双能量CT联合金属伪影削减算法抑制股骨柄假体金属伪影的模型研究

【摘要】目的：通过体模研究，评价双能量CT扫描获得的虚拟单色谱图像（VMS）联合金属伪影削减（MAR）算法抑制股骨柄假体金属伪影的效果。方法：将人工股骨柄假体用细绳悬挂在水箱中心。以不同管电压（80、100、120、140kVp）单能量CT（SECT）及不同管电流（200、484mA）下的双能量CT（DECT）扫描假体。扫描设备选择单球管，单层探测器CT扫描仪。利用单球管双电压快速切换的双能量扫描获得的数据重建40、90、140keV单色谱图像（VMS），及经过金属伪影抑制算法处理的40、90、140keV单色谱图像(VMS+MAR)。对全部图像（16组）进行质量评价，包括伪影面积（AA），伪影指数（AI）。结果：16组图像（140kVp、120kVp、100kVp、80kVp、40keV 485mA、40keV 485mA MAR、90keV 485mA、90keV 485mA MAR、140keV 485mA、140keV 485mA MAR、40keV 200mA、40keV 200mA MAR、90keV 200mA、90keV 200mA MAR、140keV 200mA、140keV 200mA MAR）伪影面积分别为787、1088、1499、2133、5664、650、665、172、279、157、7603、886、803、238、423、172mm2，伪影指数分别为22.75、33.65、58.58、92.55、195.18、3.53、23.38、0.35、7.88、0.05、230.28、4.95、24.83、1.43、10.98、0.10HU。对于单能量扫描，随着管电压的降低，伪影逐步加重。对于双能量扫描单色谱图像，管电流越低伪影越严重；光子能量越低伪影越严重。经过金属伪影削减算法处理的单能量图像，金属伪影明显减轻。结论：与单能量扫描相比，双能量CT扫描高光子能量单色谱图像联合MAR算法能有效抑制股骨柄假体金属伪影。光子能量越高，金属伪影越小。