基于多模型的迭代重建（ASiR-V）算法结合双低技术在头颈CTA中的应用研究

发布时间：2020-03-20 08:50

【摘要】：第一部分基于多模型的迭代重建(ASi R-V)算法对头颈部CT扫描图像质量及辐射剂量影响的体模研究研究目的:探讨前置基于多模型的迭代重建(ASi R-V)算法在头颈部体模CT扫描中图像质量的变化规律及辐射剂量的降低程度,初步探讨能够优化图像质量和辐射剂量的较佳前置ASi R-V权重。材料和方法:采用人体头颈部仿真模型和Revolution CT机。对头颈部体模进行扫描,管电压120 k Vp、自动管电流(10~740 m A)、转速0.5s/圈,螺距0.984:1。根据设置不同前置ASi R-V权重(0~100%,间隔10%),共扫描11组图像;记录各组CTDIvol、DLP,绘制变化曲线图。分析各组图像CT值、噪声值、图像主观评分以及辐射剂量随ASi R-V权重的变化。结果:1.随着前置ASi R-V权重逐渐增加,辐射剂量逐渐降低,且在40%~50%前置ASi R-V水平,降低幅度较显著,50%前置ASi R-V水平以后辐射剂量降低幅度逐渐减低。40%及50%前置ASi R-V时辐射剂量分别降低约40.34%、49.24%。2.随着前置ASi R-V权重的逐渐增加,CT值无明显变化,图像噪声逐渐增加,在0~40%前置ASi R-V水平,图像主观评分基本稳定,图像质量无显著差别。50%~100%前置ASi R-V水平,各组主观评分均呈逐渐降低趋势,图像质量明显逐渐下降。结论:前置ASi R-V可降低辐射剂量,并且保证图像质量,40%~50%ASi R-V前置水平辐射剂量降低显著,40%时图像质量最佳。第二部分基于多模型的迭代重建(ASi R-V)算法结合双低技术在头颈CTA中的临床应用研究研究目的:探讨基于多模型迭代重建算法(ASi R-V)联合低对比剂用量和低管电压在(GE Revolution CT)头颈CTA扫描中的可行性。材料和方法:将2017年1月至2017年6月期间郑州大学第一附属医院收治的拟行头颈部血管成像检查患者90例(男47例,女43例,年龄17岁~75岁,平均年龄(59.34±9.53)岁,随机分为对照组(A组)和实验组(B、C组)三组,每组30例。对照组(A组)采用碘量315 mg I/Kg、管电压120 k Vp、前置0%ASi R-V进行扫描及FBP进行重建;实验组B组采用碘量315 mg I/Kg、管电压120k Vp、前置40%ASi R-V进行扫描及后置60%ASi R-V进行图像重建;实验组C组用碘量245 mg I/Kg、管电压80 k Vp、前置40%ASi R-V进行扫描及后置60%ASi R-V进行图像重建,其余扫描参数一致。记录两组患者双侧颈总动脉分叉处、基底动脉1/2处及双侧大脑中动脉水平部1/2处CT值及各自同层的胸锁乳突肌、颞肌及脑实质CT值作为本底值,SD值作为噪声值,记录CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),根据公式计算碘负荷、有效辐射剂量(ED)、对比度、对比噪声比(CNR)、信噪比(SNR),两位放射科医师采盲法对图像质量(VR、MIP及CPR)进行主观评分(5分制)。计量资料采用均数±标准差表示,各组间性别差异比较采用卡方检验,多组间均数的比较采用方差分析,各组间两两比较采用LSD-t检验,评价两观察者间一致性采用Kappa检验。以P0.05为差异有统计学意义。结果:1.对照组A组及实验组B、C组三组间性别分布差异无统计学意义(χ2=0.000,P0.05),另四组间年龄、身高、体重及体质指数分布差异亦均无统计学意义(F=0.473,F=1.134,F=0.696,F=0.026,P均0.05)。2.对照组A组及实验组B、C组三组间头颈部各动脉血管内CT值比较差异有统计学意义(P0.001),两两比较,对照组A组与实验组B间各血管内CT值差异均无统计学意义(P均0.05),对照组A组与实验组C间各血管内CT值差异均有统计学意义(P均0.001),实验组B组与实验组C间各血管内CT值差异均有统计学意义(P均0.001)。3.对照组A组及实验组B、C组三组间噪声差异无统计学意义(P0.05)。4.对照组A组及实验组B、C组三组于右侧颈总动脉信噪比分别为(85.59±29.51)、(95.46±63.53)及(134.24±94.59),(F=4.296,P0.05)、左颈总动脉分别为(78.32±28.96)、(90.42±52.85)及(114.88±39.52),(F=6.009,P0.05)、基底动脉分别为(76.66±31.81)、(61.06±16.42)及(100.01±36.01),(F=10.179,P0.001)、右侧大脑中动脉分别为(72.57±26.85)、(64.33±20.79)及(107.44±36.01),(F=20.180,P0.001)、左侧颈总动脉分别为(66.74±27.99)、(69.58±30.57)及(98.86±27.11),(F=11.972,P0.001)。将各个血管的噪声比进行两两比较可得对照组A组与实验组B组间差异无统计学意义(P0.05),对照组A组与实验组C组间差异有统计学意义(P0.05),实验组B组与实验组C组间差异有统计学意义(P0.05)。5.对照组A组及实验组B、C组三组于右侧颈总动脉对比噪声比分别为(74.16±26.92)、(82.94±57.73)及(121.35±88.53),(F=4.765,P0.05)、左颈总动脉分别为(68.87±25.48)、(78.77±46.76)、及(103.45±35.79),(F=7.371,P0.05)、基底动脉分别为(65.36±15.71)、(51.33±13.66)及(87.99±41.94),(F=11.410,P0.001)、右侧大脑中动脉分别为(66.59±25.22)、(58.60±19.59)及(100.63±34.66),(F=21.115,P0.001)、左侧大脑中动脉分别为(60.68±25.82)、(61.07±28.07)及(93.03±26.75),(F=13.918,P0.001)。将各个血管的对比噪声比进行两两比较可得对照组A组与实验组B组间差异无统计学意义(P0.05),对照组A组与实验组C组间差异有统计学意义(P0.05),实验组B组与实验组C组间差异有统计学意义(P0.05)。6.对照组A组及实验组B、C组三组CT容积剂量指数(CTDIvol)分别为(13.27±1.37)m Gy、(10.38±1.29)m Gy及(4.88±0.27)m Gy,(F=453.203,P0.001),实验组B、C两组较A组分别降低了22.78%和63.22%,实验组C组较实验组B组降低52.99%;剂量长度乘积(DLP)分别为(530.10±65.81)m Gy-cm、(406.65±64.33)m Gy-cm及(196.25±17.08)m Gy-cm,(F=292.673,P0.001),实验组B、C两组较A组分别降低了23.27%和62.97%,实验组C组较实验组B组降低51.74%;有效辐射剂量(ED)分别为(2.86±0.36)m Sv、(2.20±0.35)m Sv及(1.05±0.09)m Sv,(F=292.673,P0.001),实验组B、C两组较A组分别降低了23.27%和62.97%,实验组C组较实验组B组降低51.74%。7.对照组A组及实验组B、C组三组碘负荷量分别为(21.26±2.76)、(20.55±2.54)及(16.51±2.04),对照组A组及实验组B组两组与实验组C组比较差异均有统计学意义(P0.001),实验组C组较对照组A组及实验组B组降低了22.22%。8.对照组A组及实验组B、C组三组主观评分分别为(4.03±0.669)、(4.10±0.607)、(3.93±0.640),三组间主观评分差异无统计学意义(F=0.517,P0.05)。两名放射科医师对图像质量主观评分的一致性较好,Kappa值0.75(P0.001)。结论:双低技术结合ASi R-V算法进行头颈CTA扫描,不仅降低患者辐射剂量和碘剂量,而且能保证图像质量,满足诊断需要。
【图文】：

不同权重前置ASiR-V条件下剂量降低趋势

基于多模型的迭代重建（ASiR-V）算法结合双低技术在头颈CTA中的应用研究

依次为前置ASiR-V权重0~100%,可见图像噪声逐渐增加趋势
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R816.1

【参考文献】