FBP、ASiR和VEO重建算法对腹部CT图像质量的影响

目的:探讨传统滤波反投影法(FBP),自适应统计迭代重建技术(ASiR)和基于模型的迭代重建(VEO)3种重建技术对常规剂量腹部薄层CT图像质量的影响。方法:采用GE Discovery CT750HD对35例患者进行腹部常规剂量CT扫描。分别采用FBP、50%ASiR和VEO重建技术对原始数据进行0.625mm薄层重建,并应用后处理台对图像进行质量评价分析。测量并比较肝脏、胰脏、脾脏、肾脏、髂内肌、子宫和前列腺等的噪声值、信噪比(SNR)、和对比噪声比(CNR)。重建图像的主观评价由3名有经验的影像医师采用盲法评价。结果:FBP、50%ASiR和VEO三组图像的肝脏噪声分别为30.76±5.79,21.89±4.21和12.01±1.79,50%ASiR和VEO组图像噪声分别较FBP组降低29%和61%(P均<0.01)。FBP、50%ASiR和VEO三组图像的肝脏组织的CNR分别为7.53±1.49,10.95±2.57和16.85±14.93,50%ASiR和VEO组图像CNR分别较FBP组提高46%和123%(P均<0.01)。FBP、50%ASiR和VEO三组图像的肝脏组织的SNR分别为2.56±0.79,3.70±1.23和4.85±1.91,50%ASiR和VEO组图像SNR分别较FBP组提高45%和89%(P均<0.01)。结论:与FBP重建算法比较,在相同剂量条件下,50%ASiR和VEO能显著降低腹部CT图像噪声并提高图像质量;其中VEO重建算法降噪及提高图像质量效果更为显著。

Revolution 256 CT胸部低剂量扫描不同噪声水平与后置ASIR-V权重的最佳组合

目的探讨Revolution 256CT胸部低剂量扫描不同噪声指数(NI)水平与后置ASIR-V权重的最佳组合。方法随机将320例胸部健康体检者分为4组:常规剂量组(NI15)和低剂量组(NI25、30、35),每组80例,均与后置ASIR-V不同权重(0~100%)相结合。测量计算感兴趣区噪声(SD)值、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、剂量容积指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)及有效辐射剂量(ED),并对图像进行主观评分,得出最佳噪声指数(NI)及后置ASIR-V权重的组合。客观指标比较用方差分析,主观指标比较用Kappa一致性检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果(1)随着ASIR-V权重的增加SD值逐渐减小、SNR及CNR值逐渐增加,差异有统计学意义(F=1.216~39.410,P<0.05)。(2)随着NI值的增加,SD值逐渐增加,SNR及CNR值逐渐减小,差异有统计学意义(F=1.216~39.410,P<0.05)。(3)随着NI值的增加,CTDIvol、DLP、ED值逐渐减小,差异有统计学意义(F=140.221~153.169,P<0.05),3组低剂量组较常规剂量组ED分别降低约68%、79%、84%。(4)主观评分一致性较好(Kappa=0.888,P﹤0.05),在NI15结合30%ASIR-V权重、NI25结合40%ASIR-V权重;NI30结合50%ASIR-V权重;NI35结合60%ASIR-V权重时最高。结论Revolution 256CT胸部低剂量扫描最佳NI及后置ASIR-V权重组合为NI15结合30%ASIR-V权重、NI25结合40%ASIR-V权重、NI30结合50%ASIR-V权重及NI35结合60%ASIR-V。

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（adaptive statistical iterative reconstruction，ASIR）儿童低剂量胸部CT与传统的滤过反向投影（filteredbackprojection，FBP）的图像质量、噪声和放射剂量。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，o～12月预设噪声指数11HU，1～3岁预设噪声指数13HU，4～6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，1～7岁预设噪声指数8HU，7～17岁预设噪声指数12HU，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（CTDIv01）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CTDIv01分别为（1.19±0．78）mGy和（2．62±0．93）mGy，试验组CT-DIvol比对照组降低了54．6％，两者间差异明显（Pd0．001）。结论应用ASIR技术可获得稳定图像质量，满足诊断的前提下，可以能进一步有效减低射线剂量。

自适应迭代重建算法对儿童副鼻窦CT能谱成像质量及辐射剂量的影响研究

目的:探讨自适应迭代重建(ASIR)算法对儿童副鼻窦CT能谱成像质量及辐射剂量的影响。方法:选取在医院行能谱CT检查的86例疑似副鼻窦病变患儿,按就诊顺序随机将其分为对照组和观察组,每组43例,对照组采用常规能谱CT诊断,观察组采用ASIR算法结合能谱CT诊断,采用ASIR算法对儿童副鼻窦病变诊断效能、成像质量、辐射剂量的容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量-长度乘积(DLP)、成像噪声值和比较噪声比(CNR)等指标的影响进行分析比较。结果:常规能谱CT成像诊断副鼻窦病变的灵敏度、特异度和准确率分别为86.84%、60.00%和83.72%;ASIR算法结合能谱CT成像诊断副鼻窦病变分别为91.67%、85.71%和90.70%,ASIR算法结合能谱CT成像诊断副鼻窦病变的准确率较常规能谱CT成像略高,差异无统计学意义;观察组成像质量较对照组明显高,而CTDIvol和DLP较对照组明显低,差异有统计学意义(t=14.135,t=525.366,t=44.830;P<0.05);两组成像噪声值和CNR相比较差异无统计学意义。结论:ASIR算法结合能谱CT诊断儿童副鼻窦病变的效能与常规能谱CT相当,在提高成像质量的同时降低患儿辐射剂量,且不会增加成像噪声。

自适应统计迭代重建技术在低剂量CT结肠成像中息肉检出能力的评价

目的:评价不同水平自适应统计迭代重建(ASIR-V)算法对提高CT结肠造影(CTC)息肉检出率及其降低辐射剂量的价值。方法:选用离体猪结肠获得模拟息肉30个,按息肉直径(D)不同分为1~5 mm组、5~10 mm组和10~15 mm组,每组息肉10个。使用Revolution CT在管电压120 k Vp及不同管电流条件下扫描,应用6种不同权重(0、10%、30%、50%、70%和90%)ASIR-V算法进行图像重建。由两名医师进行息肉检出评分,并计算息肉检出率,比较其检出评分的一致性,采用线性回归分析息肉大小、管电流及ASIR-V算法权重变化与息肉检出率的相关性。统计息肉全部检出的最低辐射剂量,计算辐射剂量的降低幅度。结果:两名医师息肉检出评分一致性好(kappa=0.831);管电流及ASIR-V权重变化与息肉检出评分呈显著正相关(r=0.884,r=0.861;P<0.05)。息肉为1~15 mm时,当管电流为30 mA、权重为50%时ASIR-V算法重建与全部息肉检出率显著相关(r=0.677,r=0.644;P<0.05);息肉大小与检出率显著相关(r=0.688,P<0.05)。1~5 mm组息肉全部检出最低管电流为30 mA,权重为50%时ASIR-V算法重建与息肉检出率显著相关(r=0.924,P<0.05)。5~10 mm组息肉全部检出的最低管电流为30 mA,权重为30%时ASIR-V算法重建。管电流为10 mA或30 mA时,随ASIR-V算法权重增高,检出率提高。10~15 mm组的息肉检出,所有条件下检出率均达100%。当管电流为30 mA时,有效剂量为0.61 mSv,较50 mA(1.02 mSv)时降低67%。结论:应用ASIR-V算法可提高结肠息肉检出率,并有效降低辐射剂量,为低剂量CT结肠成像筛查提供了可能。

低管电压和低碘浓度溶剂联合自适应统计迭代重建V技术在主动脉CT造影扫描中的可行性研究

目的:探析低管电压和低碘浓度溶剂联合自适应统计迭代重建V(ASIR-V)技术在主动脉CT血管造影(CTA)扫描中的可行性。方法:选择医院收治的似诊为主动脉疾病行胸腹主动脉CTA检查的104例患者,所有患者均行主动脉CTA扫描检查,根据CTA扫描参数的不同分为对照组(48例)和观察组(56例),对照组采用管电压120 kVp、对比剂350 mg I/ml,观察组采用管电压80 kVp、对比剂320 mg I/ml。测量两组CT图像中的升主动脉、降主动脉、腹主动脉、髂总动脉和股动脉的CT值以及噪声标准偏差(SD)值,并计算管腔内的信噪比(SNR),记录CT容积剂量指数(CTDI_(vol))、剂量长度乘积(DLP),计算有效辐射剂量(ED)及碘剂量。按照欧洲放射学会指南推荐的CT图像质量相关评分标准5分法主观评价图像质量。结果:观察组升主动脉、降主动脉、腹主动脉、髂总动脉及股动脉节段中的CT值水平明显高于对照组,差异有统计学意义(t=6.508,t=7.692,t=12.460,t=7.964,t=7.736;P<0.05),升主动脉、降主动脉及股动脉节段中的SD值水平明显高于对照组,差异有统计学意义(t=3.947,t=2.724,t=1.487,t=2.891;P<0.05),升主动脉、降主动脉、腹主动脉及髂总动脉节段中的SNR值水平明显高于对照组,差异有统计学意义(t=3.182,t=3.257,t=3.732,t=3.927;P<0.05),CTDI_(vol)、DLP、ED及碘剂用量水平明显低于对照组,差异有统计学意义(t=16.836,t=18.073,t=13.654,t=21.922;P<0.05)。两组患者图像质量主观指标评分差异无统计学意义。结论:低管电压和低碘浓度溶剂联合ASIR-V技术行主动脉CTA扫描检查可有效降低患者辐射剂量及碘摄入量,并能获得优质的图像质量,为临床提供精准诊断依据。

全模型实时自适应迭代重建技术在胸部扫描中的临床应用

目的:分析全模型实时自适应迭代重建(ASIR-V)技术在胸部CT检查中的应用价值,探索前置和后置ASIR-V权重的最优组合。方法:前瞻性选取80例行胸部CT检查的患者,采用随机数表法将其分为A组、B组、C组和D组,每组20例,A组、B组、C组和D组患者分别为前置30%、40%、50%、60%ASIR-V权重。图像重建中A组行后置30%100%ASIR-V权重重建,获得A3A10亚组;B组、C组和D组分别行后置40%100%、50%100%和60%100%权重重建,并分别获得B4B10、C5C10和D6D10亚组。比较各组容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),计算有效剂量(ED);评价4组图像肺实质与降主动脉CT值与噪声值(SD);对图像的主观评分值进行分析。结果:4组患者辐射剂量测量值CTDIvol、DLP和ED随前置ASIR-V权重增加而明显降低,差异有统计学意义(F=13.860,F=12.731,F=12.680;P<0.05)。A组、B组、C组和D组的各亚组间随后置ASIR-V权重增加,肺实质噪声值和降主噪声值逐渐降低,差异有统计学意义(FA亚组=9.477,F=19.541;FB亚组=5.784,F=48.784;FC亚组=4.504,F=10.046;FD亚组=4.504,F=10.046;P<0.05)。A组亚组中,A3A6主观评分值逐渐增高,A6A10主观评分值逐渐降低;B组、C组和D组中主观评分值较高的为B6、C7和D8,其中B6主观评分值最高。结论:在胸部扫描中前置40%联合后置60%ASIR-V权重重建,可明显降低辐射剂量获得较好图像质量。

迭代重建算法的研究进展

在满足临床诊断要求的图像质量同时，减少受检者的辐射剂量，已成为当今影像学的重要研究方向，重建算法的改进就是CT低剂量研究的一个重要方向。常用的CT图像重建算法主要有两类：解析算法（Analytic Reconstruction，AR）和迭代算法（Iterative Reconstruction，IR）。作为解析算法的代表，FBP算法一直都被作为CT图像重建方法的基础和“金标准”，该算法运算速度快，但对成像过程做了很多简化模拟，易受统计波动的影响，图像噪声较大。迭代算法可以弥补FBP算法所固有的问题。近年来，多种迭代算法已经快速发展，并陆续投入了临床应用，其中，自适应统计迭代重建技术（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction，ASiR）可以有效地降低图像噪声，改善图像质量，在保证同样图像质量和相似重建速度的前提下，剂量可以降低30％-65％。

新一代多模型迭代算法在70 kVp成人副鼻窦CT扫描中的应用

探讨成人在70 k Vp副鼻窦CT检查中降低有效辐射剂量的同时,获取最佳图像质量的新一代多模型迭代算法(Adaptive Statistical Iterative Reconstruction-V,Asir-V)的权重。本研究对20例成人患者进行副鼻窦Revolution CT检查,采用70 k Vp、230 m A条件下进行螺旋CT扫描,扫描完成后对每例患者的原始数据采用不同权重(0,20%,40%,60%,80%,100%)的后置新一代多模型迭代算法(Adaptive Statistical Iterative ReconstructionV,Asir-V)重建的方法,共获得120幅图像,并对每例6组图像进行客观评价及主观评分。客观评价包括噪声(standard deviations,SD)和对比噪声比(contrast noise ratio,CNR),主观评价由2名评价医生对图像质量评分并对两者的主观一致性进行评价。每例患者扫描完成后,记录其剂量长度乘积(dose-length product,DLP)和CT容积剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol),并计算其平均有效辐射剂量(effective dose,ED)。客观评价结果表明不同权重的Asir-V图像噪声随着Asir-V权重的提升而降低,CNR值随着Asir-V权重的提升而升高,且有效辐射剂量ED较常规头颈部CT检查的平均辐射剂量明显减少;主观评价结果表明不同权重的Asir-V图像评分不同,在Asir-V 60%时评分最高,且2名医生主观评价一致性好。结合主客观评价结果,认为在70 kVp、230 mA成人副鼻窦Revolution CT检查中,Asir-V 60%的图像既可满足临床诊断的需要,也可明显降低有效辐射剂量。

自适应统计迭代重建算法对肝脏低剂量CT能谱成像质量的影响

目的 探讨自适应统计迭代重建算法（ASIR）在肝脏低剂量CT能谱成像（GSI）中降低辐射剂量、优化图像质量的价值.方法 将60例行肝脏CT能谱成像患者按就诊顺序分为2组,每组30例：A组为低剂量GSI扫描组,采用ASIR重建,按不同ASIR权重值分别重建A1组（ASIR0％）图像和A2组（ASIR 50％）图像;B组为常规剂量GSI扫描组,采用滤波反投影法（FBP）重建图像.由2名放射科医师对3组GSI图像质量进行评价,并比较A、B两组辐射剂量的差异.结果 A组和B组的有效剂量（E）分别为（3.2±0.2）和（5.8±0.2）mSv（Z=-6.874,P＜0.05）.A1组、A2组和B组GSI图像的噪声、信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）差异均有统计学意义（F =24.013、15.646和8.285,P＜0.05）.与A1组图像相比,A2组和B组图像的噪声均较低,但SNR值和CNR值均较高（P＜0.05）;而A2组和B组图像的噪声、SNR和CNR差异均无统计学意义（P＞0.05）.3组图像的主观评价结果差异有统计学意义（F=102.38、105.768,P＜0.05）,主观评分结果一致性较好（Kappa=0.819,P＜0.05）.结论 应用低管电流CT能谱成像技术联合ASIR算法可以显著降低肝脏增强门静脉期GSI扫描的辐射剂量,并可得到较好的图像质量.

宝石能谱CT GSI成像和常规成像在上腹部应用价值的对比研究

目的:探讨宝石能谱CT GSI扫描模式在上腹部检查中降低辐射剂量和优化图像质量的可行性及应用价值。方法:选择2016年9月至2016年12月期间我院40例拟行上腹部三期增强的患者,根据扫描模式将患者分为A组和B组,每组20例。A组患者采用宝石能谱CT常规扫描模式行螺旋扫描,管电压120 Kvp及自动毫安管电流,确定NI值为10。B组患者采用GSI模式行三期增强扫描收集门脉期图像。回顾性自适应统计迭代重建(ASIR)70kev单能量图像,应用ASIR Review工具收集0到100%ASIR的CT值、噪声值,计算图像信号噪声比(SNR)。记录各组剂量报告中CT剂量容积指数(CTDI vol)及剂量长度乘积(DLP),并计算有效剂量(ED),采用图像质量主观评分对图像进行评价。结果:B组CT值、噪声值及SNR均高于A组(P<0.05),B组CTDIvol、DLP和ED均显著低于A组(P<0.05);随着ASIR升高,SNR升高,但是图像质量主观评分先升高后降低。当ASIR为50%时,图像质量最高,不同ASIR的CT值、噪声值之间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:宝石能谱CT GSI扫描模式的效果明显优于螺旋扫描,同时在降低图像噪声的前提下选择50%ASIR,可保障图像质量。