深度学习重建算法的图像质量体模研究

目的:使用体模比较CT深度学习重建算法和迭代重建算法的图像质量。方法:使用GE Revolution Apex扫描ACR质量控制体模Gammex 464,分别测量module 1～module 4的5种物质CT值准确性、低对比度分辨率、图像均匀性和高对比度分辨率。通过指标比较高剂量下（20 mGy）深度学习重建算法TrueFedelityTM（TFI）3种等级（DL、DM及DH）和自适应统计迭代重建算法V（AV）3种等级（30％、60％ 及90％）的图像质量。两种算法的各指标比较采用单因素方差分析。结果:所有6组图像的高/低分辨率均一致（高对比度分辨率:10 lp/cm;低对比度分辨率:6 mm）;两种算法都轻微高估聚乙烯、空气以及丙烯酸的CT值,各物质间CT值差异不具有统计学意义。两种算法均低估骨和固态水的CT值,其中,TFI算法对固态水的CT值较AV更接近真实值,但各组图像间不具有统计学差异。6组图像中,TFIDH的图像均匀性最佳;同等级条件下,深度学习重建算法相较IR算法的图像均匀性更佳。结论:深度学习重建算法在高剂量水平下可以在保持图像空间分辨率和CT值准确性的基础上,进一步降低图像噪声。      

能谱CT单能量结合ASiR技术对腹部静脉成像质量的优化研究

目的:比较不同水平的自适应迭代重建算法(ASiR)在腹部静脉血管最佳单能量成像中的图像质量,优化腹部静脉血管的成像参数。方法:回顾性分析上腹部能谱增强扫描检查患者30例。通过后处理工作站测量出最佳单能量值,分别用30%ASiR、40%ASiR及50%ASiR算法进行重建,分析比较三组图像及混合能量组图像中各静脉的CT值、图像噪声SDn、CNR及SNR。由放射科两名资深诊断医师采用双盲法对四组数据进行主观评估并记录评分。结果:混合能量组与其他三组在CT值、SDn、CNR及SNR均具有统计学差异(P <0.01)。30%ASiR组、40%ASiR组及50%ASiR组图像在CT值方面均无统计学差异(P> 0.05)。在门静脉主干、肠系膜上静脉及脾静脉30%ASiR组与50%ASiR组之间的SDn、CNR、SNR均有统计学差异(P <0.05),30%ASiR组与40%ASiR组,40%ASiR组与50%ASiR组之间的SDn、CNR、SNR均无统计学差异(P> 0.05);在下腔静脉主干、左肾静脉、右肾静脉、肝左静脉、肝中静脉和肝右静脉30%ASiR组与50%ASiR组之间的SDn、CNR均有统计学差异(P <0.05),30%ASiR组与40%ASiR组,40%ASiR组与50%ASiR组之间的SDn、CNR均无统计学差异(P> 0.05),三组图像之间的SNR均有统计学差异(P <0.05)。结论:最佳单能量(65 keV)+40%ASiR在腹部静脉血管的成像质量较其他三组有所提高,可以在临床腹部静脉血管成像方面广泛应用。     

IMR、iDose4和FBP三种重建算法在隆鼻整形术CT扫描的应用研究

目的:探讨IMR、iDose4和 FBP三种重建算法在肋软骨隆鼻术前胸部多排螺旋CT扫描中对图像质量的影响。方法:收集符合纳入标准的拟行自体肋软骨隆鼻术患者60例,术前均行胸部CT检查,分别使用IMR、iDose4和 FBP三种重建算法生成图像并进行相关后处理重建肋软骨,记录并比较各组图像质量主观评价分数和客观评价的指标如:肋软骨CT值、噪声、信噪比、对比噪声比。结果:三种算法得到的CT重建图像都能准确评估肋软骨钙化程度;主观评分IMR、iDose4组与FBP组相比,在MIP图像上评分均值分别增加50.5％和33.6％,在VR图像上评分均值分别增加51.0％和19.0％。IMR组较iDose4组的评分均值在 MIP图像和VR图像上分别增加了11.1％ 和21.1％。客观评价肋软骨CT值、信噪比和对比噪声比并作统计学分析,最终显示IMR、iDose4和 FBP三种重建算法组间对比有显著差异,IMR组明显最优。结论:IMR、iDose4和 FBP三种重建算法均能准确评估自体肋软骨是否存在钙化及程度,IMR算法较后两者更能显著降低图像噪声,提高CNR、SNR,提升肋软骨的主观图像质量,为制定最佳术前方案提供更精准的相关信息,可作为肋软骨CT检查首选算法重建技术进行应用,值得大力推广。      

高海拔地区颈动脉体瘤患者的CT能谱成像研究

目的：探讨CT能谱成像对颈动脉体瘤（CBT）的研究价值。方法：收集30例接受CT能谱检查并经手术确诊的CBT患者,通过GSI Viewer重建60 keV和40 keV单能量图像,对40 keV、60 keV单能量图像及120 kVp like三组图像的CBT供血动脉CT值、背景噪声（SD）、对比噪声比（CNR）、信噪比（SNR）及主观评分进行统计分析,分析CBT能谱参数及影像特征与手术结果的关系。结果：CBT动脉期及静脉期能谱参数与手术结果均无相关性;CBT横径、纵径、Shamblin分型与术中出血量呈强相关,供血动脉数量与术中出血量呈中度相关;横径、纵径、Shamblin分型与颅神经损伤呈中度相关,供血动脉数量与颅神经损伤呈强相关;40 keV是CBT供血动脉显示的最佳能级,CT值、SD、CNR及SNR均显著高于60 keV组及120 kVp like组,60 keV组CT值、噪声显著高于120 kVp like组,二者CNR及SNR差异无统计学意义;40 keV组主观评价分值最高,两位放射科医师主观评分一致性良好。结论：(1) CBT动脉期及静脉期能谱参数与GAPP评分无相关性;...     

基于低剂量胸部CT原始数据迭代重建增强等级评价不同类型肺小结节的初步分析

目的:探讨低剂量胸部CT（LDCT）原始数据迭代重建（SAFIRE）增强等级与不同类型（实性、部分实性及纯磨玻璃）肺小结节优化显示的对应关系。材料与方法:分析2020年9月至2021年1月行LDCT并符合肺小结节入组标准受试者101例105个肺小结节,依结节性质分为实性结节组（n=27）,部分实性结节组（n=37）和纯磨玻璃结节组（n=41）。采用单因素方差分析、卡方检验或Kruskal-Wallis H检验先分析组间一般资料,再以滤波反投影算法（FBP,B50f）为参照,比较SAFIRE I50f和I70f（分别1~5级）各模式下客观图像质量（噪声值、肺小结节CT值、SNR和CNR）和主观图像质量评分。结果:①三组在性别、身体质量指数和结节分布无显著差异,纯磨玻璃结节组年龄和结节长径均小于实性和部分实性结节组;② SAFIRE I50f 1~5和I70f-5图像噪声值均低于FBP B50f,其中SAFIRE I50f-5噪声值最低,不同模式下肺小结节CT值无显著差异,SAFIRE I50f-5肺小结节SNR和CNR均高于FBP B50f和其他SAFIRE模式;③ SAFIRE I50f 3~5实性和部分实性肺小结节图像质量主观评分高于FBP B50f和除I70f-5外SAFIRE其他模式,SAFIRE I50f-4纯磨玻璃肺小结节图像质量主观评分高于FBP B50f和除I50f-3、I50f-5外SAFIRE其他模式且组间评分无显著差异。结论:SAFIRE I50f-4在LDCT实性、部分实性和纯磨玻璃肺小结节图像质量客观、主观评价方面均表现良好且均衡,可适用于各类型肺小结节LDCT评价。      

CT机型与管电压对图像质量影响的体模研究

目的:使用体模评价两种CT机型两组管电压下的图像质量。方法:采用西门子SOMATOM Force CT和飞利浦IQon Spectral CT分别扫描Catphan500图像质量控制体模的CTP 528和CTP 515组件。对比研究两台机器4组图像,分别为Force_120kVp,Force_140kVp,IQon_120kvp以及IQon_140kvp图像;4组图像均为20 mGy剂量。评价指标包括高对比度分辨率[CTP 528最佳线对（1～2 lp/cm）]、低对比度分辨率[CTP 515 1％ 浓度下最小孔径（直径2～15 mm）]、图像噪声、对比噪声比（CNR）和信噪比（SNR）。结果:Force_120kVp和IQon_120kvp两组图像的高对比度分辨率最高（均为6 lp/cm）。4组图像低对比度分辨率相同（最小孔径均为5 mm）。Force_120kVp图像噪声最小（2.500±0.000）,且SNR最高（30.806±1.398）;噪声和SNR在4组图像间差异具有统计学意义。IQon_140kvp图像的CNR最高（3.325±0.300）,各组图像间差异无统计学意义。结论:不同机型不同管电压下的图像质量存在差异;两台机器120 kVp图像的对比度分辨率略好于140 kVp图像;Force CT的120 kVp图像相比140 kVp图像的图像噪声更小,而IQon Spectral CT的两组图像噪声参数无显著差别。      

基于能谱纯化结合迭代重建算法在继发性肺结核患者低剂量CT检查中的应用

目的:探讨基于能谱纯化结合迭代重建算法在继发性肺结核患者低剂量CT检查中的应用。方法:选取2019年4月至6月武汉市肺科医院确诊的70例继发性肺结核患者作为研究对象。初检采用常规剂量组:管电压110 kV,参考管电流52 mAs,滤波反投影（FBP）重建图像;复检采用低剂量组（能谱纯化）:管电压Sn 110 kV,参考管电流73 mAs,正弦图迭代重建（SAFIRE）。比较两组图像主观评分、升主动脉CT值、图像噪声、SNR及辐射剂量差异。结果:两组图像主观评分相比无差异,满足临床诊断要求。两组升主动脉CT值无差异;低剂量组图像SNR低于常规剂量组。低剂量组ED（0.36±0.15）mSv与常规剂量组（2.35±0.73）mSv相比降低约84.7％。结论:能谱纯化结合迭代重建算法在继发性肺结核患者检查中能够显著降低患者所受辐射剂量,同时图像质量也能满足临床诊断要求。      

自适应统计迭代重建技术在髋关节64排CT低管电流检查中的应用

目的：探讨自适应统计迭代重建（ASIR）技术在髋关节64排CT低管电流检查中的应用。方法：106例髋关节64排螺旋CT扫描患者,随机选取53例患者采用常规管电流220 m As扫描,并采用滤过反投影（FBP）方式重建。另外53例患者采用低管电流50 m As扫描,并采用30%ASIR技术。对两组髋关节图像的辐射剂量和图像质量进行评价,并比较不同重建图像在同一层面的图像噪声值和信噪比。结果：常规管电流组与低管电流组的CT剂量指数（CTDIvol）分别为（15.55±0.20）m Gy、（3.56±0.15）m Gy,低管电流组平均CTDIvol较常规管电流组降低77.1%;常规管电流组与低管电流组的剂量长度乘积（DLP）分别为（297.82±2.9）m Gy·cm、（67.59±3.3）m Gy·cm,低管电流组平均DLP较常规管电流组降低77.3%,低管电流组与常规管电流组相比,辐射剂量大大降低（P〈0.05）。常规管电流组图像质量评分为优、良、差的患者分别为49、4和0例;低管电流组图像质量评分为优、良、差的患者分别为42、11及0例。两组图像的差异无统计学意义（P〉0.05）。图像噪声值分别为31.44、44.29,差异有统计学意义（P〈0.05）。图像信噪比分别为11.03、10.06,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：ASIR技术应用于64排螺旋CT髋关节低管电流扫描,大幅降低辐射剂量的同时,图像质量也能满足临床诊断的需要。     

肾脏占位双能量CT实质期单能量图像特点的研究

目的:研究肾脏占位实质期不同水平单能量图像质量,寻找显示肾脏实性占位单能量图像的最佳keV。方法:收集在我院医学影像科行泌尿系双能量CT增强检查20例患者的临床资料及影像数据。利用实质期低能量（80kVp）与高能量（Sn 140kVp）图像后处理出40～120keV总共9组单能量图像。采用客观评价及主观评价方法对图像质量进行评估,通过客观评价分别计算出显示肾脏实性占位最高CNR和SNR单能量图像,然后与权重因子为0.5（M=0.5）的线性融合图像进行比较。主观评价由两名有经验的医学影像科医师进行评估。记录设备上提供的辐射剂量参数CTDI_vol,并计算SSDE。结果:入选肾脏单能量图像的病例数20例（男性13例,女性7例）,CTDI_vol均值为（11.54±4.09）mGy,SSDE为（14.86±3.97）mGy。客观评价:单能量图像CNR值最高是在60keV,SNR值最高是在70keV,分别高于线性融合图像（M=0.5）,差异均具有显著统计学意义（P<0.05）。主观评价:70keV组单能量图像与线性融合图像（M=0.5）在整体图像质量及病变细节显示差异均无显著统计学意义（P>0.05）。结论:肾脏实性占位实质期单能量图像最高CNR及SNR值分别为60keV及70keV,均高于线性融合图像,然而单能量的整体图像质量及病变细节评估与线性融合图像相类似。      

乳腺癌颈胸腹盆增强CT:能谱与常规扫描模式比较

目的:通过与常规扫描方案比较,探讨能谱扫描方案在乳腺癌患者颈胸腹盆联合增强CT中的应用价值。方法:回顾性分析我院因乳腺癌行颈胸腹盆联合增强CT的女性患者40例,其中行常规颈胸腹盆增强CT患者20例,能谱颈胸腹盆增强CT患者20例。比较两种扫描方案动脉期和延迟期辐射剂量;通过测量颈胸部淋巴结的信号噪声比（SNR）及对比噪声比（CNR）以及主观评分,评价两种扫描方案的图像质量。结果:常规和能谱颈胸腹盆联合增强CT扫描方案的动脉期和延迟时期的辐射剂量具有统计学差异,能谱的辐射剂量更低;颈部动脉期淋巴结的SNR值、CNR值在常规和能谱扫描之间不存在统计学差异;胸部动脉期腋窝淋巴结的SNR值、CNR值在常规和能谱扫描之间存在统计学差异;颈部淋巴结常规和能谱扫描的主观评分不存在统计学差异,胸部腋窝淋巴结常规和能谱扫描的主观评分存在统计学差异,能谱主观评分更高,主观评分一致性较好,Kappa值为0.916。结论:能谱颈胸腹盆联合增强CT扫描方案的辐射剂量更低,扫描流程更简便,患者配合度更高,对于胸部腋窝淋巴结的显示更清晰,加之能谱扫描可以提供多参数的图像数据,因此具有重要的应用推广价值。      

结合迭代重建算法的低剂量CT在颈部的应用研究

目的:探讨结合迭代重建算法的低剂量CT在颈部应用价值。方法:172例疑头颈部病变患者行CT检查,随机分为常规剂量组（86例,管电流125 mAs）和低剂量组（86例,40~110 mAs）,分别采用滤波反投影和三维自适应迭代剂量降低（AIDR3D）重建。在下颌角及上纵隔水平分别测量不同组织的CT均值及标准差,由两位CT影像医师采用4分法标准对图像盲法评分;比较图像质量差异和不同扫描方式下患者的辐射剂量。结果:下颌角水平,低剂量组颈内静脉噪声高于常规剂量组（P<0.05）,两组间胸锁乳突肌噪声、信噪比、对比噪声比及背景噪声无明显差异（P>0.05）;上纵隔水平,低剂量组上腔静脉、胸大肌及胸壁皮下脂肪噪声低于常规剂量组（P<0.05）,信噪比更高（P<0.05）,对比噪声比相仿（P>0.05）。常规剂量和低剂量组图像质量的评分一致性均良好,下颌角水平低剂量组图像质量评分与常规剂量组图像无明显差异（P>0.05）;上纵隔水平低剂量组图像评分优于常规剂量组（P<0.05）;与常规剂量组相比,低剂量组有效辐射剂量显著降低（P<0.05）,剂量指数减低63.34%,有效辐射剂量减低63.16%。结论:结合三维自适应迭代剂量降低重建的低剂量CT技术可以用于颈部CT扫描,可以减少辐射剂量并提供优质的图像。      

虚拟单能图像与常规CT图像的图像质量对比

目的:对比双源双能CT的虚拟单能图像与常规CT图像的图像质量.方法:采用西门子SOMATOM Force双源双能CT扫描图像质量控制体模Catphan 500的高对比度分辨率CTP528组件和低对比度分辨率CTP515组件,分别采用双球管扫描方案重建低、中、高3档虚拟单能能谱图像(A组:40keV,B组:70keV,C...     

CT轴扫描和螺旋扫描模式对颅脑急诊患者影像质量与辐射剂量的影响

目的:探讨CT轴扫描和螺旋扫描模式对颅脑影像质量和辐射剂量的影响,为颅脑急诊CT患者合理选择扫描模式提供依据。方法:20例患者,急诊CT扫描采用螺旋扫描模式,首次复查时采用轴扫描模式。管电压120kV,管电流290mA,球管转速0.8s,层厚5mm,间隔5mm,螺距0.969∶1,标准重建算法。测量脑灰质和脑白质CT值和背景噪声,计算SNR和CNR,并对图像噪声、颅底伪影、脑灰、白质对比显示情况进行主观评分,扫描后从CT剂量报告中调取辐射剂量值。两种扫描模式影像质量组间比较采用配对t检验和独立样本卡方检验。结果:轴扫描模式时脑灰、白质CT值分别为(38.02±2.23)HU和(27.01±1.72)HU,螺旋扫描时脑灰、白质CT值分别为(37.76±2.22)HU和(26.99±1.69)HU。CT轴扫描和螺旋扫描模式时,脑白质CT值、SNR和CNR差异没有统计学意义(P>0.05,t=0.045,0.119,0.502),图像噪声、颅底伪影、脑灰、白质对比显示主观评分结果没有统计学意义(P>0.05,χ2=3.142,0.0,3.159)。有效剂量在螺旋扫描模式时为66mSv,在轴扫描模式时为43mSv,但螺旋扫描模式扫描时间短,后处理重组图像对影像诊断有意义。结论:从影像质量和辐射剂量两方面考虑,对颅脑急诊患者CT检查时首选轴扫描模式,但对躁动不合作患者或体位不合作患者应选择螺旋扫描模式。