新一代迭代重建算法冠状动脉CTA图像质量及辐射剂量的研究

发布时间：2016-11-08 12:59

  本文关键词：新一代迭代重建算法冠状动脉CTA图像质量及辐射剂量的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《重庆医科大学》 2013年

新一代迭代重建算法冠状动脉CTA图像质量及辐射剂量的研究

彭盛坤  

【摘要】：第一部分冠状动脉CTA扫描参数及重建算法与图像质量相关性的实验研究 目的：探讨基于原始数据域的迭代重建（Sinogram AffirmedIterative Reconstruction,SAFIRE)算法与滤波反投影（Filtered BackProjection，FBP）算法冠状动脉CT血管造影（Coronary ComputedTomography Angiography, CCTA）图像质量的相关性。 方法：对置入模拟左、右冠状动脉的仿真体模，，采用两组管电压（100kV、120kV）行双源CT检查，将冠状动脉原始图像在工作站上分别进行FBP及SAFIRE两种算法的图像重建，测量不同管电压及不同管电流组的CT值，计算信噪比（Signal to noise ratio，SNR）、对比噪声比（Contrast to noise ratio，CNR）、CT值标准差（Standard deviation，SD）,进行两两多重比较Dunnett t检验；相同管电压不同重建算法、不同管电压相同管电流SAFIRE重建方式的两组SNR、CNR、CT值SD及CT值采用配对t检验。 结果：两组管电压扫描后经SAFIRE重建的冠状动脉图像质量均明显优于FBP重建；两组管电压两种重建算法图像，随着管电流的增加，从200mA至360mA图像质量呈改善趋势,管电流340mA以上图像质量指标趋于稳定；两组管电压相同管电流SAFIRE重建算法成像其图像质量比较，CNR、SNR和CT值SD差异均有统计学意义（t=5.36、t=2.49,t=21.82,p＜0.05）；两组管电压成像SAFIRE重建算法与FBP重建算法比较，CT值差异无统计学意义（t=0.77，t=1.04，p＞0.05）。 结论：随着管电流的增加，两种重建算法（SAFIRE、FBP）冠状动脉的图像质量均随之提高，但管电流到达一定值（340mA）后图像质量趋于稳定，SAFIRE算法对CT值的影响无显著性差异；采用SAFIRE算法在相同扫描参数下可以明显提高图像质量。 第二部分不同管电压和重建算法冠状动脉CTA辐射剂量的体模研究 目的：基于仿真体模的患者器官吸收剂量研究，探讨新双源CT冠状动脉造影SAFIRE算法与FBP算法患者辐射剂量的差异，评价不同管电压CCTA的辐射剂量。 方法：利用置入模拟左右冠状动脉仿真体模模拟CCTA检查环境，采用100kV、120kV管电压行CCTA检查，分别进行FBP及SAFIRE算法的图像重建，测量CT值并计算SNR、CNR、CT值SD。通过体模内放置热释光剂量计（Thermoluminescent dosimeters,TLD），测量在不同管电压相同管电流成像的器官吸收剂量，读取CT机自带的剂量值，分别计算两种方式的有效剂量。对不同CCTA成像条件的图像质量指标行配对t检验。 结果：（1）无论100kV或120kV的CCTA检查，SAFIRE重建算法组图像质量指标（CNR、SNR及CT值SD）均优于FBP重建算法组，280mA/SAFIRE算法与360mA/FBP算法的图像质量指标相近，而360mA组辐射剂量明显高于280mA组；（2）80kV至120kV的CCTA成像，患者器官吸收剂量和有效剂量均逐渐增加；（3）CT机读取值转换的有效剂量分别为2.15±0.01mSv，3.68±0.01mSv，5.01±0.01mSv；TLD测量后计算的有效剂量分别为2.23±0.03mSv，5.95±0.06mSv，9.38±0.06mSv。 结论：SAFIRE算法可明显降低辐射剂量。在CCTA成像适宜管电压范围内，患者的器官吸收剂量和有效剂量随着管电压升高而增加。CT机读取值转换而来的有效剂量低估了实际辐射剂量水平。 第三部分SAFIRE/FBP算法冠状动脉CTA临床应用的对比研究 目的：探讨新一代迭代重建算法SAFIRE算法与滤波反投影（FBP）算法在冠状动脉CT血管造影（CCTA）临床应用效果。 方法：回顾性收集分析80例行双源CT（Dual Source ComputedTomography, DSCT）冠状动脉CCTA检查的患者，记录患者身高、体重、性别、心率,将80例行双源CT检查患者的冠脉原始图像，在工作站上分别进行FBP(A组)及SAFIRE(B组)两种算法的图像重建，应用秩和检验对两组图像的主观评分进行比较，应用t检验对两组图像的客观指标进行比较。 结果：（1）A组可评价的冠脉数约972条，B组可评价的冠脉数约984条；A组主观图像质量评分约3.66±0.26; B组约为3.70±0.25，两组间差异无统计学意义（Z=-1.583，P=0.113）;A组评分为优的冠状动脉787/972（80.1%）高于B组评分为优的冠状动脉866/984（88%），（x2=18.518，p=0.000）。（2）A与B两组图像信噪比（SNR）分别为24.45±6.95、32.04±9.13（t=-8.91，p＜0.05）；对比噪声比（CNR）分别为16.91±5.39、22.03±7.08（t=-5.15，p＜0.05）；图像噪声指数（SD值）分别为18.64±3.65、14.41±3.24（t=7.76，p＜0.05），两者图像质量差异有明显统计学意义。A与B组冠状动脉平均CT值分别为448.63±77.00HU,444.82±77.91HU（p=0.756）。 结论：新一代迭代重建算法（SAFIRE）在相同扫描参数下可以提高图像质量，满足临床诊断要求。

【关键词】：
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R816.2
【目录】：

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1 刘佳宾;李坤成;杜祥颖;李鹏雨;梁志刚;李岩;;心率波动患者多排螺旋CT冠状动脉成像时相重建方法的比较[J];中国临床医学影像杂志;2010年03期

2 徐姝;侯阳;郭启勇;;应用迭代重建技术的低剂量增强CT评估肝脏肿瘤的可行性[J];中国医学影像技术;2011年08期

【共引文献】

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1 李光超;徐青松;赵宝忠;郝敬明;;房颤患者320排容积CT冠状动脉成像的图像质量评价[J];淮海医药;2012年01期

2 黄伟;张艳;徐益明;;迭代重建技术在临床低剂量CT扫描中的应用进展[J];中国介入影像与治疗学;2012年05期

3 张晓鹏;宦怡;孙应实;;消化系统影像学2011年度进展报告[J];中国继续医学教育;2011年08期

4 刘海芬;侯启龙;但桂芬;;优化重组技术在心率过快、心率波动患者64层螺旋CT冠状动脉成像中的应用价值[J];临床放射学杂志;2012年05期

5 龚波;武洪林;沈丹丹;陈建平;陆成栋;郑建刚;唐庆放;李红尧;吴惠明;殷超;薛维;;心率、心率波动及重建时相的选择对64层螺旋CT冠状动脉图像质量的影响[J];南京医科大学学报(自然科学版);2011年10期

6 杜光舟;林黛英;吴先衡;黄朝华;张鑫佳;林少帆;冯方文;;迭代重建技术在新生儿急诊头颅CT检查中的应用[J];中国介入影像与治疗学;2013年02期

7 陈燕浩;谢元亮;王翔;肖建伟;金朝林;;心率及心率波动对64层螺旋CT冠状动脉成像质量影响[J];临床放射学杂志;2013年05期

8 徐姝;侯阳;郭启勇;;肝脏低剂量迭代重建增强CT与常规增强CT图像质量及放射剂量的对比研究[J];中国临床医学影像杂志;2013年05期

9 朱玉春;王建良;吴志娟;沈纪芳;王伟伟;刘丽华;朱晟超;张臻;;心率因素对64层螺旋CT冠状动脉成像质量的影响[J];山西医药杂志;2012年03期

10 彭盛坤;曾勇明;郁仁强;赵锋;彭刚;谭欢;;冠状动脉CT成像低辐射剂量技术应用的进展[J];中国辐射卫生;2012年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 梁开运;风湿性心脏病64层CT冠状动脉成像质量控制研究[D];第三军医大学;2010年

2 张丽;iDose~4迭代重建技术对低剂量肺部CT图像影响的模型及临床研究[D];第二军医大学;2012年

3 张帆;iDose迭代重建技术在盆腔恶性肿瘤低剂量CT检查中的应用研究[D];济南大学;2012年

4 孙梦月;囊肿假性强化的体外实验及临床研究[D];河北医科大学;2013年

5 刘佳怿;双源CT双能量扫描在胰腺肿瘤诊断中的应用价值[D];昆明医科大学;2013年

【二级参考文献】

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1 李佩玲;徐克;黎庶;王强;;心率对16层螺旋CT冠状动脉造影图像质量的影响及其重建相位窗的优选[J];中国介入影像与治疗学;2006年01期

2 赵冬,吴兆苏,王薇,姚丽,周美然;北京地区1984～1997年急性冠心病事件发病率变化趋势(中国MONICA方案的研究)[J];中华心血管病杂志;2000年01期

3 吴兆苏,姚崇华,赵冬,吴桂贤,王薇,刘静,曾哲淳,吴英恺;我国多省市心血管病趋势及决定因素的人群监测(中国MONICA方案)Ⅰ.发病率和死亡率监测结果[J];中华心血管病杂志;1997年01期

4 王继琛;邱建星;孙晓伟;高莉;刘建新;唐光健;蒋学祥;;64层螺旋CT冠状动脉成像时心率对成像质量的影响[J];中国医学影像技术;2006年10期

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1 郭濴,李伟,于颜玲,惠志恒,郭永信,葛英辉;多层螺旋CT成像不同扫描参数对腰椎图像质量的影响[J];河南医学研究;2002年03期

2 崔利;林晓珠;王磊君;鲍秋英;朱家玉;顾根林;陈克敏;;16层CT冠状动脉成像图像质量及其影响因素的相关研究[J];实用放射学杂志;2006年07期

3 杨艳丹;隋雪峰;;谈谈影响CT图像质量的因素[J];齐齐哈尔医学院学报;2008年14期

4 戴文杰;于智浦;;颈间盘CT扫描加牵引提高图像质量的应用[J];中国医疗前沿;2009年09期

5 范晓梅;;口腔X线数字牙片摄像技术及临床应用[J];实用医学影像杂志;2009年06期

6 黄卫民;;分析影响CR图像质量的因素[J];中国当代医药;2010年22期

7 王文献;岳恒志;孙传顺;范辉;袁丹;程敬亮;;颅脑MRI运动伪影的预防策略[J];中国CT和MRI杂志;2011年04期

8 李锡雪;李东;于铁链;马延贺;李锋坦;;心率及心率变异对前瞻性心电门控64层螺旋CT冠状动脉成像图像质量的影响[J];中国医学影像技术;2011年08期

9 贾绍田,孙璐,刘建新,阎罡;激光打印图像质量控制标准探讨[J];中华放射学杂志;1997年01期

10 林祥通;重视核医学图像质量及诊断报告的书写[J];中华核医学杂志;1997年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 毛芸;罗天友;廖静敏;沈云;;64排螺旋CT冠状动脉成像中不同心脏重建算法对图像质量的影响[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编（下册）[C];2006年

2 刘佳宾;李坤成;杜祥颖;利剑颖;李鹏雨;刘建;;多排螺旋CT球管焦点选择对于图像质量的影响[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编（下册）[C];2006年

3 唐秉航;张晓东;李芳云;李良才;何亚齐;吴任国;黄晖;黄德成;梁健雄;;心率、重建时相对256层螺旋CT冠状动脉成像图像质量的影响[A];中华医学会第16次全国放射学学术大会论文汇编[C];2009年

4 冯琦;殷焱;华小兰;朱荣;华佳;;利用128排CT比较前门控及低剂量后门控技术对冠状动脉图像质量和放射剂量影响的初探[A];中华医学会第16次全国放射学学术大会论文汇编[C];2009年

5 李保生;王立学;杨云剑;;浅谈质量控制在低场磁共振成像的应用[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

6 迟彬;;数字乳腺摄影中不同压力的选择对图像质量影响的比较分析[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

7 吕访贤;吕顽;李絮绿;;双源CT冠脉成像影响图像质量的相关因素分析[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

8 孙继全;吴晶涛;陈文新;王守安;叶靖;吴祥生;孔嶷;董颖;张萍;;自动毫安秒低剂量扫描对主动脉夹层CT造影图像质量的影响及其辐射剂量的研究[A];中华医学会第16次全国放射学学术大会论文汇编[C];2009年

9 王振;狄幸波;丁忠祥;卢建芳;徐健;刘锦;蔡学祥;吴颖;;剂量最适技术在MSCT腹部多期检查中的应用[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

10 韩磊;吕滨;白桦;王宏宇;吴言伶;;双源CT前瞻门控轴扫与后门控螺旋扫描在冠状动脉造影检查中的比较应用[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 陈文;[N];中国计算机报;2003年

2 记者 王屏;[N];国际商报;2010年

3 黄;[N];电脑商报;2009年

4 刘 晖;[N];计算机世界;2003年

5 本报记者 刘晖;[N];计算机世界;2004年

6 ;[N];电脑报;2001年

7 ;[N];中国电子报;2009年

8 刘晖;[N];计算机世界;2002年

9 本报记者 楚燕　通讯员 那伟 高树灼;[N];厦门日报;2009年

10 王秋妹　陈春慧;[N];海南农垦报;2009年

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1 王保云;图像质量客观评价技术研究[D];中国科学技术大学;2010年

2 刘明娜;基于视觉系统和特征提取的图像质量客观评价方法及应用研究[D];上海交通大学;2010年

3 郭丽君;腹部不同b值弥散加权成像：单、双射频源图像质量及ADC值对比研究[D];山东大学;2012年

4 姚伟;基于偏微分方程及变分理论的图像质量改善算法研究[D];国防科学技术大学;2010年

5 丁艺芳;基于小波变换和视觉系统的图像质量综合评价新算法[D];上海大学;2001年

6 薛立勤;显示图像质量定量评价方法及质量控制研究[D];华中科技大学;2007年

7 刘明;基于图像复原的航空摄影前向像移检测及补偿技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

8 余晓锷;优化CT图像金属伪影消除算法研究[D];南方医科大学;2009年

9 孟远征;优化微型CT图像质量的方法研究[D];华中科技大学;2013年

10 高修峰;人脸图像质量评估标准方法研究[D];中国科学技术大学;2008年

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1 彭盛坤;新一代迭代重建算法冠状动脉CTA图像质量及辐射剂量的研究[D];重庆医科大学;2013年

2 蒋俊伟;基于数字视频监控图像质量主客观评测模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 华宁;图像质量客观评估研究[D];湖北大学;2012年

4 王静;基于局部结构特征的噪声估计和图像质量评价方法研究[D];陕西师范大学;2013年

5 徐云生;基于Contourlet变换的图像质量评价方法研究[D];中国科学技术大学;2010年

6 杨会军;重建算法对低剂量肺部CT图像质量和诊断的影响[D];安徽医科大学;2011年

7 陈玉坤;基于视觉特征的图像质量评价算法[D];西安电子科技大学;2013年

8 王琨;图像质量对立体定位精度影响的若干问题的研究[D];南京理工大学;2012年

9 柳慧超;基于图像空间多通道相似分解的图像质量综合评价方法[D];安徽大学;2011年

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