动mA,对比剂为碘克沙醇(含碘270 mg/ml)20 ml,图像重建采用60％滤波反投影重建(FBP)+ 40％自适应统计迭代重建(ASIR);对照组扫描参数:120 kV,自动mA,对比剂为碘普胺(含碘370 mg/ml)40 ml,100％FBP.应用GE公司Discovery CT750 HD 64层螺旋CT进行扫描.用5分法目测评价图像质量,并测量肺动脉干及左、有肺动脉和各叶动脉CT值,计算其平均CT值.应用独立样本t检验比较2组间图像质量评分、平均CT值、噪声值、图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)差异,应用x2检验比较2组间上腔静脉硬化伪影显示率和肺动脉栓塞诊断阳性率差异.结果 CTPA共发现肺动脉栓塞33例(试验组14例,对照组19例),试验组显示肺动脉栓塞的阳性率(35.0％)与对照组(47.5％)差异无统计学意义(x2=1.289,P＞0.05).2组均可以显示4～6级肺动脉分支,试验组和对照组图像质量评分分别为(3.9±0.6)、(4.0±0.7)分,差异无统计学意义(t=0.632,P＞0.05).试验组出现上腔静脉周围条纹伪影的例数(28例)低于对照组(36例),差异有统计学意义(x2=10.362,P＜0.0l).试验组CT值和噪声分别为(426.8±84.8)、(14.9±1.5)HU,高于对照组[分别为(359.4±75.3)、(7.4±1.4) HU],差异有统计学意义(t值分别为3.758、22.848,p值均＜0.01).但是试验组SNR(28.8±6.3)和CNR(24.5±6.1)低于对照组(SNR、CNR分别为50.4±14.7、42.9±13.8),差异有统计学意义(t值分别为8.522、7.669,P值均＜0.01).试验组所接受辐射剂量CTDIvol[(3.3 ±0.3) mGy]和DLP[(101.4±11.9) mGy· cm]均低于对照组[CTDIvol、DLP分别为(9.6±0.6)mGy、(328.5±37.3)mGy· cm],差异均有统计学意义(t值分别为56.393、36.675,P值均＜0.01).结论 低剂量、等渗低浓度对比剂CTPA技术可显示4～6级肺动脉分支,减少碘对比剂用量和射线暴露,且对肺动脉栓塞的诊断阳性率与常规CTPA技术一致,可满足临床诊断的需要.     

双低技术在肺动脉血管CT造影中的应用研究

目的探讨低剂量60 kV管电压技术联合低剂量对比剂应用于肺动脉CT血管造影(CTPA)的可行性。方法纳入临床怀疑肺动脉栓塞要求行CTPA检查且体质量指数(BMI)< 25 kg/m2的门诊或住院患者60例, 按照随机数字表法分为对照组(采用常规剂量方案:100 kV管电压, 常规50 ml, 速率为4.5 ml/s的对比剂注射方案)或试验组(采用低剂量方案:60 kV管电压, 30 ml对比剂混合20 ml生理盐水, 速率为4.5 ml/s的对比剂注射方案)各30例。测量肺动脉干、左右肺动脉和左右肺叶下动脉的HU值, 计算信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR), 评价客观图像质量, 并记录辐射剂量。主观图像质量由放射科医生根据总体图像质量及肺动脉增强均匀性用5分法进行评估。采用Mann-WhitneyU检验比较两组的噪声、SNR、CNR及辐射剂量, 采用χ2检验比较两组主观图像质量差异。结果所有图像均满足临床诊断要求。试验组与对照组CTPA图像主观总体图像质量差异无统计学意义(P > 0.05), 增强情况的评分差异无统计学意义(P > 0.05)。试验组与对照组在肺...     

640层容积CT联合AIDR 3D重组算法对胸部低剂量CT图像质量影响及辐射剂量评价的前瞻性研究

目的 探究滤波反投影法(FBP)、三维自适应迭代低剂量重组技术(AIDR 3D)不同重组等级(AIDR 3DMILD、AIDR 3D-STD、AIDR 3D-STR、AIDR 3D-EN)对640层CT所行胸部低剂量CT(LDCT)图像质量的影响。方法应用Aquilion One CT机，纳入50例怀疑肺部疾病行胸部CT平扫的患者。管电压100 k Vp，自动管电流(固定噪声值8.8 HU)。所得原始数据采用FBP、AIDR 3D-MILD、AIDR 3D-STD、AIDR 3D-STR、AIDR 3D-EN算法进行重组，重组层厚1.0 mm，层间距0.8 mm。测量并记录图像噪声、信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)。采用5分法分别对肺窗、纵隔窗图像及磨玻璃结节进行主观评估。对比分析5组重组算法的定性及定量指标。结果 FBP组、AIDR 3D-MILD组、AIDR 3D-STD组、AIDR 3D-STR组、AIDR 3D-EN组肺窗图像噪声值分别为(69.51±7.59) HU、(38.94±4.54) HU、(31.99±3.47) HU、(28.72±3.09) HU、(25....     

低浓度低剂量对比剂宝石能谱CT肺动脉成像的初步研究

目的:探讨应用低浓度、低剂量对比剂宝石能谱CT肺动脉成像的可行性.方法:60例临床拟诊为肺动脉栓塞(PE)的患者随机分成两组,每组30例,行CT肺动脉血管成像(CTPA)检查.A组为常规组,使用浓度为370 mg I/mL的对比剂碘帕醇,用量为60 mL,扫描管电压为120 kVp.B组为能谱组,使用浓度为300 mg I/mL的对比剂碘帕醇,用量为20 mL,扫描方式为能谱模式(GSI).比较常规组和能谱最佳单能量组肺动脉CT值、图像背景噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)及图像质量主观评分的差异.结果:B组肺动脉最佳单能量图像能量水平集中在63～68 keV.能谱组(7.5g)较常规组(24.0g)所用的碘总量明显下降,两组差异有统计学意义(P＜0.05).能谱最佳单能量组图像质量与常规组CTPA相比,两者肺动脉CT值、图像噪声、SNR、CNR、DLP、ED以及主观评分之间差异均无统计学意义(P＞0.05).结论:宝石能谱CT低浓度、低剂量对比剂CTPA检查,在降低人体碘摄入量的同时,能达到与常规120 kVp结合高浓度、常规剂量对比剂相当的图像质量,且辐射剂量未增加.     

IRIS算法在低剂量肝脏增强CT扫描中的可行性研究

目的 探讨迭代重组(IRIS)算法在低剂量肝脏增强CT扫描中的可行性及应用价值.方法 选择100例(男65例,女35例,平均年龄48岁)拟行肝脏三期增强的患者,常规剂量(120 kV)A组58例,采用滤波反投影算法(FBP)重组生成图像A;低剂量(100 kV)B组42例,分别采用FBP生成图像(B1组)及采用IRIS生成图像(B2组),记录A与B两组的剂量长度乘积(DLP)、CT剂量容积指数(CTDI)并比较两组的有效剂量(ED).计算正常肝脏门脉期的噪声及对比噪声比(CNR),由3名有经验的放射科医师对血管边缘锐利度、图像主观噪声、病灶显示按1～5分评分.采用SPSS 20.0软件包对A、B两组的辐射剂量、图像质量进行统计学分析,检验水准α=0.05.结果 低剂量组ED[(1.23±0.32) mSv]较常规剂量组ED[(2.30 ±0.73) mSv]平均降低了46.24％.在3组图像客观噪声值中,B2组(8.85±1.11)较B1组(11.82±1.59)明显降低,不同算法的两组噪声值的差异有显著统计学差异(P＜0.001),B2组与A组(8.09±1.52)算法无统计学意义(P＞0.05);CNR分别为B2组(3.94±1.99)、B1组(3.46±2.38)、A组(3.87±2.19),三组均无统计学差异(P＞0.05);B2组图像各项诊断信息评分与A组无差异(P＞0.05).结论 IRIS算法行肝脏增强扫描,可以降低图像噪声,提高CNR,在扫描剂量接近减半的情况下仍可获得满足诊断要求的肝脏增强CT图像.     

低体质量指数患者双源CT低管电压冠状动脉成像的应用研究

目的 探讨80 kV管电压双源CT冠状动脉成像(CTCA)在低体质量指数(BMI)患者中应用的可行性.方法 240例疑有冠状动脉疾病且BMI在18.6～21.5 kg/m2的患者按数字表法随机分成A、B、C组行双源CTCA检查,分别采用120、100和80 kV管电压.对每位患者的对比剂用量、CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)、图像噪声、冠状动脉CT值、对比度、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和图像优良指数(FOM)进行评估.同时按3分法对冠状动脉图像质量进行评分(3分为优秀,2分为一般,1分为差).扫描长度、CTDIvol、DLP、ED、对比剂用量、图像噪声、冠状动脉CT值、对比度、SNR、CNR及FOM在3组间比较均采用单因素方差分析,采集时间窗使用情况比较采用x2检验,图像质量评分比较采用Kruskal-Wallis检验.结果 3组间扫描长度及采集时间窗使用情况差异均无统计学意义(扫描长度F=2.58,采集时间窗x2=0.77,P均＞0.05).A、B和C组对比剂用量(碘海醇350 mg I/ml)平均值分别为(82.0±6.4)、(76.8±6.1)和(59.1±3.5)ml,相应的CTDIvol平均值分别为(27.5±6.2)、(18.7±4.4)和(11.4±2.4) mGy,DLP平均值分别为(427.7±92.4)、(295.4±77.1)和(183.9 ±41.3)mGy·cm,ED平均值分别为(6.1±1.3)、(4.1±1.1)和(2.6±0.6) mSv,3组间对比剂用量、CTDIvol、DLP和ED差异均有统计学意义(对比剂用量、CTDIvol、DLP和ED对应的F值分别为383.08、248.13、221.05和234.81,p值均＜0.01),与A和B组相比,C组对比剂用量分别下降27.9％和23.0％,ED分别下降57.4％和36.6％.A、B和C组图像噪声平均值分别为(22.6±2.2)、(26.1±3.0)和(29.1 ±3.4)HU,差异有统计学意义(F=101.32,P＜0.01).A组右冠状动脉(RCA)近段的CT值、对比度、SNR、CNR及FOM分别为(438.3±66.3)HU、(517.3 ±67.8)HU、19.5±2.8、23.0±3.0和92.9±31.0,左冠状动脉主干(LMA)的CT值、对比度、SNR、CNR及FOM分别为(440.2±59.9) HU、(509.5±62.6) HU、19.6±2.6、22.7±2.9和90.1±29.7;B组RCA近段的各相应参数值分别为(534.2±68.8) HU、(628.9±70.0) HU、20.7±3.2、24.3 ±3.6和157.6±59.8,LMA的各相应参数值分别为(528.4 ±61.2) HU、(607.9±71.2) HU、20.4±3.0、23.5 ±3.4和147.6±57.6;C组RCA近段的各相应参数值分别为(602.1±78.8)HU、(696.8±83.3) HU、20.8±2.9、24.1 ±3.2和239.3 ±74.8,LMA的各相应参数值分别为(592.5±72.3) HU、(671.8±82.5) HU、20.5±2.5、23.2±3.0和221.8±65.7.C组冠状动脉CT值、对比度、SNR、CNR及FOM均未见下降.3组RCA近段的CT值、对比度、SNR、CNR及FOM比较,相应的F值分别为106.06、119.90、4.69、3.70和127.50,P值均＜0.05;LMA的CY值、对比度、SNR、CNR及FOM比较相应的F值分别为111.79、101.57、2.68、1.39和123.00,P值分别＜0.01、＜0.01、＞0.05、＞0.05、＜0.01.A组图像质量评分为优秀、一般和差的节段数目分别为631、330和37个,B组分别为640、323和41个,C组分别为615、348和45个,3组图像质量评分比较差异无统计学意义(x2=1.90,P＞0.05).结论 对于BMI≤21.5 kg/m2的患者,80 kV管电压行双源CTCA可完成冠状动脉疾病诊断,并能够明显降低辐射剂量和对比剂用量.     

双能量CT肺动脉成像不同混和能量图像质量对比分析

目的 评估双能量CT肺动脉成像(CTPA)上不同能量图像的图像质量,以确定双能量CTPA的最佳能量混合方式.方法 装满不同浓度碘水的模型及27例怀疑肺动脉栓塞的患者行胸部双能量CT扫描,将140kV和80kV图像传送至后处理工作站,按照不同的能量比例混合生成9种权重因子的混合能量图像.比较140kV图像、9种不同权重因子混合能量图像和80kV图像上模型内碘水的CT值、噪声和信噪比(SNR),同时比较27例患者140kV图像、9种混合能量图像和80kV图像上肺动脉的CT值、噪声、SNR和对比噪声比(CNR),并对所有患者的权重因子为0.3的混合能量图像、80kV图像和最佳混合能量图像的肺动脉图像质量进行评分.结果 在实验研究及临床应用中,权重因子为0.3的混合能量图像噪声均最小,而权重因子为0.5的混合能量图像肺动脉的SNR值最大,其次为权重因子为0.6的混合能量图像,临床应用中权重因子为0.5和0.6的混合能量图像上肺动脉的CNR值最大.权重因子为0.3、0.5、0.6的混合能量图像和80kV图像的评分结果总体比较,差异有统计学意义(x2 =25.65,P=0.00),其中权重因子为0.6的混合能量图像评分最高.结论 双能量CTPA中,权重因子为0.5和0.6的混合能量图像能提供最佳肺动脉SNR和CNR,并能够提高CTPA的图像质量.     

深度学习图像重建算法在肝脏增强CT成像中改善图像质量及辐射剂量的应用价值

目的探讨深度学习图像重建算法(DLIR)对肝脏增强CT延迟期图像质量、辐射剂量的影响。方法选取因可疑肝肿块行腹部增强CT扫描患者70例,随机分为常规剂量组(A组)35例和低剂量组(B组)35例,对A、B两组患者延迟期数据分别进行30.0%迭代重建算法(ASIR-V 30.0%)、中等级DLIR(DLIR-M)、高等级DLIR(DLIR-H)重建,亚组分别命名为A_(AS-30)、A_(DL-M)、A_(DL-H),B_(AS-30)、B_(DL-M)、B_(DL-H)。比较A_(AS-30)、A_(DL-M)、A_(DL-H)算法间,B_(AS-30)、B_(DL-M)、B_(DL-H)算法间,以及A_(AS-30)与B_(DL-M)、B_(DL-H)算法间图像噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及主观图像质量评分的统计学差异。结果在A组间和B组间,DLIR算法图像噪声、SNR、CNR和主观图像质量评分均优于ASIR-V 30.0%图像(均P<0.01),以DLIR-H图像噪声最低,SNR、主观评分最高。在有效辐射剂量降低81.0%时,BDL-M算法图像噪声、SNR、CNR与AAS-30算法差异无统计学意义(均P>0.05),但主观图像质量评分仍略高于A_(AS-30)算法(3.00±0.41 vs 2.32±0.47,P<0.01),B_(DL-H)算法图像噪声、SNR、CNR和主观图像质量评分均优于A_(AS-30)算法(均P<0.01),且B_(DL-M)、B_(DL-H)算法图像主观评分均能基本满足临床诊断需求(主观评分≥3分)。结论DLIR算法可显著提高肝脏增强CT图像质量,并可在保证临床诊断质量的同时,显著降低扫描辐射剂量。     

迭代重建技术对低剂量CT图像质量和肺磨玻璃密度结节体积测量准确性的影响

目的 应用胸部模型评价3种CT迭代重建技术对低剂量CT图像质量及肺磨玻璃密度(GGO)结节体积测量准确性的影响.方法 应用2台多层螺旋CT(HDCT和iCT)扫描含有GGO结节的胸部模型,应用30％自适应统计迭代重建算法(ASIR)、基于模型的迭代重建(MBIR)算法和iDose4 L3、L6算法进行重建,由2名放射科医师测量重建图像上ROI的CT值,计算平均噪声和对比噪声比(CNR).并应用肺结节评估软件测量GGO结节的体积,计算CT测量结节体积的绝对百分误差(APE).不同重建方法下平均噪声值及对比噪声值之间的差异应用重复测量方差分析,比较不同重建方法对结节体积测量的差异时应用Kruskal-WallisH秩和检验.结果 HDCT在有效剂量(ED)为0.36 mSv时,标准的滤波反投影(FBP)、30％ ASIR和MBIR算法重建图像的平均噪声值分别为40.38±4.49、30.06±20.17和10.55±1.56,CNR值分别为5.00±2.36、8.43±3.89和20.27±7.35,MBIR与FBP、30％ ASIR算法图像比较,图像噪声值分别下降了73.9％和64.9％,CNR值分别提高了75.3％和58.4％,差异有统计学意义(F值分别为13.053、9.459,P值均＜0.01);iCT在ED为0.64 mSv时,iDose L6与FBP算法比较,图像噪声值降低了36.5％,CNR值提高了78.4％.不同重建算法、不同NI和管电流在肺结节体积测量的APE上差异均无统计学意义(P值均＞0.05).结论 3种迭代重建算法均能够降低较低剂量图像的平均噪声,提高图像质量.     

低管电压结合 ASIR 重建对腹部 CT 图像质量的影响：体模研究

目的：探讨低管电压结合自适应统计性迭代重建(ASIR)对仿真模体腹部CT图像质量的影响。方法对仿真模体从噪声指数(NI)=6到 NI=15间隔为1的10个 NI 进行80 kVp 扫描,50% ASIR,测量每次扫描的肝脏标准差(SD),做出 SD 与 NI 的关系图,并在图中找出 SD=10 HU 时所对应的 NI 值。然后利用此 NI 值、50% ASIR 进行20组80 kVp 扫描,利用 NI=10、滤波反投影重建(FBP)进行20组120 kVp 扫描,以此分为 A 组、B 组。比较 A 组和 B 组的 CTDIVOL 、DLP、对比噪声比(CNR)、信噪比(SNR)、质量因数(FOM);对比2组的图像质量评分。结果① A 组的 CTDIVOL 、DLP 分别为(3.96±0.04)mGy、(57.89±0.57)mGy/cm,B 组的 CTDIVOL 、DLP 分别为(6.85±0.66)mGy、(100.12±0.96)mGy/cm,A 组与 B 组差异具有显著统计学意义(P <0.01);②A 组的图像质量评分为4.15±0.59,B 组的图像质量评分为3.85±0.59,A 组与 B 组差异没有统计学意义(P >0.05);③A 组肝脏 CNR、SNR、FOM 分别为11.70±1.42、8.03±0.93、35.04±8.88,B 组肝脏 CNR、SNR、FOM 分别为6.70±0.66、6.87±0.66、6.62±1.32;A 组脾脏 CNR、SNR、FOM 分别为11.39±1.38、7.72±0.91、33.22±8.47,B 组脾脏 CNR、SNR、FOM 分别为6.84±6.53、7.00±0.67、6.89±1.34;A 组胰腺 CNR、SNR、FOM 分别为7.61±0.98、3.95±0.51、14.89±4.03,B 组胰腺 CNR、SNR、FOM 分别为3.31±0.31、3.56±0.30、2.41±5.33;A 组与 B 组 CNR、FOM 差异均具有显著统计学意义(P <0.01),A 组与 B 组间 SNR 差异均具有统计学意义(P <0.05)。结论低管电压结合 ASIR 仿真模体腹部 CT 成像不但可以降低辐射剂量,而且提高了图像质量。     

64层螺旋CT低剂量冠状动脉成像的临床应用

目的:应用心电门控管电流调节模式,降低冠状动脉成像辐射剂量。方法:76例患者被随机分为2组,标准组与低剂量组各38例。应用回顾性心电门控管电流调节模式进行冠状动脉成像,其他扫描参数不变,标准组在R-R周期的40%~80%使用管电流660 mA,其余时相使用280 mA;低剂量组在40%~80%R-R时相管电流输出值为550 mA,其余时相为110 mA。计算2组图像的平均SNR、CNR及每组ED值,进行组间比较。结果:2组图像平均SNR分别为122.2±29.69和121.69±31.58,平均CNR分别为8.61±1.17,9.05±1.86,进行组间t检验,P值>0.05,均无显著性差异。2组平均ED值分别为(25.01±2.54)mSv和(18.14±1.40)mSv,进行组间t检验,P值为1.40±10-18,有显著性差异,低剂量组ED值较标准组降低了约27.5%。结论:采用电流调节模式进行冠状动脉成像,分别降低心动周期不同时相管电流输出值,在保证图像质量的同时,明显降低了冠状动脉成像有效剂量。     

70kVp管电压和30mL对比剂的前瞻性心电门控触发大螺距CT冠状动脉成像

目的：联合前瞻性心电门控及大螺距技术,探讨70 kVp管电压、30 mL对比剂CT冠状动脉成像（CTCA）的可行性。方法：将80例体质指数≤25 kg/m^2、心率≤70次/分行 CTCA 的患者随机分为两组,其中40例患者采用100 kVp,60 mL对比剂的扫描方案行CTCA检查,另40例患者采用70 kVp,30 mL对比剂的扫描方案行CTCA检查。所有CTCA检查都在前瞻性心电门控及大螺距（3．4）模式下进行。100 kVp 组数据采用滤波反投影重建算法进行重建,而70 kVp组数据采用迭代重建算法进行重建。测量每例患者主动脉根部、各冠状动脉起始处部及纵膈脂肪CT值和标准差并计算各段血管的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。两名放射科医师对所有图像以4分法进行评分。比较两组图像质量及辐射剂量。结果：70 kVp组的平均冠状动脉CT值[（603±86）HU]及图像噪声[（42±5）HU]均明显高于100 kVp组的平均冠状动脉CT值[（503±68）HU,P＜0．001]及图像噪声[（25±4）HU,P＜0．01],而70 kVp 组的SNR 及CNR （14．6±3．0,17．8±3．4）均明显低于100 kVp组（20．7±3．8,24．4±4．1,P＜0．001）。两组间各冠状动脉主观图像质量评分无统计学差异（P＞0．05）。70 kVp 组患者所接受的辐射剂量比100 kVp 组降低了76％,对比剂用量降低了50％。结论：联合前瞻性心电门控、大螺距及迭代重建技术,70 kVp管电压、30 mL对比剂CTCA在体质量指数≤25 kg/m^2、心率≤70次/分的患者中是可行的,可在大幅度降低辐射剂量及对比剂用量的条件下获得满足诊断的图像质量。     

Radiation reduction and image quality improvement with iterative reconstruction at multidetector-row computed tomography

The purpose of our study was to investigate the relationship between image quality and radiation dose for the filtered backprojection (FBP) with smooth kernel and the iterative reconstruction (iDose) based on image noise, image resolution, CT number, and low-contrast detectability. We used the Catphan phantom and scanned at 65, 45, 32, and 20 mAs on a 64-detector CT. Image reconstruction algorithm and kernel were employed FBP with standard (C type) and FBP with smooth (A type) kernel as images obtained at 20-65 mAs. Regarding to 20-45 mAs, we additionally reconstructed it using the iDose. After scanning, we measured image noise, full width at half maximum (FWHM), and CT number and assessed low-contrast detectability. Image noise acquired at iDose was 10.9, 11.1, and 11.2 HU corresponding to 45, 32, and 20 mAs, respectively. Compared to FBP with standard kernel, FBP with smooth kernel increased the image noise range from 6.7 HU at 65 mAs to 12.3 HU at 20 mAs with decreasing tube current-time product. Unlike iDose and FBP with standard kernel, there was a statistically significant difference between FBP with standard and smooth kernel with respect to image resolution (P=0.002). Reconstruction algorithm of the iDose resulted in the same or better image quality improvements despite a reduction in the radiation dose compared to the FBP with standard or with smooth kernel. From our findings, iDose facilitates the reduction in radiation dose while maintaining image quality.     

高级迭代重建算法降低盆腔CT剂量潜能的模体研究

目的 探讨应用自适应统计迭代重建(ASiR)和基于模型的迭代重建(MBIR)降低盆腔CT扫描剂量的可行性。方法 应用宝石能谱CT以不同的管电流对标准男性模体扫描,记录不同毫安值扫描条件下的容积CT剂量指数(CTDI_vol)和剂量长度乘积(DLP),测量滤过反投影重建(FBP)、50% ASiR及MBIR 3种重建模式下图像的平均CT值、噪声及对比噪声比。由3位高年资医师对图像给予主观评价。结果 50% ASiR及MBIR重建算法比FBP重建算法噪声明显减少,对比噪声比明显提高。能够符合诊断要求的最小mA值分别为250 mA (FBP)、180 mA(50% ASiR) 和100 mA (MBIR)。在同等图像质量情况下,50% ASiR及 MBIR重建模式分别可减少剂量28.0% 及59.9%。结论 高级迭代重建算法能够减少图像噪声,提高图像对比噪声比,降低盆腔CT剂量。     

双源CT前瞻性心电门控扫描在急性胸痛诊断中的临床应用

目的 探讨双源CT(DSCT)前瞻性心电门控扫描在急性胸痛诊断中的临床应用,并比较前瞻性心电门控与回顾性心电门控2种扫描技术的图像质量和辐射剂量.方法 连续搜集30例[A组,平均心率≥85次/min(bpm)]临床症状表现为急性胸痛并行DSCT前瞻性心电门控心胸联合血管成像的患者,连续搜集30例(B组,所有患者平均心率≥85 bpm)表现为急性胸痛行DSCT回顾性心电门控扫描的患者.对2组患者的冠状动脉、肺动脉及主动脉分别进行靶重组,评价2组图像质量,并对疾病进行诊断;应用x2检验和两独立样本t检验比较2组患者的图像质量和有效剂量.结果 A、B组可评价冠状动脉节段比例分别为98.44%(379/385)和98.48%(390/396),差异无统计学意义(x2=0.002,P=0.961);A、B组间图像噪声[分别为(16.23±5.75)、(16.31±3.32)HU]、信噪比(分别为26.85±9.94、24.78±9.91)及对比度噪声比(分别为20.99±9.31、18.65±8.72)差异均无统计学意义(t值分别为0.069、0.908、1.224,P值均＞0.05);A、B 2组有效剂量分别为(8.37±2.69)和(20.05±5.52)mSv,差异有统计学意义(t=9.401,P=0.000).结论 DSCT前瞻性心电门控心胸联合血管成像可以获得与回顾性心电门控扫描相似的图像质量,且辐射剂量降低.

Abstract：

Objective To evaluate the application of prospective ECG-gated dual source CT (DSCT) in patients with acute chest pain, and compare it's image quality and radiation dose with those of retrospective ECG-gated spiral scan. Methods Thirty consecutive patients (Group A, average HR ≥85 bpm) with acute chest pain were scanned with prospective ECG-gated scan and another 30 consecutive patients (Group B, average HR ≥85 bpm)were analyzed by retrospective ECG-gated scan. Tube voltage and tube current were adapted by the BMI of patients. MPR, MIP, CPR and VR were used to display pulmonary arteries (PA), thoracic aorta and coronary arteries (CA). Image quality as well as radiation dose were assessed in 2 groups. Qualitative image quality was compared with chi-square test between the two groups,while quantitative image quality [the image noise ( IN ), signal-to-noise ratio ( SNR ) and contrast-to-noise ratio(CNR)] and radiation dose were evaluated with x2 test and Student's t test. Results The proportion of valid coronary segments for diagnosis were 379/385 ( 98. 44% ) and 390/396 ( 98.48% ) respectively in Group A and Group B with no significant difference(x2 =0. 002,P =0. 961 ). The IN [( 16. 23 ±5.75)vs ( 16. 31 ±3. 32) HU] ,SNR (26. 85 ±9. 94 vs 24. 78 ±9. 91 ) and CNR (20. 99 ±9. 31 vs 18. 65 ±8. 72)showed no significant differences between 2 groups ( t = 0. 069,0. 908 and 1. 224, P ＞ 0. 05, respectively).The ED was on average ( 8. 37 ± 2. 69 ) mSv in Group A, whereas on average ( 20. 05 ± 5.52 ) mSv in Group B. There was a statistical difference between 2 groups ( t = 9. 401, P = 0. 000). Conclusion Low dose prospective ECG-gated DSCT angiography can show similar image quality as retrospective ECG-gated spiral scan with radiation dose.     

双源CT低管电压技术在超重患者冠状动脉成像中的应用

目的 探讨在超重患者双源CT冠状动脉成像中低管电压技术的应用价值,评价其图像质量和辐射剂量.方法 将66例接受双源CT冠状动脉检查,体质量<85 kg、且体质量指数(BMI)为25.0～30.0 ks/m2的患者完全随机化分为A、B 2组.A组30例,管电压为120 kVp;B组36例,管电压为100 kVp.所有患者均采用回顾性心电门控螺旋扫描和四维智能在线剂量调控(CARE Dose 4D)技术,严格控制扫描范围.对2组的扫描数据分别进行多种图像后处理,由影像科副主任医师和副主任技师各1名采用双盲法评估图像质量.测量并计算信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR).记录CT容积剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP),计算有效辐射剂量(ED).应用两独立样本t检验比较2组患者图像ROI的CT值、噪声、SNR、CNR、辐射剂量及对比剂用量、图像质量评分等.应用X2检验比较两组患者冠状动脉图像质量分级显示段数.应用Kappa检验判断2名评价者评分的一致性.以P<0.05为差异有统计学意义.结果 图像ROI内CT值、噪声(以标准差SD计算)、SNR测量值:A组右冠状动脉(RCA)起始部分别为(429.3±77.4)HU,24.0±8.2、21.8±9.9,左冠状动脉主干(LMA)起始部分别为(436.7±79.0)HU、19.4±7.3、22.3±9.8;B组RCA分别为(503.5±95.4)HU、34.0±12.6、21.0±10.7,LMA分别为(491.7±96.2)HU、33.4±15.5、20.6±11.4;CNR测量值:A组为24.4±10.3,B组为21.9±8.2.2组患者冠状动脉血管腔内强化平均CT值、噪声比较,B组大于A组,差异有统汁学意义(P值均<0.05);2组间SNR、CNR筹异无统计学意义(P值均>0.05);2组CTDIvol比较,A组为(42.2±13.8)mGy,B组为(20.2±6.5)mGy,差异有统计学意义(P<0.05);A组ED为(9.5±3.6)roSy,B组为(4.8±1.7)mSv,差异有统汁学意义(P<0.05);A组图像质量评分为(4.5±1.0)分,B组为(4.7±0.5)分,筹异无统计学意义(P>0.05);A绀评价383段冠状动脉,图像优良者377段(98.4%)B组评价490段冠状动脉,图像优良者483段(98.6%).结论 对于BMI在25.0～30.0 kg/m2的患者,使用100 kVp管电压配合CARE Dose 4D技术进行双源CT冠状动脉检查,可以获得较好的图像质量,并且可以显著降低辐射剂量.

Abstract：

Objective To investigate the image quality and the radiation dose of dual-source computed tomography coronary angiography by using low kilovohage combination with low tube current in overweight patients.Methods Sixty-six patients with body mass inde,(BMI)25.(0-30.0 kg/m2 and a body weight<85 kg were randomized two groups(group A and group B).Thirty patients in group A were examined with 120 kVp,and 36 patients in group B with 100 kVp.ECG-pulsing and care dose 4D for radiation dose reduction were used in all patients.All images were transferred to Siemens workstation for post processing and analysis.Two observers blimted to clinical data independently assessed the image quality of each coronary segment by using a 5-point scoring scale(5:excellent,1:no diagnostic).and measured the different image parameters including image noise,signal-to-noise ratio(SNR)and contrast-to-noise ratio (CNR).The effective dose(ED)was calculated by using CT dose volume index(CTDIvol)and the doselength product (DLP). The mean intraluminal attenuation, image noise, SNR, CNR, radiation dose,volume of contrast medium, and mean image quality scores were compared between the two groups with t test. The grading quantity of coronary artery segment was compared with Chi-square test. The interobserver agreement was determined by Kappa statistics. Results The mean intraluminal attenuation, image noise,SNR in group A were (429. 3±77.4 ) HU, 24.0±8.2, 21.8±9. 9 in right coronary artery ( RCA), and (436. 7±79. 0) HU, 19.4±7.3, 22. 3±9. 8 in left main coronary artery (LMA ), and that in group B were (503.5±95.4) HU, 34.0±12.6, 21.0±10.7 in RCA, and (491.7±96.2) HU, 33.4±15.5,20.6±11.4 in LMA. The CNR were 24.4±10.3 in group A and 21.9±8.2 in group B. The mean intraluminal attenuation and image noise were significantly higher for group B compared with group A ( P <0. 05 ). There were no difference in SNR and CNR between the two groups ( P > 0. 05 ). Estimated ED in group B was significantly lower than that in group A [CTDIvol = (42. 2±13. 8) mGy, ED = (9. 5±3.6)mSv in group A vs. CTDIvol = ( 20. 2±6.5 ) mGy, ED = (4. 8±1.7 ) mSv in group B ; each P < 0. 05 ].Mean image quality scores were not significantly different between two groups ( 4. 5±1.0 in group A vs.4. 7±0. 5 in group B, P > 0. 05 ). A total of 383 coronary artery segments were evaluated in group A and 490 segments in group B. The difference of grading quantity of coronary artery segment was no statistical significant between two groups. Conclusions 100 kVp combination with ECC-pulsing and CARE Dose 4D of dual-source CTCA was valuable for patients with BMI ranging from 25 to 30 kg/m2 which have a better image quality and low radiatiun dose.     

多层螺旋CT低剂量扫描技术在甲状腺增强扫描中的临床应用

目的：探讨多层螺旋 CT 低剂量扫描技术在甲状腺增强扫描中的临床应用价值。方法80例患者随机分为4组(每组各20例),4组分别为：A 组,120 kV、180 mA;B 组,120 kV、100 mA;C 组,100 kV、180 mA;D 组,100 kV、100 mA。主观评价图像质量并评分,统计甲状腺 CT 值、图像背景噪声(N)、图像信噪比(SNR)、CT 剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效辐射剂量(ED)并进行对比分析。结果4组图像主观评分为3.90±0.31、3.75±0.44、3.70±0.47、3.60±0.60,SNR 为26.34±3.13、25.08±1.87、25.86±2.38、24.87±2.20,四者无统计学差异(P >0.05);甲状腺 CT 值为(168.55±13.39)HU、(170.70±11.34)HU、(185.20±22.35)HU、(190.55±21.38)HU,N 为(6.48±0.84)HU、(6.83±0.45)HU、(7.19±0.86)HU、(7.66±1.01)HU, CTDIvol 为(10.95±0.00)mGy、(6.08±0.00)mGy、(6.59±0.00)mGy、(3.66±0.00)mGy,DLP 为(145.67±8.79)mGy·cm、(84.58±4.94)mGy·cm、(89.86±3.26)mGy·cm、(50.20±1.89)mGy·cm,ED 为(0.73±0.04)mSv、(0.42±0.03)mSv、(0.45±0.03)mSv、(0.25±0.01)mSv,四者有统计学差异(P <0.05)。结论多层螺旋 CT 低剂量扫描技术既能保证图像质量又能有效降低甲状腺增强 CT 检查的辐射剂量。     

能谱CT双低剂量在下肢动脉CTA中的应用研究

目的：探讨使用低管电压和低浓度对比剂对下肢动脉CTA检查的图像质量和辐射剂量的影响。方法：行下肢动脉CTA的连续80例患者,随机分成两组,每组各40例。A组：管电压100kVp,对比剂使用威视派克（270mgI／mL）;B组：管电压120kVp,对比剂为欧乃派克（350mgI／mL）。图像重建使用自适应统计迭代算法（ASiR）。两组其它扫描参数相同。测量和计算图像最佳对比噪声比（CNR）,噪声值（SD）和多处下肢动脉CT值的均值,计算每例患者的辐射剂量（ED）及平均碘摄入量（mgI／kg）,由两位放射医师采用4分法评估图像质量,对2组间的上述指标进行统计学分析。结果：A组图像的CNR（15．23±2．10）高于B组（13．42±1．93）,差异有高度统计学意义（t=4．02,P％0．001）。A组的图像噪声和图像质量评分分别为（9．45±1.04）HU和（3．64±0．49）分,B组为（9．38±0．97）HU和（3．52±0．48）分,差异均无统计学意义（P〉0．05）。A组下肢动脉平均CT值为（446．5±30．3）HU,高于B组的（375．1±24．6）HU,差异有高度统计学意义（t=11．57,P〈0．001）。A组辐射剂量[（13．25±2．08）mSv]明显低于B组[（22．43±3．67）mSv],降低约40％（t=13．2,P〈0．001）。A组人均碘摄入量为（290．42±10．04）mgI／kg）,显著低于B组的（363．34±12．34）mgI／kg（t=63．46,P〈0．001）。结论：能谱CT下肢动脉CTA使用低管电压及低浓度对比剂可以提供更好的图像对比噪声比,在保证诊断图像质量的同时明显地降低了辐射剂量,同时减少了患者的对比剂碘的摄入量。     

低剂量CT扫描用于胸部肿瘤粒子植入的可行性研究

目的 探讨在粒子植入过程中降低扫描条件进行手术的可行性。方法 使用GE Lightspeed RT大孔径CT,分别使用120、100和80 kV,初始毫安数为150 mA,以20 mA的间隔递减至10 mA的扫描条件组合对GEMS模体和包含不同密度组织替代物的062 M模体进行扫描。对扫描剂量进行记录,测量图像感兴趣区的CT值、噪声值,计算信噪比（SNR）值和对比噪声比（CNR）值,评估图像质量,优化出较为适合的扫描条件。结果 随着管电压和管电流的降低,图像的信噪比降低。除120 kV,150~70 mA及100 kV,150~90 mA,其余条件下图像的SNR与标准图像差异有统计学意义（t=-12.710~3.717,P<0.05）。随着管电压和管电流的降低,对比度差异较小的相邻组织的对比噪声比显著降低,当对比噪声比降到2以下时,图像质量过低无法评估。降低管电压和管电流对CT图像的高对比分辨力影响不大。结论 综合实验结果,使用管电压100 kV,管电流70 mA的扫描条件进行扫描时,其图像质量接近标准参数扫描图像。在粒子植入过程中,除第1次扫描外使用标准胸部扫描条件外,其余在反复扫描同一区域时可降低条件至100 kV,70 mA进行扫描,可使患者每次扫描接受的辐射剂量大幅下降。     

低管电压联合迭代重建算法对胸部CT血管造影图像质量及辐射剂量的影响

目的 探讨低管电压联合迭代重建算法对胸部CT血管造影成像图像质量及辐射剂量的影响.方法 利用ATOM 701-D型成年男性仿真人胸部模型,配置碘水混合对比剂注入输液管后置入胸部模拟胸部血管.采用320排容积CT以80、100和120 kV分别联合自适应迭代降剂量技术(AIDR 3D)迭代重建4个等级(关闭、轻、标准、强)共12种方案按管电流等其他参数不变进行胸部扫描,记录辐射剂量.获得横断面输液管CT值及噪声水平、纵隔区软组织CT值、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR).比较不同管电压扫描及不同迭代算法水平重建对图像质量的影响.结果 容积CT剂量指数(CTDI_vol)、剂量长度乘积(DLP)及有效剂量(E)在120 kV时为12.50 mGy、453.50 mGy ·cm、6.35 mSv;在100 kV时为7.60 mGy、276.50 mGy ·cm、3.87 mSv;在80 kV时为3.80 mGy、138.70 mGy ·cm、1.94 mSv.随着管电压的降低,辐射剂量显著降低.不同管电压时,输液管CT值、噪声标准差(SD)、SNR、CNR差异均具有统计学意义(F=1 029.24、8.56、3.44、4.09,P<0.05).按不同重建算法,输液管SD、SNR、CNR差异均具有统计学意义(F=33.99、54.80、54.72,P<0.05),但对输液管CT值没有显著影响(P>0.05).管电压或重建算法对纵隔区软组织CT值的影响差异均无统计学意义(P>0.05).结论 80 kV管电压扫描联合标准水平的迭代重建算法方案可降低有效剂量,并获得较高质量的胸部血管图像.