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基于缺陷投影的稀疏角度数据CT图像迭代重建仿真研究
目的:提出一种基于缺陷投影的稀疏角度数据源CT图像迭代重建方法.方法:考虑CT系统中探测器存在缺陷探测元的情况,结合经典迭代重建算法,根据缺陷探测元损坏的位置,确定是否做插值处理并参与迭代计算,同时考虑投影数据中空气路径数据特点,对待重建CT图像中的空气区域进行快速重建.结果:改进算法可以有效解决探测器中缺陷探测元的位置不同造成经典重建算法鲁棒性不强的问题,实现图像优质重建,提高重建效率.结论:该算法可较有效解决稀疏角度投影数据采集模式下的CT图像优质重建问题,有利于影像医生后续图像处理和量化分析.
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正弦图确定迭代重建应用于肠道低剂量CT增强扫描的可行性研究
目的:探讨应用迭代重建进行肠道低剂量CT增强扫描的可行性.方法:首先通过水模预实验确定佳低剂量扫描参数,然后搜集80例拟行肠道CT增强扫描且体质量指数(BMI)＜25 kg/m2的患者,随机纳入常规剂量滤过反投影(filtered back projection,FBP)重建组和低剂量正弦图确定迭代重建(sinogram affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)组.由2位放射科医师采用盲法对2组图像质量进行主观评分;测量图像噪声、信噪比(signal to noise ratio,SNR)及对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR);记录2组的容积CT剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol)、剂量长度乘积(dose-length product,DLP),计算有效辐射剂量(effective dose,ED).后对2组患者的各评价指标进行统计分析.结果:低剂量组与常规剂量组相比,主观图像质量评分、各兴趣区的图像噪声、SNR和CNR均无统计学差异(P＞0.05).低剂量组辐射剂量(5.31±0.87)mSv显著低于常规剂量组(9.37±1.89)mSv(P＜0.001).结论:联合应用低剂量CT扫描和迭代重建技术进行肠道CT增强扫描能够在显著减少辐射剂量的同时,获得与常规剂量FBP重建相近的图像质量.
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iDose4迭代重建与滤波反投影重建在CCTA图像中的应用价值比较
目的:探讨iDose4迭代重建在冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography,CCTA)中的应用价值.方法:选择冠心痛患者124例,均行CT扫描iDose4迭代重建与滤波反投影(filtered back-projection,FBP)重建.iDose4迭代重建患者依体质量指数(body mass index,BMI)进行分组,BMI≥20 kg/m2为迭代组1(135 kV),共56人,BMI＜20 kg/m2为迭代组2(110 kV),共68人;FBP组均采用110 kV管电压进行扫描.分别对信噪比(signal noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)及图像质量进行比较分析.结果:迭代组1与FBP组的SNR、CNR、辐射剂量及图像质量评分差异均存在且差异具有统计学意义(P＜0.05).迭代组2与FBP组的CNR及辐射剂量差异均存在且差异具有统计学意义(P＜0.05),SNR、图像质量评分差异不具有统计学意义(p＞0.05).结论:低压iDose4重建法在64排CCTA中辐射剂量小且图像质量好,值得在临床中推广应用.
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迭代重建技术在CT引导下射频消融治疗肝脏肿瘤中的应用价值
目的:探讨迭代重建技术在CT引导下射频消融治疗肝脏肿瘤中的应用价值.方法:选取50例进行CT引导下肝脏射频消融治疗肝脏肿瘤的患者,首次扫描采用常规剂量(130 kV、参考毫安秒250 mAs)扫描滤波反投影(filtered back projection,FBP)重建,后续监测电极针插入肿瘤过程扫描均采用低剂量(130 kV、参考毫安秒90 mAs)扫描图像域迭代重建(iterative reconstruction in image space,IRIS),记录每次扫描的容积CT剂量指数(CT dose index volumes,CTDIvol)、剂量长度乘积(dose length product,DLP),并计算有效剂量(effect dose,ED).结果:常规剂量组CTDIvol为(15.13±3.88)mGy,DLP为(277.97±47.41)mGy·cm,ED为(4.17±0.71)mSy;低剂量组CTDIvol为(5.45±2.35)mGy,DLP为(100.07±18.35)mGy·cm,ED为(1.55±0.36)mSv,低剂量组比常规剂量组辐射剂量降低了64％.2组的图像质量均能满足射频消融治疗监测电极针的诊断要求.结论:将迭代重建技术应用到CT引导下射频消融治疗肝脏肿瘤中,可以大幅降低辐射剂量,值得临床推广.
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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.
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ASiR与ASiR-V重建算法对CT图像质量影响的体模研究
目的:通过模型研究,评价自适应统计迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction,ASiR)算法与基于多模型的迭代重建算法ASiR-V对图像质量的影响.方法:以不同管电压(100、120 kVp)、不同管电流(50、100、150、200、250、300、350、400 mA)对腹部体模进行扫描,分别采用滤波反投影(filtered back projection,FBP)、ASiR 50％、ASiR-V 50％算法重建.测量肝脏、左侧肾脏平均CT值、图像噪声、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR),并记录容积CT剂量指数(CT dose index volume,CTDIvol).计算并比较ASiR 50％、ASiR-V 50％算法相比FBP算法降低噪声、提高CNR的能力以及降低辐射剂量的能力.结果:与FBP相比,ASiR 50％可降低图像噪声约30％,提高CNR约43％;而ASiR-V 50％可降低图像噪声约39％,提高CNR约65％.在维持图像质量相近的前提下(CTDIvd SD≈9或10 HU),ASiR 50％与ASiR-V 50％较FBP可分别降低辐射剂量约52％、68％.结论:ASiR 50％与ASiR-V 50％能显著降低CT图像噪声并提高密度分辨力,且ASiR-V 50％降噪能力更为显著,在降低辐射剂量方面更具优势.
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"双低"技术结合迭代重建技术在64排螺旋CT肺动脉造影中的综合应用
介绍了CT的发展和CT肺动脉造影(CT pulmonary angiography,CTPA)在肺动脉栓塞诊断中的临床应用,分析了降低CTPA辐射剂量的方法以及迭代重建技术在低剂量扫描方面的重要性.阐述了对比剂的发展、应用现状及降低对比剂碘量的方法,指出了CTPA"双低"技术(低辐射剂量和低对比剂用量)联合迭代重建技术的综合应用能够在保证图像质量的同时,大幅度地降低辐射剂量和对比剂碘量,从而大限度地降低辐射和对比剂对受检者的伤害.
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固定毫安秒结合迭代重建在低剂量CT肺动脉血管成像中的应用
目的:探讨固定毫安秒80 mAs结合iDose4迭代重建在低剂量CT肺动脉血管成像(CT pulmonary angiography,CTPA)中应用的可行性.方法:选择60例临床怀疑肺动脉栓塞拟行CTPA检查的患者,随机分为A、B2组,每组30例.A组采用固定毫安秒80 mAs,B组采用自动毫安秒调制技术.2组均采用管电压80 kV、iDose4迭代重建算法重建,对比剂碘含量和用量相同.分别测量每组肺动脉的CT值和图像噪声,对2组图像的肺动脉信噪比(signal to noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)、主观图像质量评价和有效剂量(effective dose,ED)等进行比较.采用SPSS 23.0软件进行数据分析.结果:2组图像的主观评分均≥3分,肺动脉CT值均高于300 HU,满足临床诊断需要;A组和B组肺动脉SNR分别为(23.27±2.64)和(23.74±2.51),CNR分别为(19.87±2.21)和(20.11±2.09),差异均无统计学意义(P＞0.05);而A组和B组ED分别为(0.90±0.08)和(1.25±0.56)mSv,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:同自动毫安秒调制技术相比,CTPA检查时采用固定毫安秒80 mAs结合iDose4迭代重建在没有降低图像质量的前提下,辐射剂量降低约28％,值得推广应用.
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低kVp联合迭代重建在青年军人腰椎CT检查中的应用研究
目的:探讨腰椎CT低管电压(kVp)联合迭代重建技术在青年军人中的临床应用,以保证在图像质量不变的情况下降低辐射剂量.方法:将60例临床要求行腰椎CT扫描的青年军人随机分为对照组(120 kVp)和实验组(100 kVp),对照组图像重建方式为滤波反投影法(filtered back projection,FBP),实验组根据图像重建方式不同分为实验组+FBP以及实验组+正弦图确定迭代重建法(sinogram-affirmed iterative reconstruction,SAFIRE),划定感兴趣区测量噪声值及信噪比进行客观评价,同时进行图像质量主观评分;运用容积CT剂量指数(CT dose index volumes,CT-DIvol)、剂量长度乘积(dose length product,DLP)及有效辐射剂量(effective dose,ED)评估2组不同管电压的辐射剂量,并记录平均管电流,将各数据采用SPSS统计软件包进行统计学分析.结果:实验组+SAFIRE与对照组+FBP比较其图像主客观评价差异无统计学意义(P>0.05),而实验组+FBP与对照组+FBP以及实验组+SAFIRE与实验组+FBP比较差异均有统计学意义(P<0.05).实验组的辐射剂量均较对照组明显降低,其中ED下降约43%.2组间平均管电流比较差异无统计学意义(P>0.05).结论:在青年军人的腰椎多层螺旋CT检查中,将管电压降低至100 kVp时可明显降低辐射剂量,联合迭代重建技术后可获得与常规管电压(120 kVp)相同的图像质量.
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CT图像金属伪影校正算法研究现状
计算机断层成像(CT)技术已经广泛应用于临床诊断,它的高分辨率人体解剖信息对很多疾病的诊断提供了很大的帮助.然而,在患者体内有金属植入物的情况下,CT图像中往往伴随着大量黑色带状或明亮的放射条纹状伪影,统称为金属伪影.金属伪影使临床疾病诊断变得不再可靠,在放射治疗中也会给剂量分布的计算带来误差.消除CT图像中金属伪影的研究具有重要意义,对目前主要的金属伪影消除算法进行了总结和讨论.
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低浓度对比剂、低管电压结合迭代重建在CT冠状动脉成像检查中的临床价值
目的 评价低kV、低浓度对比剂结合使用迭代重建CT冠状动脉成像(CTCA)的影像质量和辐射剂量.方法 符合纳入标准的CTCA受检者共90例,男52例,女38例;年龄30～85岁,平均年龄(56.72±14.51)岁.将其随机分为A、B、C共3组,每组各30例.分别给予不同碘浓度的对比剂:A组270 mgI/mL、B组350 mgI/mL、C组370 mgI/mL.A组管电压100 kV,B、C组管电压120 kV,3组管电流为200～250 mAs.采用4分法主观评价影像质量;测量左、右冠状动脉开口、升主动脉根部的CT值,计算影像的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)来客观评价影像质量.同时记录受检者的CT剂量指数、剂量长度乘积(DLP)、对比剂注射的容量和浓度,分别计算受检者辐射剂量和碘用量.3组受检者年龄、DLP、有效剂量(ED)、信号强度、噪声、SNR和CNR的差异采用方差分析进行比较,组间进一步两两比较采用LSD-t检验.性别、影像质量的主观评分采用x2检验.结果 3组受检者的性别、年龄、身高、体质量、BMI差异均无统计学意义(P＞0.05).3组受检者冠状动脉段显示质量达诊断需求者有1 210段(98.94％).3组之间在冠状动脉各段显示质量上差异无统计学意义(x2=4.56,P=0.325).3组中左、右冠状动脉及升主动脉根部的CT值、SNR、CNR差异均无统计学意义(均P＞0.05).A组DLP、ED和碘总量均低于B、C组(P＜0.05),相对于B组分别降低了约27.58％、27.58％、21.27％,相对于C组分别降低了约28.21％、28.21％、24.83％.结论 低kV、低浓度对比剂结合迭代重建进行CTCA成像,能获得与常规CTCA一致的影像质量,同时明显地降低受检者的辐射剂量和注射的碘总量.
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低剂量CT扫描在儿童胸部检查中的应用
随着CT在临床上的广泛应用及病人检查次数的增加,CT检查所致的X线辐射引起人们的广泛关注.辐射致癌已得到公认,特别对于儿童,由于其器官尚未发育完善,对X线较敏感,其相应的X线致癌风险大幅提高,因此降低儿童检查的辐射剂量非常重要.由于肺组织含气量较多,组织结构具有优良对比,使得胸部低剂量CT扫描得以广泛应用.儿童与成人的胸部解剖生理特点不同,就目前各种低剂量CT扫描技术和迭代重建技术在儿童胸部CT扫描中的应用,及其降低X线辐射剂量的效果予以综述.
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超双低剂量联合迭代重建技术256层冠状动脉CTA实验研究
目的：通过建立冠状动脉增强扫描的体外模型，在保证冠脉CT血管造影（ CTA）图像质量能够满足诊断的前提下，探讨低辐射剂量和低浓度对比剂在冠脉CTA检查中的应用。方法将非离子型对比剂碘克沙醇注射液（270 mgI／ml）采用等渗盐水进行稀释，其浓度为3：．24、4．32、5．40、6．48、7．56、8．64、9．72 mgI／ml，以上液体分别置于7支相同长度的输液管内，按碘溶液浓度由低至高进行编号（①～⑦）。每次将3支输液管固定在鲜猪心上，模仿三支冠脉走行。采用256层螺旋CT将管电压设为80 kV，电流采用105、210、315 mA，再固定电流105 mA时变换不同电压80、100及120 kV，记录输液管中CT值、噪声值SD、信噪比SNR、对比噪声比CNR、辐射剂量（ CTDIvol、DLP、ED）及图像质量评分，并进行统计学分析。结果管电压固定80 kV时，改变管电流（105、210、315 mA），CT值、SD、SNR、CNR及图像质量评分差异无统计学意义（ P ＞0．05）；而CTDIvol、DLP、ED差异有统计学意义（ P ＜0．05），105 mA较210 mA及315 mA ED分别降低了50．62％和67．01％。管电压固定105 mA时，改变管电流（80、100、120 kV），3组不同管电压间图像质量评分及SD、SNR、CNR无明显差异（ P ＞0．05）；而其管内CT值、辐射剂量差异有统计学意义（P＜0．05），80 kV较100 kV及120 kV ED分别降低了47．80％和65．84％。管电压固定80 kV时，改变管电流（105、210、315 mA），或当管电流固定105 mA时，改变管电压（80、100、120 kV），碘溶液组（①～⑦）图像质量评分差异无统计学意义（ P ＞0．05）。结论采用256层螺旋CT对冠脉体模扫描表明，在不影响诊断质量的前提下，低剂量CT扫描参数与低浓度对比剂联合迭代重建技术冠脉CTA成像是可行的。
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迭代重建算法在肺动脉CTA低剂量扫描中的应用研究
目的：探讨迭代重建算法在肺动脉CT血管成像（CTPA）低剂量扫描中的临床应用研究。方法将体质量指数为20~25的150例患者随机分成5组进行CTPA扫描，图像重建算法为ASIR（adaptive statistical iterative reconstruction），扫描范围为260~310 mm，第一组扫描条件为机器默认的120 kV、400 mAs，对图像进行重建并计算信噪比（SNR）及对比度噪声比（CNR），请2位影像学家对图像进行5分值主观评价。固定120 kV，用350 mAs、300 mAs、250 mAs及200 mAs对其他组患者进行扫描，记录不同mAs的CTDIvol及DLP，并转换为有效剂量ED。对上述扫描条件下图像进行重建，计算图像的SNR及CNR，并进行主观评价。结果对120 kV，不同电流（400 mAs ，350 mAs ，300 mAs，250 mAs ，200 mAs）扫描产生的图像进行SNR及CNR评价，其值分别为：22.95、22.90、21.82、20.80、20.83和23.61、22.88、22.86、21.93、21.97。2位影像学家对120 kV下400~200 mAs主观评价分值分别为：4.59±0.32，4.48±0.30，4.82±0.28，4.28±0.36,4.15±0.38；其CTDIvol、DLP平均值分别为：13.84 mGy、11.18 mGy、9.31 mGy、8.25 mGy、7.38 mGy和351.21 mGy 、312.32 mGy、286.26 mGy、233.52 mGy、206.08 mGy，并将DLP转换为ED为5.27 mSv、4.68 mSv、4.29 mSv、3.50 mSv、3.09 mSv。对上述数据进行单因素方差分析，200 mAs、250 mAs、300 mAs、350 mAs与400 mAs产生的影像质量没有明显差异（F＝5.285，P＞0.05），但200 mAs的CTDIvol、DLP及ED较400 mAs分别低46.7%、41.3%及41.3%。结论体质量指数为20~25的被检者进行CTPA检查时佳扫描条件为120 kV，200 mAs。对于体型较小（肌肉较少）或有肺气肿等疾病可以选用180～200 mAs进行扫描。
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迭代重建不同参数对双源CT冠状动脉图像质量的影响
目的:探讨迭代重建(SAFIRE)不同参数与滤过反投影法(FBP)相比,对双源CT(DSCT)冠状动脉成像中图像质量的影响.方法:随机对30例行DSCT冠状动脉成像的患者,分别采用FBP和SAFIRE不同参数(参数分为1级、2级、3级、4、级、5级)的佳期相进行重建,分为6组,分别测量其主动脉根、左主干、左前降支、回旋支、右冠的CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR),客观评价其图像质量.结果:6组各位置测量的CT值对比,差异无统计学意义(P>0.05),噪声、SNR、CNR差异有统计学意义(P<0.05).各组之间多重对比图像质量SAFIRE 1级
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正弦图确定迭代重建技术 在冠状动脉CT血管造影术钙化积分中的应用
目的 对正弦图确定的迭代重建(Sinogram-affirmed Iterative reconstruction,SAFIRE)技术与传统滤波反投影(Filtered back projection,FBP)解析重建进行相互比较,探讨SAFIRE在冠状动脉CT血管造影术(CTA)钙化积分(coronary artery calcium,CAC)中的应用.方法 冠状动脉CTA检查发现钙化斑的60例患者,分别采用FBP重建和SAFIRE(1-5)重建,比较6组图像的CAC容积、当量块、Agatston积分.结果 随着SAFIRE重建迭代次数的增加,CAC容积、CAC当量块及AC均呈下降趋势.结论 SAFIRE重建技术可明显影响冠状动脉钙化积分的评估,并可能改变心血管危险分级.
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冠状动脉CTA低剂量低碘浓度迭代重建的临床应用
目的：在保证冠脉CTA图像质量能够满足诊断的前提下,探讨低剂量、低碘浓度结合迭代重建(IR)技术的可行性。方法收集60例行冠状动脉CTA检查的患者,随机分为 A组(30例,低碘浓度270 mgI/mL 对比剂+低管电压100 kVp+SAFIRE算法重建图像)和B组(30例,传统的370 mgI/mL对比剂+120 kVp+FBP 算法重建图像)。比较两组之间的图像质量评分、节段可评价比率、节段优良率、图像 SNR、图像CNR、有效辐射剂量(ED)及碘用量等。结果两组图像质量评分、节段可评价比率、节段优良率、图像 SNR及CNR无统计学意义(P>0.05)；两组 ED分别为(2.49±0.55)mSv、(3.86±0.57)mSv,两组差异有统计学意义(t=-9.556,P<0.05)；A组碘用量较B组降低了27%。结论冠脉 CTA 使用迭代重建技术、低浓度(270 mgl/mL)对比剂和100 kV管电压,与不使用迭代重建技术、传统浓度(370 mgI/mL)对比剂和120 kV管电压扫描相比,获得的图像质量无差异,但前者的辐射剂量及碘用量比后者显著降低。
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个性化低剂量能谱CT冠状动脉成像结合 自适应迭代重建技术的临床应用
随着心血管影像学领域不断拓展,诊断技术愈来愈趋向于无创或微创, 越来越多的患者和临床医师接受CT冠状动脉成像这种无创性方法进行冠状动脉疾病的筛查,在疾病早期诊断方面具有重要意义,逐渐成为疑似冠状动脉疾病影像学检查的首选方法[1-8]. 回顾性门控检查是目前CT冠状动脉成像常用的检查方式, 但回顾性门控CT冠状动脉成像的有效辐射剂量较高, 降低其剂量一直是医学研究的热点[1-10].能谱CT可以选择自适应统计迭代重建(ASIR),ASIR能有效地降低图像噪声、提高图像质量,为采用低管电压、低对比剂量、低流速行冠状动脉CT成像创造了良好的条件.
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能谱CT低电压联合迭代重建技术在冠状动脉CTA中的应用
目的 观察低管电压联合迭代重建技术在体重<70kg范围内患者能谱CT冠状动脉成像(CC-TA)中的应用,并评价其图像质量及辐射剂量.方法 选择65例体重<70kg的患者随机分为两组,A组管电压为100kV,B组管电压为120kV,两组都采用前瞻性心电门控模式扫描,并分别用迭代重建及滤波反投影法重建两组图像.比较两组图像的CT值 、信噪比 、对比噪声比.结果 100kV管电压迭代重建组在图像质量方面好于120kV管电压滤波反投影法重建组.A组有效辐射剂量为(5.63±0.58)mSv,B组有效辐射量为(11.93±9.35)mSv,低辐射剂量组有效辐射剂量明显大幅度降低(P<0.05).结论 对于体重<70kg的患者,行冠状动脉CTA检查时将管电压设为100kV联合迭代重建技术可在保证图像质量的同时显著降低辐射剂量.
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双源CT低管电压联合迭代重建在非心电门控大螺距扫描主动脉CTA中的应用
探讨双源CT低管电压联合迭代重建在非心电门控大螺距(Flash)扫描主动脉CTA的图像质量及可行性.将60例行主动脉CTA检查的患者随机分成A、B两组,A组采用100kV Flash扫描,B组采用80kV Flash扫描,分别进行FBP重建(A1、B1组)和迭代重建(A2、B2组);对4组主动脉图像质量进行主观及客观评价.分析A、B组的有效辐射剂量,A1、A2组,B1、B2组及A1、B2组的图像质量是否有统计学差异.A1、A2和B1、B2组不同测量层面的CT值均无统计学差异,噪声、SNR及CNR均有显著统计学差异(P＜0.01);A1、B2组不同测量层面的CT值和噪声均有显著统计学差异(P＜0.01),SNR和CNR均无统计学差异(P＞0.05);A1、A2组及A1、B2组图像质量评分无统计学差异(P=0.557/P=0.643),B1、B2组图像质量评分有统计学差异(P=0.030).双源CT Flash扫描低管电压联合迭代重建主动脉CTA成像,能在获得满足诊断要求图像质量的同时显著降低辐射剂量.
