Significance of an Advanced Image-Based Virtual Monoenergetic Reconstruction of Dual Source Dual-Energy CT Data at Low keV Increases Image Quality for Portal Vein System of Pancreatic Cancer Patients

Purpose: To explore the significance of dual-source computed tomography (DECT) virtual monoenergetic reconstructions technology in improving image quality for portal vein system of pancreatic cancer patients. Materials and methods: 47 patients with clinically suspected pancreatic cancer (all confirmed by pathology) were collected. Routine plain scan was performed with Siemens Force dual-source dual-energy CT followed by 3 scans respectively carried out in arterial phase, portal phase and delayed phase. Traditional virtual monoenergetic reconstructions (Mono_E) and new generation of virtual monoenergetic reconstructions (Mono+) were respectively performed on portal vein images to obtain virtual single energy images including Mono_ E70 keV, Mono_E 55 keV and Mono+ 70 keV and Mono+ 55 keV. The signal-to-noise ratio (SNR) and noise of portal vein, normal pancreatic tissues and pancreatic lesions of 100 kV, Mono_E and Mono+ images were compared. In addition, the contrast noise ratio of portal vein and lesions as well as pancreatic tissues and lesions (CNR PV, CNRtumor) were also compared. At the same time, two imaging physicians with rich clinical experiences read the films and scored the images of each group by using the 5-point scoring method. Results: Mono+ 55 keV images including SNRpv, SNRpanc, SNRtumor, Noise, CNRpv, CNRtumor were statistically different from 100 KV images and Mono_E images (P < 0.05). As for the subjective score, Mono+ 55 keV image score also had the highest score, which had statistical significance (P < 0.05). The results showed that Mono+ 55 keV images had the best quality. Conclusion: The new generation of virtual Mono+ post-treatment can reduce image noise. Low energy Mono+ images can improve the contrast between pancreatic cancer lesions and portal of pancreatic cancer patients.

双能量CT非线性融合和噪声优化的虚拟单能量图像技术在喉鳞状细胞癌中的应用

目的:探讨双能量CT线性融合图像(linear blending imaging,LBI)、非线性融合图像(nonlinear blending image,NBI)和噪声优化的虚拟单能量图像(noise-optimized virtual monoenergetic image,VMI+)技术在喉鳞状细胞癌中的应用价值。方法:回顾性分析2019年6月至2022年3月61例经病理证实为喉鳞状细胞癌患者的双能量CT资料。双能量图像采用LBI[融合系数为1(80 kV)和0.6(M0.6)]、NBI和VMI+(40 keV、55 keV)技术重建。比较5组图像的客观图像质量[对比噪声比(contrast-tonoise ratio,CNR)、肿瘤CT值、噪声]和主观图像质量(肿瘤边界评分和整体图像质量评分)。结果:40 keV的CNR、肿瘤CT值和肿瘤边界评分均明显高于80 kV、M0.6、NBI和55 keV,差异均有统计学意义(均P<0.05)。NBI的整体图像质量评分明显高于80 kV、M0.6、40 keV和55 keV,差异均有统计学意义(均P<0.05)。NBI的噪声明显低于80 kV、40 keV和55 keV,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:在喉鳞状细胞癌的双能量CT中,采用VMI+技术(40 keV)能提供更好的CNR、肿瘤CT值和肿瘤边界,采用NBI技术能提供更低的噪声和更好的整体图像质量。

基于模型的迭代重建、金属伪影去除和噪声优化的虚拟单能成像在去除腰椎内固定金属伪影效果的正交设计研究

目的 比较基于模型的迭代重建(MBIR)算法、金属伪影去除(MAR)算法和噪声优化的虚拟单能成像(VMI+)在去除腰椎内固定金属伪影的效果差异,并提出最佳的联合方案。方法 回顾性收集我院腰椎内固定术后病人的腰椎CT原始数据,共10例,通过正交实验设计,设计3因素2水平的正交表L8(2~7),将原始数据按照正交设计表的方案行重建后处理,分别测量螺钉邻近侧腰大肌处高密度金属伪影区域、螺钉长轴腹侧低密度金属伪影区域以及背部皮下脂肪对照区域的CT值和SD值,并计算AI,随后进行直观分析和方差分析。结果 在对高密度金属伪影的影响中,因素的影响主次为:C(VMI+)>B(MAR)>A(MBIR);在对低密度金属伪影的影响中,因素的影响主次为:B(MAR)> C(VMI+)> A(MBIR)。各因素不同水平对高密度和低密度金属伪影的影响均为A2>A1、B2>B1、C2>C1。A(MBIR)、B(MAR)、C(VMI+)是去除腰椎内固定高密度和低密度金属伪影的显著影响因素(P<0.001)。在对高密度金属伪影的影响中,A与B、A与C、B与C的交互作用显著(P<0.001);在对低密度金属伪影的影响中,A与B、B与C的交互作用显著(P<0.05)。最佳的联合方案为A2B2C2。结论 MBIR、MAR、VMI+是去除腰椎内固定金属伪影的显著因素。MBIR、MAR、VMI+在去除腰椎内固定金属伪影的效果上存在差异:对高密度金属伪影,VMI+>MAR>MBIR;对低密度金属伪影,MAR> VMI+> MBIR。MBIR、MAR、VMI+在联合应用于去除腰椎内固定金属伪影中,存在交互作用,其中以MAR和VMI+的交互作用最为显著。本研究的最佳的联合方案为MBIR 4级、130KeV VMI+、MAR。

双能CT虚拟单能联合迭代重建技术对门静脉精准成像

目的:探索双源双能CT虚拟单能技术联合迭代重建提高门静脉成像质量的价值。方法:本研究前瞻性纳入30例患者,所有患者均采用双能量门静脉增强扫描,结合不同迭代强度(1、3、5级)进行数据重建,再对三组迭代重建数据分别进行虚拟单能量成像(40KeV、60KeV、80KeV、100KeV、120KeV、140keV)和传统120KeV混合能成像,最终每位患者获得21组图像。然后由2位放射科医生独立测量每组图像感兴趣区的平均CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR),还对每组图像质量进行主观评分。采用组内相关系数(Intraclass correlation coefficient, ICC)对两组独立测量数据进行一致性评价,而各指标组间比较采用方差分析。结果:两位放射科医生测量的门脉主干CT值、CNR、图像噪声及主观评分一致性极好,其ICC分别为0.95、0.93、0.87、0.80。各图像质量客观指标在不同迭代强度和单能组合的组内比较均有显著统计学差异(P<0.001)。40KeV单能图像的门脉主干CT值均明显高于其他单能图像(P<0.001)。在同一迭代模式下40KeV单能图像的CNR亦明显高于其他单能图像(P<0.001),且主观评分也显著升高P<0.05,其中A3-40KeV单能图像主观评分最高。结论:与120KeV传统成像技术相比,ADMIRE 3迭代强度联合40KeV单能重建能在控制噪声的同时大幅提升门静脉CNR,从而实现门静脉的精准成像。

胰腺导管腺癌的双能量CT成像研究进展

胰腺导管腺癌(PDAC)是一种恶性程度高、预后极差的肿瘤,早期诊断和准确评估对其治疗决策及改善预后十分重要。双能量CT是近年来CT成像领域发展的前沿方向,具有多参数、多维度、定量成像的特点。双能量CT除了提供常规CT的解剖学信息,还可获得物质分离图、虚拟单能量图、有效原子序数图及能谱曲线等多参数图像,有助于对疾病的诊断和评估。本文就PDAC的双能量CT成像研究进行综述。

VMI+联合人工智能辅助诊断系统对颅内动脉瘤诊断价值的研究

目的探讨双能CT虚拟单能量成像(Virtual Monoenergetic Imaging Plus,VMI+)技术联合人工智能(Artificial Intelligence,AI)在头颈CT血管成像(CT Angiography,CTA)颅内动脉瘤诊断中的应用价值。方法重建41例临床诊断疑似颅内动脉瘤的头颈CTA数据并获得1组标准线性融合(F_(0.6))图像以及9组VMI+(虚拟能级为40~120 keV,间隔为10 keV)图像。测量10组图像颈总动脉分叉处层面动脉血管的CT值和图像噪声,计算信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)和对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR),并比较标准线性融合(F_(0.6))和不同能级VMI+图像的差异。以2名高年资医师一致的诊断意见为参考标准,评价不同虚拟能级下AI对颅内动脉瘤的诊断符合率并筛选出最佳诊断能级。结果AI在40 keV、110 keV、120 keV组诊断符合率分别为51%、64%、60%,分别与高年资医师相比,以上差异均具有统计学差异(P<0.05)。在50~100 keV、F_(0.6)组的符合率分别为78%、73%、76%、71%、76%、64%、71%,分别与高年资医师相比,以上差异均无统计学意义(P>0.05),且50 keV时ROC曲线下面积最大,为0.796(P=0.001)。与F_(0.6)组相比,VMI+图像中40 keV组和50 keV组CT值、SNR和CNR均明显高于F_(0.6)组,其中50 keV组分别提高了92.47%、18.65%和11.87%。70~120 keV组CT值、SNR和CNR均低于F_(0.6)组,以上差异均具有统计学意义(P<0.05);60 keV组CT值显著高于F_(0.6)组,差异具有统计学意义(P<0.05),SNR和CNR与F_(0.6)组之间的差异无统计学意义(P=0.084、0.399)。结论AI辅助诊断系统对颅内动脉瘤的诊断符合率较高,虚拟单能量成像技术在50~100 keV能级范围能确保AI对动脉瘤的有效诊断,低能级重建可以显著提高CTA图像质量,最佳能级推荐为50 keV。

45 keV能谱CT图像与常规CT图像对肝细胞癌TACE术后评估效能的比较

目的:探讨双探测器能谱CT 45 keV单能量图像在肝细胞癌(HCC)患者经导管动脉化疗栓塞(TACE)术后随访中的评估效能。方法:回顾性分析58例HCC患者TACE术后复查的CT扫描图像,使用常规iDose混合能量图像重建和全息光谱图像(SBI)重建,生成120 kV常规CT图像和45 keV能谱CT图像,分别测量2种成像方式动脉期病灶及周围正常肝实质的CT值、标准差(SD),计算肿瘤残留或复发病灶与正常肝实质的对比噪声比(CNR)。并对2种成像方式的图像质量及各项数据进行分析。结果:①45 keV能谱CT检出的阳性病灶CNR高于120 kV常规CT(t=5.508,P<0.05);45 keV能谱CT检出的阴性病灶CNR与120 kV常规CT比较差异无统计学意义(t=0.165,P>0.05)。②ROC曲线显示,45 keV能谱CT较120 kV常规CT有更大的AUC,但经Delong检验比较,两者的AUC差异无统计学意义(Z=0.516,P=0.606)。结论:与120 kV常规CT图像相比,45 keV能谱CT图像CNR更高,图像质量更优质,在HCC患者TACE术后肿瘤活性灶的检出上具有一定优势。

双能量CT评估颈动脉支架最佳单能级研究

目的:探讨双能量CT(DECT)观察颈动脉支架成形术(CAS)后支架内管腔的最佳单能级水平。方法:回顾性分析2018年1月至2022年12月于上海交通大学医学院附属仁济医院在DECT上行颈部CT血管成像检查的40例CAS术后随访患者的资料(共51枚支架)。重建常规CT图像和40~190keV(间隔10keV)的16组虚拟单能量图像(VMI+)。对各组图像质量进行客观和主观评估,客观指标包括信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、噪声(N)。主观评估采用5级评分法。采用Spearman相关分析探索SNR、CNR与能级水平的相关性。组间分析采用Kruskal-WallisH秩和检验,组内两两比较采用Dunn-Bonferroni检验。采用Friedman检验比较各组图像质量主观评价的差异。结果:常规CT图像与40~190keVVMI+图像的SNR、CNR总体比较差异均有统计学意义(P<0.001)。40~190keVVMI+能级水平与SNR、CNR呈负相关(SNR:r=-0.763,P<0.001;CNR:r=-0.696,P<0.001)。40keVVMI+图像的SNR和CNR均优于常规组和60~190 keVVMI+组(均P<0.05)。40~50keVVMI+的SNR和CNR优于常规组(均P<0.001)。在噪声值比较中,各组图像之间差异均具有统计学意义(P<0.001),40keVVMI+的噪声与常规CT及各能级间有统计学差异(均P<0.001),40~50keVVMI+的噪声高于常规组(均P<0.05)。在主观评分比较中,各组图像间差异具有统计学意义(P<0.001)。40keVVMI+评分高于80~190keVVMI+组(均P<0.001),常规组与40~70keV VMI+间无显著差异(均P>0.05)。结论:双能量CT40keV单能级图像是观察CAS术后支架内管腔的最佳单能级水平。

光谱CT单能级重建技术优化强化欠佳肺动脉CT成像图像质量

目的探索单能级重建(Mono-E)技术对强化欠佳肺动脉CT造影图像的补救能力,探索碘密度值和有效原子序数值(Z-effective)对最优补救单能级的预测能力,并寻找合适的窗口设置。资料与方法回顾性分析2019年8月—2022年2月天津医科大学宝坻临床学院37例PhilipsIQon光谱CT肺动脉强化欠佳(肺动脉主干分叉处CT值≤200Hu)的图像资料,重建40~70 keV(间隔5 keV)Mono-E图像,从客观图像质量参数(肺动脉主干CT值、信噪比、强化噪声)、栓子显示个数、主观评分3个方面与混合能级(120 keV)比较。测量肺动脉分叉处碘密度值及Z-effective。最优Mono-E定义为CT值>200 Hu且主观评分≥3分。结果36例肺动脉强化欠佳图像运用Mono-E技术获得的最优Mono-E图像能显著提高肺动脉强化CT客观图像质量[肺动脉CT值(除70 keV)、噪声、信噪比、强化-噪声方面均有提高(P均<0.05)]及主观评分[1.8(0.5)比3.7(1.0);Z=5.327,P<0.01]。碘密度值预测最优能级公式为:keV=4.677×碘密度值+28.49,Z_(-effective)预测公式为:keV=11.44×Z_(-effective)-53.82。最优补救Mono-E图像检出肺动脉栓子的能力优于混合能级图像(47比35;Z=2.414,P<0.05)。结论部分强化欠佳肺动脉CT造影图像可通过Mono-E获得满足诊断需求的图像质量,碘密度值和Z_(-effective)可预测最优补救Mono-E能级值。

能谱CT虚拟单能图像重建和金属伪影去除算法在减少脊柱金属植入物伪影中的应用

目的 比较能谱CT金属伪影去除算法及虚拟单能图像重建与传统迭代重建在减少脊柱金属植入物伪影的差异。方法 56例脊柱矫形术接受金属植入物行标准能谱CT检查,包括常规迭代重建、金属伪影去除算法和虚拟单能图像重建。测量衰减系数(HU)和噪声(SD),以计算椎旁肌和椎管的信噪比。两名放射科医师独立评价图像质量和伪影减少程度。结果 与常规迭代重建相比,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像显著降低低密度伪影及高密度伪影。与常规迭代重建相比,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像椎旁肌(34.6±17.0HU vs. 26.1±13.5HU及34.6±17.0HU vs. 27.0±14.2)和椎管(102.5±60.1HU vs. 72.1±39.3HU及102.5±60.1HU vs. 60.1±38.0HU, P 均<0.05)的噪声伪影减少。观察者间评价主观图像质量的一致性良好,ICC=0.74。在主观图像质量评价中,金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像上表现出伪影减少分别为44/56例(78.6%)、48/56例(85.7%)。结论 能谱CT金属伪影去除算法和高keV虚拟单能图像重建上客观及主观伪像均减少,金属伪影去除算法联合虚拟单能图像的组合可能有希望进一步减少伪影。

双能量CT虚拟单能量成像能级设置对炎症性肠病图像质量的影响

目的:评估炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)患者腹部双能量CT(dual-energy CT,DECT)扫描不同能级噪声优化的虚拟单能量图像(noise-optimized virtual monoenergetic imaging,VMI+)的主观和客观图像质量,得出最佳重建参数,提高IBD诊断准确率。方法:选取2016年4月到2017年6月确诊为IBD的32名患者腹部DECT扫描图像进行线性融合(M_0.6)、VMI+、传统虚拟单能量图像(virtual monoenergetic imaging,VMI)重建,虚拟能级为40~100 ke V,间隔为10 ke V。以病变肠段部位的图像信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)作为客观图像质量评价标准,主观图像质量评价由3名放射科医生对总体图像质量、锐利度、病变轮廓、噪声4个方面进行双盲评估。结果:客观图像质量评价最佳重建参数为40 ke V VMI+(SNR 8.28±2.34;CNR 5.10±2.10),优于线性融合图像(SNR 5.82±1.44;CNR 1.53±0.86)和传统VMI(P<0.01)。主观图像质量评价中,50 ke V VMI+总体图像质量(均值4.80)高于其他图像(P<0.01),40和50 ke V VMI+锐利度最高(均值分别为4.14和4.25,P=0.415),40 ke V VMI+显示病变轮廓能力评分高于其他图像(均值4.52,P<0.01)。100 ke V VMI+和100 ke V VMI噪声最低(均值分别为4.58和4.40,P≥0.11)。结论:相比于线性融合和传统VMI重建,低能级VMI+可显著提高IBD病变部位的腹部DECT扫描图像的主观和客观图像质量。

双层探测器光谱CT 50 keV低能级图像对挽救颅内CTA扫描失败的可行性探索

目的探索双层探测器光谱CT利用50 keV低能级图像对挽救颅内冠状动脉CT血管造影(CT Angiography,CTA)扫描失败的可行性。方法回顾性分析在我院光谱CT上行颅内CTA扫描失败的31例患者的临床和影像资料。比较50 keV图像与常规图像上血管的CT值及相对于胼胝体的对比噪声比(Contrast to Noise Ratio,CNR)、可诊断性评分、血管容积重建(Volume Rendering,VR)难易程度。统计分析采用Wilcoxon检验进行分析。结果50 keV图像上颅内血管CT值[如颈内动脉C7段为(388.39±131.08)HU、基底动脉为(376.34±114.57)HU]均高于常规图像[如颈内动脉C7段为(202.61±53.60)HU、基底动脉为(196.18±50.22)HU],差异具有统计学意义(P<0.05)。50 keV图像上颅内血管CNR(如颈内动脉C7段为43.15±23.07、基底动脉为24.22±14.17)均大于常规图像(如颈内动脉C7段为19.45±9.37、基底动脉为15.90±6.98),差异具有统计学意义(P<0.05)。50 keV低能级扫描可提高图像的诊断价值,且诊断评分≥2的例数比常规图像明显增加。50keV低能级图像更易进行血管多级分支的VR。结论利用双层探测器光谱CT 50keV低能级图像的优势可挽救部分颅内CTA扫描失败的情况。

基于双层探测器的光谱CT虚拟单能量图像优化门静脉血管图像质量的研究

目的探讨双层探测器光谱CT(SDCT)虚拟单能量图像(VMI)对优化门静脉血管图像质量的价值。方法回顾性分析2019年5—10月在天津医科大学宝坻临床学院行腹部SDCT平扫及增强扫描的44例患者的影像资料,重建不同VMI(40、50、60、70 keV)组和常规混合能量(QC)组门静脉图像,比较各组门静脉CT值、平均图像噪声值(IN)、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及图像质量主观评分,并进行统计学分析。结果各组间的门静脉CT值、SNR、CNR及图像质量主观评分比较,差异均有统计学意义(P<0.001);40 keV组门静脉CT值、SNR、CNR及图像质量主观评分均高于其余能级组和QC组,差异有统计学意义(P<0.05或0.01);各组间的IN比较,差异无统计学意义(P=0.108)。结论SDCT的VMI能够提高门静脉的图像质量且以40 keV时最佳。

双能CT虚拟单能级成像显示胰周血管:与线性融合图像对照研究

目的:探讨和线性融合图像相比,双能CT虚拟单能级成像提高胰周血管显示的能力。方法:对45例非胰腺病变患者行双能CT增强扫描(100 kV/Sn150 kV),并对动脉及门脉期图像进行单能级重建(40~100 keV,间隔10 keV)及权重因子M0.6的线性融合重建。测量并比较8组图像上腹腔干、肝总动脉、脾动脉、肠系膜上动脉、胃十二指肠动脉、门静脉、肠系膜上静脉和胰腺实质的CT值、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、信号强度比(SIR)及图像噪声,并以5分法对图像质量和胰周血管显影的能力进行主观评价。结果:各血管及胰腺实质的SNR、CNR及SIR随着能级的降低而逐渐增高,并在40 keV单能级时达到最大值;图像噪声在40~50 keV单能级图像上明显高于其他单能级和线性融合图像(P<0.001),线性融合图像噪声和60 keV单能级图像相当(P=0.311);40~60 keV单能级图像胰周血管评分明显高于其他单能级及线性融合图像(P<0.001),50~60 keV时图像质量评分均高于其他单能级及线性融合图像(P<0.05)。结论:与线性融合图像相比,双能CT低keV单能级图像能获得更好的图像对比度及显示胰周血管,并在40 keV单能级重建时显示血管效果最佳,50~60 keV时显示图像质量最佳。

双层探测器能谱CT虚拟单能量成像在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的价值

目的评估双层探测器能谱CT虚拟单能量成像(monoE)在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的应用价值。方法 CT引导下穿刺建立兔VX2肝癌双瘤模型24只,建模后第5日采用双层探测器能谱CT进行扫描,分别获取常规混合能量图像和不同能级monoE图像(40、45、50、55、60、65、70、80、100 keV)。两名诊断医师盲法独立阅片,诊断是否存在病灶、病灶数量及长径测量,并与病理检查结果对比,对存在病灶的图像质量进行客观评价[信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)]和主观评分。结果病理证实共30个病灶建立成功,平均大小(3. 99±0. 91) mm。常规混合能量CT共检出18个病灶(47. 40%); 40、45、50、55、60、65 keV能级monoE CT均检出30个病灶(100%)。其中40 (r=0. 948,P=0. 000)、45 (r=0. 958,P=0. 000)、50 (r=0. 972,P=0. 000)、55 (r=0. 952,P=0. 000)、60 (r=0. 921,P=0. 000)、65 keV (r=0. 917,P=0. 000)能级monoE图像病灶长径测量值与新鲜病理标本长径测量值相关性优于常规混合能量图像(r=0. 206,P=0. 270)。40、45、50、55 keV能级monoE图像质量主观评分分别为4. 50 (4. 00,4. 50)(P=0. 000)、5. 00 (5. 00,5. 00)(P=0. 000)、5. 00 (4. 50,5. 00)(P=0. 000)、4. 00 (4. 00,4. 50)(P=0. 002),均明显高于常规混合能量的3. 00 (2. 50,3. 00)。图像质量客观评价结果显示,在虚拟单能量图像状态下随能级水平的升高,病灶SNR和CNR呈递减趋势;其中,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 002)、50 keV (P=0. 011)状态下SNR明显高于混合能量图像,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 000)、50 (P=0. 000)、55 keV (P=0. 002)状态下CNR明显高于混合能量图像。结论双层探测器能谱CT monoE图像在45～50 keV能级状态下能显著提高兔VX2肝癌模型微小病灶的检出率,同时具有较好的噪声控制和图像质量。

双层探测器光谱CT虚拟单能量图像在胰腺导管腺癌术前评估中的优化研究

目的·探讨研究双层探测器光谱电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)虚拟单能量图像(virtual monoenergetic image,VMI)在胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)术前评估中的最佳成像能级及应用价值。方法·回顾性分析2019年1月-2019年6月于上海交通大学医学院附属瑞金医院双层探测器光谱CT上行胰腺动态增强扫描并经手术病理证实为PDAC的60例患者影像资料。扫描完成后均行胰腺实质期、门静脉期常规120千伏峰值(kilovolt peak,kVp)混合能量图像(polyenergetic image,PI)以及40、50、60和70 keV VMI重建。测量PI以及40、50、60和70 keV VMI中病灶、正常胰腺实质、胰周动静脉及腹壁脂肪的CT值,以腹壁脂肪CT值标准差(standard deviation,SD)为图像噪声值,计算病灶-胰腺实质(caner-pancreas,CA-P)、胰周动脉-病灶(artery-caner,_(A-CA))、胰周静脉-病灶(vein-caner,_(V-CA))的对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR),采用配对t检验与单因素方差分析比较不同期相及不同重建图像中CT值、CNR和图像噪声的差异,并采用Bonferroni法进行组内两两比较。基于病灶-胰腺实质对比度、病灶边界清晰度、图像总体质量对各组图像进行主观评分,采用Wilcoxon检验与Friedman检验进行不同期相及不同重建图像组间对比。结果·胰腺实质期各组图像中CNR_(CA-P),及病灶-胰腺实质对比度、病灶边界清晰度主观评分优于门静脉期(均P<0.05)。不同能级VMI中,CNR_(CA-P)、CNR_(A-CA)、CNR_(V-CA)随着能级的降低而明显升高,而图像噪声随着能级降低轻度升高(均P=0.000)。VMI_(40 keV)图像中CNR_(CA-P)、CNR_(A-CA)、CNR_(V-CA)值最高,而图像噪声仍低于PI(均P=0.000)。VMI_(40 keV)各图像质量主观评分不低于PI。结论·双层探测器光谱CT VMI_(40 keV)能够明显提高PDAC病灶-胰腺实质、胰周血管-病灶对比噪声比,且拥有较高图像质量,能够优化PDAC成像与术前评估。

双层探测器光谱CT冠状动脉成像虚拟单能级图像与常规图像质量比较

目的 比较双层探测器光谱CT虚拟单能级冠状动脉血管图像与常规扫描图像的质量,优化冠状动脉的CT图像质量。资料与方法 回顾性分析2021年2—6月于合肥市第二人民医院行双层探测器光谱CT冠状动脉血管成像患者图像100例。以10 keV为间隔,将光谱数据重建出40~150 keV虚拟单能级图像。分别在主动脉根部(AO)、左前降支(LAD)中段、左回旋支(LCX)中段及右冠状动脉(RCA)中段选取感兴趣区,测量冠状动脉的CT值及噪声,比较虚拟单能级图像和常规图像冠状动脉的CT值、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和图像噪声,分析LAD、LCX、RCA虚拟单能级图像的SNR、CNR与keV的相关性,以及主观评分一致性。结果 40 keV、50 keV虚拟单能级图像AO、LAD、LCX和RCA的CT值明显高于常规图像(H=723、660、480、641,P<0.01)。图像噪声在40 keV时最大,但与常规图像比较差异无统计学意义(H=5,P>0.05),40~70 keV图像噪声逐渐下降,70 keV之后图像噪声保持稳定(H=192,P<0.01)。LAD、LCX、RCA虚拟单能级图像的SNR、CNR与ke V能级呈负相关(r=-0.864、-0.843、-0.856,-0.816、-0.782、-0.826,P均<0.01),40 keV、50 keV虚拟单能级图像LAD、LCX和RCA的SNR及CNR明显高于常规图像(H=564、489、542、480、551、499,P<0.01)。主观评分显示40 keV、50 keV图像质量明显优于常规图像(H=1 944,P<0.01)。结论 双层探测器光谱CT冠状动脉血管成像,40 keV、50 keV虚拟单能级图像显示冠状动脉图像质量明显高于常规图像。

双层探测器光谱CT使用单能量成像结合金属伪影减少算法去除骨搬移金属伪影的价值

目的评价双层探测器光谱CT(dual-layer spectral detector CT,SDCT)使用单能量成像(virtual monoenergetic image,VMI)结合金属伪影减少算法(metal artifact reduction algorithms,MAR)去除骨搬移外固定架伪影的效果,寻找最佳成像点。方法对12例骨搬移术安置环形外固定架患者进行双层探测器光谱CT扫描。扫描图像重建为常规CT图像(conventional image,CI)、VMI图像、MAR图像及VMI+MAR图像,其中VMI、VMI+MAR单能量范围为40~140 keV(每间隔10 keV为一组,共11组)。选定骨搬移牵拉区伪影最重层面及无伪影层面勾画感兴趣区,记录各组CT值、标准差(standard deviation,SD),计算出ΔCT值、伪影指数(artifact index,AI)、伪影移除率(hardening artifact removal rate,BAR),比较各参数在不同图像上的差异。两位放射科医师对各组图像质量采用5分度法主观评分,并对评分结果进行一致性分析。结果与CI相比,110~140 keV VMI、MAR及40~140 keV VMI+MAR图像的ΔCT值显著增加(P<0.05)。MAR、50~140 keV VMI+MAR图像的AI显著减低(P<0.05)。各能级VMI及VMI+MAR图像BAR随能量级增加而增加,且40~140 keV VMI+MAR的BAR高于40~140 keV VMI图像,最高达88.48%。在相同能量级的VMI与VMI+MAR图像之间,VMI+MAR图像的ΔCT值更高、AI更低,差异有统计学意义(P<0.05)。主观评分4分及以上图像为MAR及110~140 keV VMI+MAR图像,两位医师主观评分结果一致性良好。结论使用VMI+MAR可以有效减少骨搬移外固定架产生的金属伪影,且110~140 keV VMI+MAR图像的金属伪影明显减小,140 keV VMI+MAR主客观图像质量最佳。

双源双能量CT单能谱技术在肺动脉及下肢静脉联合成像中的应用价值

目的研究双源双能量噪声优化的虚拟单能谱成像技术(VMI+)对下肢CT静脉成像(CTV)和肺动脉成像(CTPA)联合扫描中下肢静脉图像质量的影响,且以超声为参考标准评估CTV对下肢静脉血栓的诊断性能。方法回顾性分析53例临床怀疑肺栓塞(PE)进行CTPA-CTV联合检查的患者的图像,利用双源双能量单能谱成像技术分别重建下肢静脉在40、50、60keV的三组虚拟单能谱图像(VMI+40 ke V、VMI+50keV、VMI+60keV),以及线性融合图像(融合系数0.5)。记录线性融合图像和三组单能谱图像的衰减值(CT值)、对比噪声比(CNR)及信号噪声比(SNR),以三分制对图像进行主观评分。以超声(US)对血栓的诊断结果为参考标准,计算下肢CTV诊断下肢深静脉血栓(DVT)的特异性、敏感性、阳性预测值及阴性预测值;使用Kappa检验分析两种方法对DVT显示的一致性。结果单能谱图像和线性融合图像的CT值及CNR值存在统计学差异(H=116.455,P=0.000及H=22.362,P=0.000),其中VMI+40 keV的CT值(204.63±56.40HU)及CNR值(7.72±4.72)最高。四组图像的主观评分存在统计学差异(H=14.097,P=0.003),其中VMI+40 keV的评分(2.62±0.49)最高。在37位同时进行CTV及US检查的患者中,CTV对DVT的诊断敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为84.2%(16/19)、77.8%(14/18)、80.0%(16/20)及82.4%(14/17)。结论双源双能量单能谱成像技术显著提高肺动脉及下肢静脉联合成像中下肢静脉的图像质量,且具有较高的血栓诊断性能。

光谱CT虚拟单能量图像优化胸部增强CT显示肺动脉

目的评价光谱CT虚拟单能量图像(VMI)优化胸部增强CT显示肺动脉的价值,观察可否以碘密度预测其最佳单能级水平。方法分析40例胸部增强CT显示肺动脉强化不佳(肺动脉干CT值<200 HU)患者资料,分别以常规120 kVp混合能量图像(常规图像)和40~70 keV VMI(间隔10 keV)测量并计算肺动脉干、左肺动脉、右肺动脉、左上肺动脉、左下肺动脉、右上肺动脉及右下肺动脉的CT值、噪声(SD)、信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR),并以5分法评价图像质量。以肺动脉CT值>200 HU且主观评分≥3分选择最佳优化VMI,将该能级下VMI的主观、客观指标与常规图像进行比较;以线性回归模型评估平均碘密度与最佳单能级的相关性。结果于40~70 keV VMI所测肺动脉CT值、SNR、CNR及主观评分均随能级降低而递增,SD值则递减,与常规图像相比差异多有统计学意义(P<0.05)。40例中,36例(36/40,90.00%)图像经优化达到诊断要求;最佳单能级水平下,优化图像的CT值、SNR和CNR分别较常规图像提高59.61%、76.51%和124.03%而SD值降低12.77%,主观评分提高148.15%。线性回归模型显示,平均碘密度与最佳单能级呈正相关(R 2=0.80)。结论光谱CT VMI可优化胸部增强CT显示肺动脉质量;根据碘密度可预测最佳单能级水平。