论文部分内容阅读
本研究分为三部分: 第一部分:自适应迭代重建技术对儿童低剂量胸部CT图像质量的优化 目的:比较应用自适应迭代重建技术(adaptivestatisticaliterativereconstruction,ASIR)儿童低剂量胸部CT图像与传统的滤过反向投影(filteredbackprojection,FBP)图像的质量、噪声和放射剂量。 材料及方法:回顾性分析80例应用自动管电流调节技术(ATCM)扫描的胸部CT检查作为试验组,年龄29天~16岁(中位年龄3.3岁),检查时根据年龄分为4组,0~12月预设噪声指数11Hu,1~2岁预设噪声指数13Hu,3~6岁预设噪声指数15Hu,7~17岁预设噪声指数17Hu,将所有图像经ASIR30%重建;对照组选取同时期80例经ATCM扫描的儿童胸部CT检查,根据年龄预设噪声指数8-14Hu,未经ASIR技术重建图像。测量所有病例左心室及同层面图像的背部肌肉客观噪声值,由两位医师分别用5分制主观评价图像质量和噪声程度,并用kappa检验评价观察者间的一致性。同时记录CT剂量指数(CTDIvol)及剂量长度乘积(DLP)。 结果:试验组客观噪声平均值为10.49±1.65,对照组客观噪声9.16±1.52,无统计学差异,同时,试验组和对照组的主观图像质量接受率为3.90和3.98,所有图像合乎诊断要求,观察者间的评估具有一致性(k=0.64);试验组和对照组间的CTDIvol分别为1.19±0.78mGy和2.62±0.93mGy,试验组CTDIvol比对照组降低了54.6%,两者间差异明显(p<0.001)。 结论:应用ASIR技术,在获得稳定图像质量,满足诊断的前提下,可以进一步有效减低射线剂量。 第二部分:儿童低剂量胸部CT中ASIR权重最佳阈值的初步研究 目的:比较自适应迭代重建技术不同权重重建图像对儿童低剂量胸部CT的图像质量和噪声的影响。 材料及方法:回顾性分析80例应用低剂量扫描的儿童胸部CT检查,根据年龄分为4组,0~12月预设噪声指数12,1~2岁预设噪声指数15,3~6岁预设噪声指数17,7~17岁预设噪声指数20,将所有图像经ASIR重建,以10%为步涨值,重建为0%~100%的11组图像,0%即传统的滤过反向投影重建方法,测量同一图像层面的左心室及背部肌肉客观噪声值,同时由两位医师分别用5分制主观评价纵隔窗及肺窗图像主观质量和噪声程度,3分及以上为可接受的图像。通过统计学分析不同ASIR权重与客观噪声值及图像主观质量之间的关系,及不同年龄组间的客观噪声的差异。 结果:图像客观噪声值及图像主观噪声评分随着ASIR权重的提升而降低,同时图像主观质量也有改善,图像主观质量最佳权重为纵隔窗60%,肺窗70%。大年龄组虽然NI值较高,但图像噪声较小。 结论:应用ASIR技术可以在儿童低剂量胸部CT扫描时明显降低图像噪声,提高图像质量,60%~70%权重的重建图像可以达到剂量与图像质量较好的平衡。 第三部分基于模型的迭代重建算法与自适应迭代重建算法对低剂量儿童胸部CT图像质量的优化 目的:评价基于模型的迭代重建算法(MBIR,商品名“VEO”)与自适应迭代重建算法(ASIR)对低剂量儿童胸部CT图像质量的优化. 材料及方法:选取24例儿童胸部CT(年龄28天~13岁,中位年龄1.8岁),根据儿童年龄设定噪声指数(NI),0~12月设定NI=12,1~2岁设定NI=15,3~17岁设定NI=17。所得到的原始数据重建为5mm的MBIR图像(序列A),5mm的60%自适应迭代重建算法(ASIR)与40%滤过反向投影(FBP)混合图像(序列B),5mmFBP图像(序列C)。图像主观质量评价内容包括主观噪声(纵膈窗及肺窗分别评价),细微结构的显示能力(纵膈窗及肺窗分别评价),结构边缘的清晰程度,病灶的显示能力及数量,诊断信心指数,由两位医师应用1~5分制(3分为可接受,5分为最好)对上述内容依次评价。客观噪声测量左心室最大截面、同层面背部均匀的肌肉、同层面脂肪、同层面的降主动脉及肺野,测量面积选取降主动面面积的1/4~1/2,并计算优化信噪比(SNR)。 结果:主观图像质量方面MBIR图像的噪声、细微结构的显示方面明显优于ASIR及FBP图像,但结构边缘略为模糊;客观噪声方面MBIR图像的客观噪声值(LV)较FBP图像噪声降低了55.2%,ASIR较FBP降低了31.8%,与FBP图像比较,MBIR图像的SNR提高了124.0%,ASIR提高了46.2%。 结论:MBIR图像质量及噪声降低程度明显优于ASIR及FBP图像,可以预期,使用MBIR重建的儿童胸部CT在保证诊断质量的前提下可以进一步降低扫描剂量。