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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%.
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自适应统计迭代重建技术在儿童胸部低剂量CT扫描中的应用价值
目的：探讨自适应统计迭代重建（ASiR）技术对儿童胸部MSCT扫描图像噪声和质量的影响，评价其在儿童胸部低剂量扫描中的应用价值。资料与方法将100例经我院胸部MSCT扫描患儿按照每组50人随机分成研究组与对照组；其中，男58例，女42例，年龄1月～6岁，中位年龄：3.6岁；两组均采用GE Healthcare Optima CT660扫描仪。其中，研究组扫描参数为100kVp、自动毫安（范围20-400MA），NI：8，0.5s/r、床进速度为55mm，pitch 1.375：1、FOV：smal body ,层厚7.5-10.0mm，扫描图像进行薄层0.625mm，50%ASiR重建。从而得到MIP、MPR及3D图像。对照组采用常规参数扫描：100kVp，自动毫安（范围20-400MA），NI值：5，0.5s/ r，Pitch1.375：1，层厚7.5-10.0mm，薄层0.625mm重建，采用传统滤波反投影法（filtered back projection,FBP）进行图像重建；并分别用FBP及4个水平的（30%、50%、70%、90%）的ASiR重组图像，对图像噪声及质量进行主观评分，主观评分标准：①图像噪声，采用5分法：1分，噪声轻微；2分，噪声较轻；3分，中等噪声；4分，噪声较重，但尚可接受；5分，噪声过重，完全无法接受；②图像质量评估采用Likert 5分制（5分好,1分差，-3分被认为临床可以接受）；同时，测量并客观比较两组患儿辐射剂量及图像噪声；扫描范围自胸廓入口至膈肌水平。所有图像传到GEAW4.5工作站进行后处理重组。结果4种水平ASiR评分，各组间差异不明显，无统计学意义（x2=4.019，p＞0.05）；但与FBP相比，各组间噪声明显降低，差异有统计学意义（x2=19.597， p<0.01）；图像质量评分，4种ASiR重建图像与FBP间无明显统计学差异（p值均＞0.05）；能完全满足诊断要求在50%ASiR是评分佳，其诊断满意度不随ASiR比例增加而提高，研究组较对照组辐射剂量明显减低，其差异有显著统计学意义（p<0.01）；CTDI及 DLP分别减少30%和50%；ED减少52%；图像噪声客观评分两组间差异有统计学意义（p<0.01）；结论在保证同样图像质量的前提下，与噪声指数为5时的FBP重建算法比较，噪声指数为8时的50%ASiR重建技术可显著降低儿童胸部CT图像噪声，能够完全满足儿童胸部病变诊断要求，同时可以降低辐射剂量达52%，值得临床推广应用。
关键词： 自适应统计迭代重建技术 儿童 胸部 低剂量 -
自适应统计迭代重建算法在头部低剂量CT扫描中的应用
目的：使用自适应统计迭代重建技术（ASiR）算法，在宝石CT进行头颅扫描，探讨头部低剂量扫描的可行性。方法：患者90例行头部CT检查，随机分为A、B、C 3组（每组30例）。3组病例扫描参数相同，A组单纯行滤波反投影算法（FBP）重建；B组行FBP重建后，打开减少剂量因子DR，设定为50％；C组行ASiR重建后，打开减少剂量因子DR，同样设定为50％，其余扫描条件3组相同。对3组图像分别测量空气及侧脑室前脚脑脊液CT值的标准差，取均数作为图像噪声，由3位医师对3组数据进行评分。对3组数据噪声值及评分分别进行方差分析和秩和检验。结果：A组的容积CT剂量指数（CTDIvol）为45.79 mGy；B组为22.75 mGy；C组为22.75 mGy，B、C组较A组降低了50.31%。 C组图像噪声（1.96±0.52）显著低于B组（2.92±0.67）（P<0.001），与A组（2．12±0．53）无显著性差异（P=0.294）。3组图像数据均能满足诊断要求，B组图像评分较低，A组和C组无显著性差异。结论：在颅脑CT扫描中使用ASiR算法，保证图像质量的同时可以大幅降低辐射剂量。
关键词： 低剂量CT扫描 自适应统计迭代重建技术 图像质量 -
低剂量 CT 技术在泌尿系结石诊断中的应用价值
目的：探讨低剂量 CT 结合自适应统计迭代重建技术在泌尿系结石诊断中的价值。方法使用自动管电流调节技术，对临床怀疑泌尿系结石的41例患者同时进行常规剂量及低剂量 CT 扫描，其中常规组噪声指数（NI）设定为13，低剂量组 NI 设定为25，运用滤过反投影技术（FBP）及自适应统计迭代重建技术（ASIR）对图像进行1．25 mm 层厚重建，由两名放射科医师分别对结石（大小、位置、数目）、图像质量（1～5分）、图像噪声（1～3分）及诊断可信度（1～3分）等几个方面进行评估，记录两组扫描的容积 CT 剂量指数（CTDIvol）、剂量长度乘积（DLP）并计算有效剂量（ED）。采用 Wilcoxon 符号秩和检验及配对 t 检验进行统计学分析。结果低剂量组的平均 ED 为1．76 mSv，常规组的平均 ED为5．98 mSv（P ＜0．05）。低剂量组使用80％ASIR 法处理的图像质量明显高于 FBP 法处理的图像质量（P ＜0．05），而与常规组 FBP 法处理的图像质量大致相仿，差异无统计学意义（P ＞0．05）。结论结合使用自动管电流调节技术及ASIR，可在保证图像质量的前提下，明显降低 CT 扫描辐射剂量，具有较好的临床可行性。
关键词： 泌尿系结石 低剂量 自适应统计迭代重建技术 CT -
ASIR提高低剂量CT结肠成像息肉检出率有效性的体模研究
目的 评价应用不同水平白适应统计迭代重建技术(adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR)在低剂量CT结肠成像中提高结肠息肉检出率的有效性.材料与方法 选用一段离体猪结肠通过结扎法获得20枚1～10 mm(≤5 mm 10枚,＞5 mm 10枚)连续的模拟息肉,运用宝石高分辨CT在不同剂量( 120 kVp,10、20、30、40、50及100 mAs)下扫描,并分别应用6种不同ASIR水平(0、10%、30%、50%、70%及100%)进行数据重建,获得CT仿真内镜、多平面重组(MPR)和虚拟分割(VD)图像.南两名有经验的影像科医师采用盲法对不同采集条件、不同ASIR水平的图像进行客观和主观评价,测量并比较平均噪声、平均信噪比(signal to noise ratio.SNR)及平均对比噪声比( contrast noise ratios,CNR)和息肉检出率.结果 结肠模拟息肉模型研究显示不同管电流-时间下噪声随应用ASIR水平升高而降低,SNR及CNR随应用ASIR水平升高而增高(P＜0.05).＞5 mm结肠息肉在低剂量扫描时应用ASIR对提高检出率具有统计学意义(P＜0.05)；而≤5 mm的结肠息肉,其检出率会随着剂量水平的增高而明显提高,应用高水平ASIR时息肉检出率无明显提高(P＞0.05).结论 离体模型研究表明在低剂量CT结肠成像中,应用ASIR可以显著降低图像噪声,提高SNR及CNR；在低剂量时可提高＞5 mm结肠息肉的检出率,但不会明显提高≤5 mm结肠息肉的检出率.
关键词： 辐射剂量 图像处理 自适应统计迭代重建技术 CT结肠成像 CT容积剂量指数 -
基于ASiR平台的动态500排技术在婴幼儿先天性心脏病诊断中的应用价值
目的 探讨具有自适应统计迭代重建(ASiR)平台的动态500排扫描技术(VHS)在婴幼儿先天性心脏病诊断中的应用价值.方法 对于2012年8月至2013年1月期间临床疑为先天性心脏病的80例患儿进行MSCT增强扫描,其中,男48例,女32例,年龄5天～12个月,中位年龄4.3个月.按照每组40例随机分成研究组与对照组.检查设备采用GE Heahhcare Optima CT660扫描仪.研究组扫描参数为VHS扫描模式,Pass为5,80 kVp、自动毫安(范围40 ～ 400 mA),噪声指数16,0.5 s/r、螺距1.375∶1、视野32 cm,层厚5.0 mm、对5个序列扫描图像进行薄层0.625 mm,60％ ASiR重建.对照组采用常规参数扫描:120 kVp,200 mA,0.5 s/r,螺距1.375∶1,层厚5.0 mm,薄层0.625 mm,采用传统滤波反投影法(FBP)进行图像重建;增强扫描采用人工智能触发扫描技术,阈值100 HU.使用非离子型对比剂优维显300,药量按1.5～2.0 ml/kg体重计算、注射流率0.4～1.0 ml/s,采用单筒高压注射器.MSCT扫描范围从胸廓入口至膈肌水平.记录每例患儿曝光剂量.所有图像传到GE AW 4.5工作站进行后处理重组;图像质量评估采用Likert 5分制(5分好,1分差,≥3分被认为临床可以接受).结果 两组图像质量评分达到诊断标准的比例为:研究组95％,对照组92.5％,两组比较无统计学差异(P均＞0.05),但有效剂量分别为研究组(1.57 ±0.78) mSv,对照组(6.73±0.82) mSv,两组比较有明显统计学差异(P＜0.01).结论与常规扫描方法比较,基于ASiR平台的500排(VHS)扫描技术可以满足婴幼儿先天性心脏病的MSCT影像学诊断要求,同时可以大幅度降低辐射剂量达77％,值得临床推广应用.
关键词： 容积螺旋穿梭技术 自适应统计迭代重建技术 先天性心脏病 婴幼儿
