低剂量结合iDose迭代重建算法在上腹CT扫描中的应用

目的比较低剂量与常规剂量扫描滤波反投影(FBP)、i Dose1、i Dose3、i Dose5重建对上腹部CT图像质量影响的差异。方法按照就诊顺序,对60例患者行常规剂量上腹CT增强扫描,60例行低剂量上腹CT增强扫描。采用自动管电流调控技术,低剂量组门静脉期m As基准值较常规剂量组降低20%。采用FBP、i Dose1、i Dose3、i Dose5分别对两组门静脉期的图像进行重建。计算图像的噪声、信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)。两名具有5年以上工作经验的医师评价图像的主观质量(噪声、诊断可接受性、伪影及锐利度)。分别将常规剂量、低剂量组按照性别分为两组,记录容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),计算有效剂量(ED)。结果低剂量扫描结合i Dose重建后图像均能满足诊断要求,与常规剂量组相比,男性低剂量组CTDIvol、DLP、ED分别降低26.39%、26.71%、26.71%,女性分别降低24.52%、25.27%、25.27%。结论低剂量扫描结合i Dose迭代技术可以在满足图像诊断质量的前提下有效降低辐射剂量。

iDose迭代重建算法在低剂量上腹CT扫描中的应用

目的比较常规剂量扫描滤波反投影(FBP)重建与低剂量扫描i Dose迭代重建(IR)对上腹CT扫描图像质量及辐射剂量影响的差异。方法按就诊顺序将180例行上腹CT增强的被检者平均分成3组,即A组为常规剂量扫描FBP重建,B组、C组门静脉期m As的基准值分别较A组降低20%、40%,i Dose重建,测量3组图像的噪声、信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR)。2名从事腹部影像诊断5年以上的医师评价图像的主观质量(噪声、伪影、诊断信心度、细小结构的显示及肝脏病变的显示);比较3组图像的主观、客观评价指标的差异,记录被检者的容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),计算有效剂量(ED)、体型特异性的剂量评估(SSDE)。分别将3组被检者按照体质量指数(BMI)分为BMI<20 kg/m2、BMI 20~24.9 kg/m2、BMI>24.9 kg/m23组,比较不同BMI组间辐射剂量降低幅度的差异。结果与常规剂量扫描FBP重建相比,低剂量扫描结合i Dose重建后图像的噪声降低,SNR、CNR提高,同时被检者的辐射剂量降低,且BMI<20 kg/m2组辐射剂量降低最多。结论低剂量扫描结合i Dose迭代技术可以在满足图像诊断质量的前提下有效降低辐射剂量。

不同迭代重建算法在眼眶CT中的适用性研究

目的:探讨不同迭代重建算法在眼眶CT中的应用价值。方法:回顾性收集2024年1月至2024年3月首都医科大学附属北京同仁医院行眼眶CT检查的31例患者,分别使用混合迭代重建算法(iDose4)和全模型迭代重建算法(IMR)技术对图像进行标准算法和骨算法重建,对比分析不同重建算法图像的平均CT值、噪声(SD)、信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)以及图像质量主观评分;采用随机区组方差分析比较不同算法重建图像间的客观指标差异;采用多个相关样本的秩和检验比较不同算法重建图像的主观评分差异。结果:不同标准算法重建图像的CT值、噪声、SNR、CNR差异均有统计学意义,与iDose4相比,IMR标准算法重建图像噪声降幅达25%~67%,SNR增加1.3~1.5倍,CNR增加2~3倍;与iDose4相比,IMR骨算法重建图像噪声降幅达70%~96%,SNR增加5~15倍,CNR增加4~31倍;不同骨算法及标准算法的图像质量评分差异均有统计学意义,标准算法IMR1-Brain Routine组评分最高5(4,5),骨算法iDose43 YD组评分最高5(5,5);两名观察者评分的一致性较强,加权Kappa系数0.644~1。结论:眼眶CT中推荐使用混合迭代重建技术iDose4 Level 3重建骨算法图像,使用全模型迭代重建技术IMR Level1重建标准算法图像。

基于迭代重建算法的iDream重建技术对CT定量分析肺功能的影响研究

目的:探究不同iDream重建等级(1、3、5级)对CT定量分析肺功能参数的影响,为临床应用iDream重建技术定量测量肺气肿指标提供参考。方法:回顾性选取2021年12月至2022年1月在某院行胸部CT平扫的50例患者,分别使用滤波反投影(fittered back projection,FBP)、iDream 1级、iDream 3级、iDream 5级4种方法重建图像。测量4组图像的主气管CT值和标准差(standard deviation,SD)值并计算图像信噪比(signal to noise ratio,SNR),使用肺功能定量分析软件测量4组图像的双肺总容积(total lung volume,TLV)、肺气肿容积(emphysema volume,EV)、肺气肿指数(emphysema index,EI)、15%肺衰减值(15th percentile of lung attenuation,Perc 15)、15%肺质量(pulmonary density 15%,PD15%)。采用SPSS 22.0统计学软件进行数据对比。结果:4组间图像主气管CT值、TLV比较,差异无统计学意义(P>0.05),4组间SD、SNR、EV、EI、PD15%、Perc 15比较,差异有统计学意义(P<0.05)。随着iDream重建等级的增高,主气管SD值、EV、EI逐渐降低,iDream 3级组与iDream 5级组EV、EI比较,差异无统计学意义(P>0.05);随着iDream重建等级的增高,PD15%、Perc 15逐渐升高,iDream 3级组与iDream5级组PD15%、Perc 15比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:随着iDream重建等级的增高可降低图像噪声,影响CT定量分析肺功能结果,iDream 3级和iDream 5级可保证EV、EI、PD15%、Perc 15相对稳定,不受迭代重建算法强度影响。

基于FCM及快速迭代收缩阈值算法的平面ECT图像重建

为提高平面阵列电容成像系统的成像精度,提出一种基于模糊C均值聚类(FCM)进行数据优化的快速迭代收缩阈值算法(FISTA)。根据平面阵列电容数据的特点,首先利用FCM算法对测量电容值进行分类,保留有效电容值,实现电容向量降维;然后利用离散小波基(DWT)对灰度值进行稀疏表示,并建立L1正则化模型,采用FISTA进行求解,以实现图像重建;最后将FCM处理后的电容值分别用于Landweber算法、Tikhonov算法进行重建对比。仿真与实验结果表明,该算法重建图像的平均相对误差约为0.0527,平均相关系数约为0.9422,均优于其它算法,且重建图像伪影较少,更接近真实情况;因此,所提算法具有更好的重建效果。。

1024×1024重建矩阵结合迭代重建算法在胃部CT血管成像中的应用

目的 探究1 024×1 024重建矩阵结合迭代重建(Karl)算法在胃部血管及肿瘤供血动脉CT血管成像中的应用价值。资料与方法 前瞻性收集大连医科大学附属第一医院2022年3—6月行胃部CT血管成像的胃部肿瘤患者30例,对CT扫描图像原始数据进行分组重建。A组采用常规512×512矩阵结合Karl 5级重建;B组采用1 024×1 024大重建矩阵结合不同等级Karl算法重建,分为B1(Karl 5)、B2(Karl 7)及B3(Karl 9)3个亚组。在轴位图像上测量胃左动脉起始部的腹主动脉、腹腔干、脾动脉、肝动脉及同层面腹壁皮下脂肪组织的CT值和SD值,计算信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)。由2名观察者采用5分法评估各组图像质量。结果 2名观察者主观评价一致性较好(Kappa=0.782~0.789,P<0.05),B1~B3组图像主观评分均优于A组,B2组得分最高(二维评分:χ^(2)=27.309、24.250;三维评分:χ^(2)=21.964、21.294;P均<0.05),30例患者中25例见胃动脉系统参与肿瘤供血,B2组各血管的清晰显示率均优于A组;A与B1、B2组各血管CT值差异无统计学意义(t=-1.918~2.720,P>0.05),B2组较A组血管SD值、SNR、CNR和背景噪声值,除腹主动脉SD、肝动脉CNR外差异均无统计学意义(t=-5.909~5.768,P>0.05);B1~3组图像随着Karl算法等级提高,SD值逐渐降低(F=2.881~27.109,P<0.05),SNR、CNR逐渐升高(F=3.612~12.149,P<0.05)。结论 1 024×1 024重建矩阵结合Karl 7级算法可以改善图像质量,增强胃部微细血管及肿瘤供血动脉分支的显示效果,在临床上有很好的应用价值。

高级建模迭代重建算法对颞骨CT图像质量的影响

目的比较不同水平的高级建模迭代重建算法(ADMIRE)对颞骨CT图像质量的影响。方法收集2023年1月至2月在空军军医大学唐都医院行颞骨CT扫描的患者24例,其中男性13例,女性11例;年龄21~61岁,平均年龄43.3岁。采用德国西门子SOMATOM FORCE CT扫描仪对24例患者行颞骨CT扫描,分别采用传统滤波反投影(FBP)和AD MIRE 1、3、5对扫描后的图像进行重建,比较4组图像客观评价(包括CT值、噪声、信噪比)、主观评价的差异。结果4组图像的客观评价、主观评价总分差异均有统计学意义(P<0.05);相对于FBP,ADMIRE重建后,图像的噪声减低,信噪比升高,ADMIRE 5噪声最小,信噪比最高;ADMIRE 1与FBP组图像主观评价差异无统计学意义,ADMIRE 3图像质量最好,5分占比最高(75%)。结论采用高级建模迭代重建算法后,图像噪声减低,信噪比提高,但并非迭代比例越高,图像质量越好。

基于放疗科大孔径CT的自适应迭代重建技术在肺结节穿刺中的应用研究

目的:研究大孔径CT自适应统计迭代重建(ASIR)对肺结节经皮穿刺中图像质量的影响。方法:选取2023年1月—7月于深圳市宝安区人民医院接受大孔径CT引导穿刺的肺结节患者20例。分别应用滤波反投影技术(FBP)和ASIR技术重建图像并评价两组图像质量。主观评价采用Likert评分,客观评价对结节区噪声标准差(SD)、对比噪声比(CNR)和穿刺针针尖位置CT值等资料。结果:图像的主观评价均满足穿刺要求且一致性较好(Kappa值=0.740)。ASIR图像质量随着权重先增加后降低,权重为60%时最佳。和FBP相比,ASIR 60%的Likert评分更高,结节SD和CNR值比较,差异有统计学意义(P=0.004、0.043)。其他统计参数比较,差异均没有统计学意义(P>0.05)。结论:放疗用大孔径CT常规扫描不影响穿刺图像质量,ASIR 60%图像质量更优,可以用于引导肺结节经皮穿刺。

CT扫描剂量和迭代重建算法对胸部不同区域纯磨玻璃结节成像质量及检出能力的影响:体模研究

目的研究CT扫描剂量和迭代重建算法对胸部不同区域纯磨玻璃结节(pGGN)成像质量及检出能力的影响。方法于仿真胸部体模内肺实质、胸膜下及纵隔旁3个区域置入两种不同密度、不同直径的球形pGGN。采用64排螺旋CT预设的自动管电流调制技术[按照设备预设的由高到低的2个扫描剂量等级(常规剂量组、低剂量组)]进行扫描,行三维自适应迭代剂量降低(AIDR 3D)算法重建图像。分析图像质量客观评价指标和pGGN检出率。结果(1)在相同的AIDR 3D重建算法下,低剂量组位于胸膜下和纵隔旁区域pGGN的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)均较常规剂量组低,差异有统计学意义(P<0.05);常规剂量组、低剂量组肺实质内pGGN的平均噪声(SD)、SNR及CNR差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)扫描剂量和AIDR 3D算法均可对胸部不同区域≤5 mm的pGGN的检出率造成影响;其中在低剂量下使用Mild-AIDR算法时,对纵隔旁区域≤5 mm的pGGN检出率影响更为明显。结论低剂量CT扫描和低权重迭代算法会影响胸部纵隔旁pGGN的成像质量和检出能力。对这些区域较小pGGN的筛查和随访,应合理地选择扫描剂量及迭代重建算法的权重。

迭代重建算法(iDose^4)胸部低剂量扫描的初步应用

目的:初步探讨迭代重建算法(iDose4)在胸部低剂量扫描中的临床应用价值。方法:将120例拟行全胸部CT增强扫描的患者随机分为3组(每组40例)。3组在平扫及肺动脉期时扫描参数相同(120kV,管电流自动调控),在主动脉期时3组管电流分别为40、30和20mAs。平扫以及肺动脉期扫描采用滤波反投影算法(FBP)重建图像,主动脉期采用FBP和迭代重建算法(iDose4等级为1、2、3、4、5、6级)。比较肺动脉期与主动脉期有效辐射剂量的变化及气管腔内空气CT值和其标准差(SD)及信噪比(SNR)的差异。在肺窗图像上观察肺内小结构(胸膜下2cm内小血管)的显示情况并对其评分(3分评价法),记录各mAs-iDose4组的平均分,平均分>2分为临床阅片能够接受的图像质量。结果:有效辐射剂量:肺动脉期常规剂量组为(5.84±1.41)mSv;主动脉期40mAs组为(1.49±0.70)mSv,30mAs组为(1.04±0.19)mSv,20mAs组为(0.71±0.05)mSv。气管腔CT值在不同管电流及不同重建算法各组间差异无统计学意义(P>0.05)。不同管电流组间及不同重建方法的图像平均SD值、平均SNR差异有统计学意义(P<0.05)。对肺内小结构的评分:肺动脉期图像为3分;主动脉期40mAs组内iDose4-4、5、6重建图像的平均分大于2分;30mAs组iDose4-5、6重建图像的平均分大于2分;20mAs组的iDose4-6重建图像的平均分大于2分。结论:迭代重建算法(iDose4)在胸部螺旋CT扫描的应用能显著降低辐射剂量且保证图像质量,40mAs采用iDose4-4重建、30mAs采用iDose4-5重建以及20mAs采用iDose4-6重建图像质量均能达到临床要求。

基于AI的新迭代重建算法与低管电压在降低肥胖患者冠状动脉CTA辐射剂量中的应用

目的:探讨采用基于AI的新迭代重建算法与低管电压在降低肥胖患者冠状动脉CTA辐射剂量的可行性。方法:选取行冠状动脉CTA检查的肥胖患者40例,随机分为两组。常规剂量组(A组)和低管电压剂量组(B组)各20例。常规剂量组采用管电压120 kV,管电流200 mAS扫描,低剂量组采用管电压80 kV,管电流200 mAS。采集数据传输到后处理工作站后,分别采用常规迭代重建算法和基于AI的新迭代重建算法的图像重建,对比分析两组的主动脉平均CT值、主动脉及左冠状动脉的信噪比、对比噪声比和右冠状动脉的噪声、信噪比。结果:B组主动脉的平均CT值、主动脉及左冠状动脉的信噪比、对比噪声比和右冠状动脉的噪声、信噪比、对比噪声比与A组无明显统计学差异;两组冠状动脉主观图像质量评分无明显差异;但B组的辐射剂量较A组降低68.2%。结论:新迭代重建算法能够显著性提高重建的图像质量,在新迭代重建算法的加持下,用80 kVp的管电压可以明显降低辐射剂量,同时获得与常规剂量图像质量相当的冠状动脉CTA图像。

瓦里安新型锥形束迭代重建算法的图像质量分析

目的:定量分析头颈部的锥形束CT(cone-beam CT,CBCT)与新型迭代重建锥形束CT(iterative cone-beam CT,ICBCT)图像之间的质量差异。方法:利用Catphan604模体,客观地分析了瓦里安Halcyon加速器CBCT和ICBCT标准头部扫描模式下两种图像的高对比度分辨率、低对比度分辨率、均匀性、图像噪声及信噪比和对比度噪声比。针对临床患者数据,利用5位头颈部患者的CBCT、ICBCT分别计算了与成对参考CT图像之间的绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、峰值信号比(PSNR)、结构相似性(SSIM)。结果:两种图像的高对比度分辨率无明显差异,MTF50的值均为0.41 lp/mm;低对比度分辨率的感兴趣区域均不可见;相比于CBCT,ICBCT图像的整体均匀性更好(9.89 HU vs 9.21 HU)、图像噪声更小(7.29 HU vs 6.50 HU)、信噪比更高(38.69 vs 53.01)以及对比度噪声比更高(16.93 vs 25.98)。对于临床患者影像,ICBCT与CBCT相比,其MAE、RMSE更低,均值分别为(29.27±9.26)HU、(97.75±19.61)HU;PSNR、SSIM更大,均值分别为32.61±1.72、0.93±0.02,且四个指标之间均存在统计学差异(P<0.05)。结论:头颈部ICBCT图像的质量优于传统CBCT图像质量。

低剂量CT平扫联合迭代算法曲面重建对输尿管中下段小结石的诊断价值

目的探讨多层螺旋CT低剂量平扫联合迭代算法曲面重建技术在输尿管中下段小结石诊断中的临床应用价值。方法对78例输尿管中下段小结石患者行多层螺旋CT低剂量平扫,先通过迭代算法薄层轴位重建,再传至工作站进行曲面重建。结果多层螺旋CT低剂量平扫联合迭代算法曲面重建能清楚显示78例输尿管小结石的位置、大小、数量及以上输尿管扩张积水程度,且检出率明显优于CT轴位图像。结论多层螺旋CT低剂量平扫曲面重建技术能迅速和准确诊断输尿管中下段小结石,具有很高的临床价值。

正弦图确定迭代重建算法对胸痛患者胸部CT图像质量的影响

目的探讨正弦图确定迭代重建(SAFIRE)算法对胸部CT扫描图像质量的影响。方法选取2020年1月至2022年12月于佛山市南海区人民医院行胸部CT平扫的90例胸痛患者,以随机数字表法分为3组,每组30例。A、B组采用低剂量扫描(100 kV,120 mA),分别采用SAFIRE算法、滤波反投影(FBP)算法重建;C组采用常规剂量扫描(120 kV,120 mA),采用FBP算法重建。对比3组肺窗及纵隔窗图像的主观质量、客观评价指标[信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)],不同剂量组间的有效辐射剂量(ED)。结果3组图像质量主观评分、客观评价指标及ED值比较,差异有统计学意义(P<0.05);B组图像质量主观评分低于A、C组,差异有统计学意义(P<0.05),A组图像质量主观评分与C组比较,差异无统计学意义(P>0.05);A、C组SNR、CNR值显著高于B组,差异均有统计学意义(P<0.05);A组与C组的SNR、CNR比较,差异无统计学意义(P>0.05);C组ED值高于A、B组,差异有统计学意义(P<0.05),A组ED值比C组降低72.9%,A组与B组ED值比较,差异无统计学意义(P>0.05);2名医师对扫描图像的主观评价一致性好(Kappa=0.808)。结论在低剂量胸部CT扫描中,SAFIRE算法可有效降低患者辐射剂量,获得理想图像。

自适应统计迭代重建算法在肺部低剂量CT扫描中的应用价值

目的:分析自适应统计迭代重建(ASIR)算法在肺部低剂量CT扫描中的应用价值。方法:回顾性分析2019年10月—2020年10月于我院就诊需进行肺部低剂量CT扫描的83例患者,采用ASIR算法纳入实验组(n=42),采用传统滤波反投影法(FBP)纳入常规组(n=41),比较两组患者CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED)、噪声和图像清晰度。结果:实验组CTDIvol、DLP和ED均显著小于常规组(P<0.05),实验组胸廓入口、气管隆突、上腹部的肌肉和脂肪CT值均显著小于常规组(P<0.05),两组患者主观噪声评分和清晰度评分中1分、2分、3分和4分例数均无统计学差异(P>0.05),实验组主观噪声评分和清晰度评分5分例数占比均显著大于常规组(P<0.05)。结论:ASIR算法在肺部低剂量CT扫描中具有降低图像噪声、提高图像清晰度的优势,可推广应用于临床诊断。

磨玻璃结节患者薄层胸部CT中迭代重建算法的iDream重建技术应用

目的探析磨玻璃结节患者薄层胸部CT中迭代重建算法的iDream重建技术的应用。方法选取2020年7月至2023年1月我院收治的80例磨玻璃结节患者为研究对象,开展薄层胸部CT,收集影像资料,采用FBP(滤波反投影)、iDream对纵隔窗、肺窗图像重建。结果FBP组主气管下段、上段和上下段平均的SD值均高于iDream组,SNR均低于iDream组(P<0.05)。FBP组及iDream组脂肪、肌肉、主动脉的SD值比较,FBP组高于iDream组(P<0.05);FBP组的BN高于iDream组,SNR低于iDream组(P<0.05);两组的CNR相比,差异无统计学意义(P>0.05)。在纵隔、肺窗图像及磨玻璃结节评分中,iDream组的分值结果均高于FBP组,差异有统计学意义(P<0.05)。临床医师对肺窗、纵隔窗和肺部磨玻璃影密度评分,其一致性良好。结论将iDream重建技术用于胸部CT平扫中,不仅能使噪声下降,而且还利于图像质量能力提高,建议应用推广。

不同级别karl迭代重建算法对儿童头部图像质量及噪声的价值

探索不同级别karl迭代重建算法对儿童头部图像质量及噪声的价值。方法 回顾性随机收集2020年1月-2022年2月在本院行头部CT检查的患儿30例,采用上海联影科技有限公司生产的UCT-760 128层螺旋CT机,仰卧位,扫描范围颅底至颅顶,不能配合者在睡眠状态下完成扫描。扫描参数100kV、213mAs,采用FBP和karl(1~9级)图像采集,其余参数相同。同时在完成不同级别的迭代重建技术检测后,对患者采用FBP检测,对比两种检测技术下得到图像质量。结果 两种技术下检测的结果一致性较好,其中FBP技术下,图像质量由于噪音存在,无法满足诊断的需求。结论 国产联影128层螺旋CT不同级别迭代重建技术(karl 1~9)与传统FBP比较,国产联影128层螺旋CT不同级别迭代重建技术(karl 1~9)检测图像质量明显优于FBP技术,可在临床上推广应用。

图像域迭代重建算法与滤波反投影法对肝脏CT图像质量和扫描剂量影响的比较研究

目的:评价图像域迭代重建算法(iterative reconstruction in image space,IRIS)与滤波反投影法(filtered backprojection,FBP)对肝脏CT图像质量和扫描剂量的影响。方法:采用西门子emotion 16层螺旋CT,在上腹部常用扫描管电压130 kV条件下,曝光量分别采用250、230、210、190、170、150、130、110、90、70、50、30、20 mAs对尸体标本进行上腹部扫描,采用IRIS与FBP分别对扫描后的原始数据进行重建。以130 kV、250 mAs FBP重建图像作为对照,比较不同扫描剂量条件对肝脏图像质量的影响,探讨IRIS对降低肝脏CT扫描剂量、提高肝脏CT图像质量的作用。结果:在相同扫描条件下,IRIS重建图像质量优于FBP重建图像质量;在同等图像质量的前提下,IRIS可以降低40%的扫描剂量。结论:与FBP相比,IRIS可以显著降低扫描剂量,提高肝脏CT图像质量。

代数迭代算法进行CT图像重建的研究

对CT代数迭代重建算法(ART)进行了研究,讨论了射线数目对图像重建效果的影响,并采用平滑方法,改善了重建图像质量,加快了收敛速度,得出了效果满意的工业CT图像。

一种不完全投影图像重建的快速迭代算法

为了保证不完全投影数据的重建图像质量,同时提高重建速度,提出了一种基于共轭梯度法的快速迭代算法.通过实时获取投影矩阵分量,以固定步长替代共轭梯度法中一维搜索最优迭代步长,在确保质量的同时缩短重建时间.利用模拟投影数据和实际导弹断层扫描数据进行图像重建,结果表明,与卷积反投影和代数重建法相比,此算法特别适用于扇形扫描的不完全投影数据的图像重建,在保证重建图像拟合度的同时,大大提高了重建速度.