极低剂量CT联合全模型迭代重建算法（IMR）评价胸部病变显示能力的模体和临床研究

发布时间：2018-11-19 19:11

【摘要】：第一部分全模型迭代重建算法(IMR)的Catphan模体研究目的:评价全模型迭代重建算法(knowledge based iterative model reconstruction,IMR)对CT客观图像质量的影响,探讨IMR降低扫描剂量的潜力。资料与方法:采用飞利浦微平板3D i CT,在管电压120k V条件下,分别采用11/20/30/40/50/60/70/80/90/100/200/300/400/500m As的管电流扫描Catphan 600模体,原始数据分别使用FBP和i Dose 4(Standard(B))/IMR 2(Routine、Soft和Sharp Plus)重建,记录并比较扫描剂量及图像的CT值测量准确性、空间分辨率、密度分辨率、图像均匀性和噪声。结果:1.IMR迭代重建可提高水及低密度物质的|CT值|(P0.05),对高密度物质的CT值无影响(P0.05);2.FBP和i Dose 4(Standard(B))、IMR 2(Routine、Soft和Sharp Plus)重建图像的空间分辨率分别为6.48±0.60、6.51±0.46、8.29±0.38、7.16±0.32、9.49±0.37 lp/cm,总体差异有统计学意义(P0.05),IMR(Sharp Plus)的空间分辨率最高;3.图像对比度分别为0.70±0.44、0.50±0.31、0.33±0.17、0.18±0.10、1.20±0.48%,整体差异有统计学意义(P0.05),IMR(Soft)的密度分辨率最高;4.SD值分别为8.29±4.91、5.87±3.34、3.70±1.24、2.11±0.78、14.71±5.13Hu,整体差异有统计学意义(P0.05),IMR(Soft)的噪声最低;5.图像均匀性分别为2.80±1.36、2.73±1.24、2.21±0.90、2.20±0.78、2.01±1.08Hu,差异无统计学意义(P0.05);6.低剂量CT(LDCT)联合IMR的空间分辨率和密度分辨率分别为8.0 lp/cm@10%MTF、0.21%@5mm@2.2m Gy,极低剂量CT(ULDCT)联合IMR的空间分辨率和密度分辨率分别为7.6lp/cm@10%MTF、0.50%@5mm@0.8m Gy。结论:相对于FBP及i Dose 4重建,IMR(Soft)迭代重建算法可以显著降低噪声、提高密度分辨率,IMR(Sharp Plus)可以明显提高空间分辨率;LDCT和ULDCT联合IMR可用于胸部CT肺癌筛查。第二部分极低剂量CT联合IMR评价胸部解剖结构及病变显示能力的临床研究目的:评价ULDCT联合IMR迭代重建显示胸部解剖结构及病变的能力。资料与方法:收集胸部CT平扫的门诊或住院病人40例。同时行低剂量(120Kv,30m As)和极低剂量(120Kv,10m As)扫描,原始数据行i Dose 4和IMR 2重建,并分别用相应的重建参数重建肺窗和纵隔窗,共得到八组图像:LD-i Dose(L)/(M)组,LD-IMR(L)/(M)组,ULD-i Dose(L)/(M)组和ULD-IMR(L)/(M)组。记录各组的有效剂量、图像噪声及病变显示数目,按1-3分主观评分法评价外周支气管血管束、纵隔和胸壁正常解剖结构的显示质量。结果:1.ULDCT组的有效剂量为0.37±0.03m Sv,较LDCT组(1.07±0.09m Sv)降低了65.42%(P0.05);2.IMR重建的SD值明显低于i Dose重建(P0.008);3.外周支气管血管束的图像质量主观评分,LD-i Dose(L),LD-IMR(L),ULD-IMR(L)三组间的差异均无统计学差异(P0.008),ULD-i Dose(L)与前三组的差异均有统计学意义(P0.008);4.纵隔、胸部解剖结构的图像质量主观评分,LD-i Dose(M),LD-IMR(M),ULD-IMR(M)三组间的差异均无统计学差异(P0.008),ULDi Dose(M)与前三组的差异均有统计学意义(P0.008);5.ULD-IMR与LD-i Dose,LD-IMR显示肺部、纵隔、胸膜等病变的能力相同,ULD-i Dose则有4个磨玻璃结节和4个肺大泡漏检。结论:IMR迭代算法可以显著降低噪声,在极低剂量胸部CT平扫中获得满足临床疾病诊断需求的图像。
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【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R816.4

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