AIDR3D重建算法超低剂量640层CT结肠成像息肉检出能力的实验研究

目的实验研究三维自适应迭代剂量降低（AIDR3D）重建算法超低剂量640层CT结肠成像的息肉检出能力。方法制作10段猪结肠息肉模型,每段模型上有30枚1~15mm模拟息肉。所有模型用640层CT机扫描,球管电压120kVp,电流剂量分别为10、20、30、40、50mAs。滤波反投影（FBP）和AIDR3D算法重建后获得CT结肠成像的图像。两位不知道扫描电流剂量及重建算法的影像科医生独立分析图像。每位影像科医生的息肉检出信心分5个等级,用Kappa分析评价2位影像科医生息肉检出信心的一致性。根据剂量长度乘积计算辐射剂量。统计分析5种扫描电流剂量、2种重建算法的图像检出息肉的敏感性。结果两位影像科医生对3 000枚息肉检出信心一致性好（κ=0.740）。20mAs扫描并AIDR3D重建对1~〈6、6~〈11、11~15mm息肉检出敏感性与50mAs扫描并FBP重建相同,均达100%;有效辐射剂量1.62mSv较50mAs扫描并FBP重建的4.04mSv降低60.00%,差异有统计学意义（P〈0.05）。10mAs扫描并AIDR3D重建对1~〈6mm息肉检出敏感性77%低于50mAs扫描并FBP重建的100%,差异有统计学意义（P〈0.05）,对6~〈11mm息肉检出敏感性98%也低于50mAs扫描并FBP重建的100%。结论超低剂量20mAs扫描并AIDR3D重建640层CT结肠成像息肉检出能力能够与标准低剂量50mAs扫描并FBP重建媲美,检出敏感性达100%;而且有效辐射剂量降低60.0%,只有1.62mSv。

超低管电流三维自适应迭代剂量降低重建CT猪结肠成像质量与辐射剂量

目的探讨超低管电流三维自适应迭代剂量降低（AIDR3D）重建CT猪结肠成像的图像质量与辐射剂量。方法制作10段猪结肠息肉模型,每段猪结肠黏膜设有30枚直径1-15mm的结节样模拟息肉。对所有模型均采用640层CT机进行扫描,管电压120kVp,电流剂量分别为10、20、30、40、50mAs。并获得滤波反投影（FBP）和AIDR3D重建图像,不同管电流及重建方法组合10组数据：A组（10mA,FBP）、B组（10mAs,AIDR3D）、C组（20 mAs,FBP）、D组（20mAs,AIDR3D）、E组（30mAs,FBP）、F组（30mAs,AIDR3D）、G组（40mAs,FBP）、H组（40mAs,AIDR3D）、I组（50mAs,FBP）、J组（50mAs,AIDR3D）。测算图像的噪声、SNR及CNR作为定量指标,并对图像质量进行主观定性评分。以有效辐射剂量为指标比较各组图像的辐射剂量。结果相同管电流条件下,AIDR3D图像的噪声低于FBP图像,SNC及CNR均高于FBP图像（P均〈0.05）。D组与I组图像的噪声（P=0.052）、SNR（P=0.129）及CNR（P=0.053）差异均无统计学意义。B组图像的噪声（P=0.002）高于I组,SNR及CNR均低于I组（P均〈0.001）。相同管电流条件下,AIDR3D图像的质量评分高于FBP图像（P均〈0.05）。D组与I组的图像质量评分差异无统计学意义（P=0.121）。B组的图像质量评分低于I组（P〈0.001）。与I组（50 mAs,FBP）比较,D组（20 mAs,AIDR3D）的有效辐射剂量降低了59.90%,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论超低管电流（20 mAs）扫描结合AIDR3D重建的猪结肠CT图像质量可媲美常规低管电流（50 mAs）扫描结合FBP重建的图像质量,并有效减低辐射剂量。

100kVp、低浓度对比剂头颈CTA检查的临床价值研究

目的探讨东芝320排CT采用自适应迭代剂量降低技术(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D AIDR3D)、100k Vp条件及低浓度对比剂碘克沙醇(270mg I/m L)行头颈CTA的临床价值。方法收集我院60例临床怀疑头颈部血管病变患者的头颈CTA资料,随机分成A、B两组。A组管电压为100 k Vp,采用Sure Exposure 3D三维智能剂量控制技术,对比剂为碘克沙醇270mg I/m L,重建方法为AIDR 3D。B组管电压120 k Vp,对比剂为优维显(370mg I/m L),采用滤波反投影重建(FBP)法。对图像质量进行分析并记录每例患者接受的辐射剂量,对测量结果行统计学分析。结果 A、B组的容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)分别为(5.3±0.9)m Gy、(10.3±1.4)m Gy及(191.0±37.6)m Gy×cm、(388.1±45.4)m Gy×cm,A组较B组低约48.5%、50.8%,P<0.05,差异有统计学意义。A组各血管CT均值及图像质量评分均高于B组(P<0.05),B组主动脉SNR、CNR高于A组,P<0.05,差异有统计学意义;两组颈内动脉、颈总动脉及大脑中动脉SNR及CNR差异无统计学意义。结论应用100k Vp、低浓度对比剂及AIDR 3D重建算法进行头颈CTA扫描,可获得较好的图像质量,在不影响诊断的前提下能大幅度降低患者辐射剂量。

640层CT冠状动脉造影AIDR3D重建算法的图像质量及辐射剂量评价

目的评价640层CT冠状动脉造影(CTCA)三维自适应迭代剂量降低(AIDR3D)重建算法的图像质量及辐射剂量。方法连续性84例患者接受640层CT自动曝光扫描冠状动脉造影检查,在图像后处理工作站分别采用AIDR3D、滤波反投影(FBP)算法对扫描的原始图像数据进行重建。2位不知道临床信息及重建算法并且富有经验的影像科医生独立测量、计算2种重建算法CTCA的图像噪声、信噪比和对比噪声比,4等级法定性评价CTCA的图像质量。根据CT机扫描输出的剂量长度乘积计算辐射剂量。统计分析比较2种重建算法CTCA的定量及定性图像质量。结果 AIDR3D重建算法CTCA的图像噪声为(27.20±4.40)HU,较FBP(60.00±12.40)HU减少了46.10%,信噪比21.10±5.10较FBP 11.40±2.80提高了84.70%,对比噪声比24.70±5.10较FBP 13.50±3.20提高了82.20%,二者比较均差异有统计学意义(P<0.05)。AIDR3D重建算法冠状动脉近部、中部、远部的图像质量定性评价分数分别为(3.90±0.30)、(3.70±0.50)、(3.60±0.60)分,均高于FBP[分别为(2.60±0.60)、(2.30±0.60)、(2.10±0.70)分],二者比较均差异有统计学意义(P<0.05)。AIDR3D、FBP重建算法可以用于诊断的冠状动脉总段数分别为1 216段(96.50%)、504段(40.00%),二者比较差异有统计学意义(P<0.05)。平均有效辐射剂量为(2.10±1.00)mSv。结论 640层CTCA AIDR3D重建算法不仅较常规的FBP重建算法的图像噪声显著减少,定量及定性图像质量均明显提高,而且有效辐射剂量低。

滤波反投影法与自适应迭代法关于双低儿童胸部CT增强体模的图像质量评估

目的使用儿童胸部模型评估滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)算法与AIDR 3D算法对噪声降低和优化图像质量的差异。方法一个仿真1岁儿童胸部模型的胸腔内配备了6组含有不同碘浓度的管状塑料管,浓度范围0.89~5.29 mgI/mL。该模型在320排CT扫描仪选用低管电压(80 kV)和低电流(13、16、19、22、24、27 mAs)下扫描。图像重建采用FBP、自适应迭代AIDR 3D和AIDR 3D Strong三种方法。测量不同碘浓度的塑料管内和模型组织部分的CT值、图像噪声、对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)。两位放射科医生对影像质量进行独立评估。结果相对于FBP法,AIDR 3D在相同剂量水平下有效降低图像噪声。采用AIDR 3D Strong算法对80 kV和13、16、19、22 mAs儿童胸部模型图像进行了高质量评分(AIDR 3D Strong:3.85±0.39,AIDR 3D:3.54±0.46,FBP:3.17±0.68)。与相同的低剂量方案相比,使用AIDR 3D Strong重建试管(4.42 mgI/mL)的CNR值高于FBP重建试管(5.29 mgI/mL)。结论相比FBP,AIDR 3D Strong显著降低了图像噪声,提高图像质量。对于儿童CT扫描在低辐射剂量下,有进一步降低造影剂的浓度的可能。儿科胸部模型验证可尝试多种低浓度碘化造影剂和低剂量扫描,优化CT扫描方案。

探究全模型迭代算法对胰腺CT图像质量的改善情况

目的探索全模型迭代算法(Forward Projected Model-Based Iterative Reconstruction Solution,FIRST)对胰腺CT图像质量改善的价值。方法回顾性收集行腹部增强检查并且诊断胰腺正常的患者37例。所有患者均进行了平扫期、动脉期、实质期和延迟期四期扫描,对四期原始数据分别重建三组图像,分别为FIRST图像、混合迭代算法(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR 3D)图像和滤波反投影算法(Filtered Back Projection,FBP)图像。测量并计算图像的平均CT值、噪声指数SD值、信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)值和对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)值等客观指标,并对三组图像分别进行主观评分统计。从客观和主观两方面来评估FIRST对胰腺CT图像质量的改善效果。结果客观指标的评价结果显示三种重建算法的四期图像CT值无统计学差异(P值均>0.05);SD值、SNR值和CNR值均具有统计学差异(P值均<0.001)。主观评分的结果显示FBP重建图像平扫期和延迟期不能满足诊断需要,其余图像均符合诊断需要,整体评分AIDR3D高于FIRST和FBP。结论FIRST技术相比较AIDR3D和FBP重建算法可以显著降低图像噪声。在满足临床诊断需求的情况下,FIRST技术在胰腺图像质量的客观评估中更具优势。

AIDR技术在优化婴幼儿胸部CT扫描方案中的应用价值

该研究是探讨自适应迭代剂量降低重建技术(adaptive iterative dose reduction,AIDR)在婴幼儿胸部CT扫描中的应用。本研究从拟行胸部CT检查的患儿中随机选取40例,分成A与B两组,A组管电压为80kV,用AIDR重建技术;B组为100kV,用滤过反投影重建技术(FBP)。比较A、B两组CT值、标准差(SD)、信噪比(SNR)、对比信噪比(CNR)、CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)及辐射剂量。该研究所得到的A、B两组的图像质量评分、CT值、SD、SNR、CNR差异均无统计学意义。A组较B组辐射剂量降低。所以本研究认为在婴幼儿胸部扫描中采用80kV加ADIR重建,图像质量能达到诊断要求,且可降低辐射剂量。

基于全模型迭代算法对腹部CT血管造影图像质量改善探讨

目的探讨全模型迭代(Forward Projected Model-Based Iterative Reconstruction Solution,FIRST)算法对腹部CT血管造影的图像质量改善情况。方法回顾性分析于北京医院放射科行腹部CT血管造影检查的患者30例,分别对其图像进行不同算法的重建:滤波反投影算法(Filtered Back Projection,FBP)、混合迭代重建算法(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR 3D)和FIRST算法,并对3组图像进行最大密度投影后处理。采用单因素方差分析法对腹部主要血管及肌肉的CT值、噪声(Standard Deviation,SD)、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)和对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)进行对比,主要包括:第12胸椎水平的腹主动脉(Abdominal Aorta,AA)、腹腔干(Celiac Trunk,CT)、肠系膜上动脉(Superior Mesenteric,SMA)、肾动脉(Renal Artery,RA)、肝右动脉(Right Hepatic Artery,RHA)水平;在主观评价方面,由两名工作经验分别为7年及10年以上的放射科技师,通过双盲法按照5分标准进行评估,通过Kappa分析观察者间一致性,并采用Kruskal-Wallis检验分析3组图像之间的差异。结果与FBP组和AIDR 3D组相比,FIRST组中腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉、背景(肌肉)的SNR、CNR值显著升高(P<0.001);3组腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉、肝右动脉、背景(肌肉)的CT值无统计学意义(P>0.05)。在主观评分方面,FIRST组及AIDR 3D组均可满足诊断需要,主观评分均优于FBP组(P<0.05);此外,FIRST组的主观评分显著优于AIDR 3D组(P<0.05)。结论在腹部CT血管造影的重建算法中,与FBP和AIDR 3D相比,FIRST重建算法可以显著改善图像质量。

100 kVp条件下深度学习重建算法对头颈CT血管造影图像质量的影响

目的 评价100 kVp条件下深度学习重建算法对头颈CT血管造影(CTA)图像质量的影响。方法 2021年3至4月北京协和医院行头颈CTA检查的37例患者,采用100 kVp管电压进行CT扫描,基于三维自适应迭代剂量降低(AIDR 3D)和深度学习高级智能Clear-IQ引擎(AiCE)低、中、高强度算法重建出4组图像,测量并计算横断位图像感兴趣区的平均CT值、标准差(SD)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)等客观指标,并分别对4组大脑前动脉矢状位最大密度投影图像进行主观评分(1分:差,5分:优秀)。结果 AiCE低、中、高强度和AIDR 3D组图像的SNR和CNR值比较差异均有统计学意义(P均<0.01)。AiCE低、中、高强度和AIDR 3D组图像的质量评分分别为(4.78±0.41)、(4.92±0.27)、(4.97±0.16)、(3.92±0.27)分,3组AiCE图像与AIDR 3D组比较差异均有统计学意义(P均<0.001)。结论 在头颈CTA检查图像质量方面,100 kVp条件下深度学习AiCE重建算法优于AIDR 3D,能够显著提高图像质量,可以在临床检查中加以应用。

100kVp条件下全模型迭代技术对头颈CTA图像质量的影响

目的探讨100 kVp条件下全模型迭代技术(Forward Projected Model-Based Iterative Reconstruction Solution,FIRST)对头颈CT血管造影(CT Angiography,CTA)图像质量的影响。方法分析33例行头颈CTA检查的患者并重建出滤波反投影(Filtered Back Projection,FBP)、混合迭代重建算法(Adaptive Iterative Dose Reduction 3D,AIDR-3D)和FIRST三组图像,对三组图像进行最大密度投影处理。从客观测量和主观评分两方面来评价不同重建方式对头颈CTA图像质量的影响。结果客观指标:三组图像间的CT值在主动脉弓处相比具有统计学差异(P<0.001),其余部位结果比较,差异无统计学差异(P>0.05);三组间的SD值、信噪比和噪声比值,在各血管均具有统计学差异(P<0.05)。主观评分:三组不同重建图像均能满足诊断要求,FBP组与AIDR-3D组图像间评分无统计学差异(P>0.05),FIRST组评分与FBP组、AIDR-3D组相比均具有统计学差异(P<0.05)。结论在头颈CTA检查图像质量上,与FBP和AIDR-3D重建算法相比,FIRST重建技术能够降低图像噪声,提高图像信噪比,在颅内细小血管的显示能力方面表现更佳,可以在临床检查中加以应用。

自适应迭代降剂量技术在克罗恩病CT小肠造影中的临床应用

目的 评价自适应迭代降剂量（AIDR）技术在克罗恩病CT小肠造影中的应用.方法 回顾性分析2013年1-3月间中山大学附属第六医院收治并经炎性肠病多学科诊疗小组确诊为克罗恩病的26例患者的临床和影像资料,所有病例均采用AIDR技术行CT小肠造影检查.由两名诊断克罗恩病经验丰富的放射科医生分别阅片,计算每例患者所受电离辐射总量,并分析克罗恩病影像学特点.结果 26例患者辐射剂量为5.58～12.90（9.00±2.00） mSv,明显低于常规使用剂量（15 mSv）.克罗恩病CT小肠造影检查发现,26例患者中,1例患者处于静止期,另外25例共出现109处节段性肠壁增厚,合并系膜侧淋巴结肿大,同时出现异常强化现象.其中16例发现肠腔狭窄,12例肠壁呈分层样强化,14例出现“梳样征”;8例出现系膜侧脂肪密度增高,7例肠瘘,6例腹腔脓肿,3例肛瘘.结论 低剂量AIDR技术CT小肠造影技术不会损失图像质量,能够有效诊断克罗恩病并明显降低辐射剂量.

MBIR重建算法在改善腹部CT图像质量方面的价值研究

目的比较基于模型的迭代重建(MBIR)、自适应统计迭代重建(ASiR)和滤波反投影(FBP)3种重建算法对低剂量扫描条件下腹部CT图像质量的影响。方法共36例成年患者在能谱CT(Discovery CT750HD)上行常规胸部CT检查,采用自动曝光控制技术(Auto mA;GE Healthcare,Waukesha,Wis)进行扫描。获得FBP、40%ASiR和MBIR算法重建的0.625 mm层厚的CT图像。测量并比较所得部分上腹部图像的背景噪声,肝脏、竖脊肌、腹主动脉的噪声及图像的对比噪声比(CNR);并对腹部图像质量进行主观评价。结果相同层厚情况下,与FBP相比,40%ASiR和MBIR图像的背景噪声、肝脏、竖脊肌和腹主动脉的噪声分别降低21.82%、16.62%、23.10%和24.74%及57.00%、70.17%、67.77%和74.49%。与FBP相比,40%ASiR和MBIR的CNR分别提高26.47%和235.29%。相同层厚情况下,MBIR图像的噪声最小,CNR最高。MBIR图像中的噪声明显低于FBP图像,而CNR明显高于FBP(P<0.001)。图像质量的主观评分MBIR也明显高于FBP(4.32±0.55 vs 2.51±0.68,P<0.001)。结论在低剂量扫描条件下,MBIR和ASiR重建算法有助于提高腹部CT图像的质量,特别是MBIR重建算法可以明显提高图像的CNR,并显著降低图像的噪声。采用MBIR重建算法具有降低常规腹部CT检查的辐射剂量的潜能。