迭代重建算法（iDose）在腹部CT扫描辐射剂量控制中的应用研究

发布时间：2017-07-05 17:09

  本文关键词：迭代重建算法（iDose）在腹部CT扫描辐射剂量控制中的应用研究

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【摘要】：目的比较不同水平的iDose迭代重建算法与滤波反投影(FBP)算法对上腹部CT增强扫描图像质量影响的差异,寻求获取相对较好图像质量的iDose迭代水平。方法收集2014年11月~2014年12月在宁夏医科大学总院放射科进行上腹部CT增强扫描的患者62例,采用Philips 256层螺旋CT扫描仪进行上腹CT增强扫描,扫描时选用自动管电流调控技术(Z-DOM),同时将图像的重建方式选为FBP。扫描结束后在CT主机上对62位被检者的图像进行iDose1、iDose3、iDose5三种方式的重建。在本机Extended Brilliance Workspace(EBW)工作站测量图像的客观指标,包括CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)。两名放射科医师对图像的主观噪声、伪影、诊断信心度、小结构的清晰度、肝脏病变的显示进行评价。分别比较四种方式重建后图像客观、主观指标的差异,以及iDose各组与FBP组图像客观、主观指标的差异。结果(1)FBP、iDose1、iDose3、iDose5四组图像肝脏/腹主动脉的CT值差异无统计学意义(F=0.002~0.66,P0.05),四组间客观噪声、SNR及CNR差异均有统计学意义(F=11.878~156.961,P0.05),且FBP、iDose1、iDose3、iDose5噪声依次降低,而SNR、CNR依次升高。(2)FBP、iDose1、iDose3、iDose5四组图像的主观噪声差异有统计学意义(H=8.76~9.02,P0.05),iDose各组图像的主观噪声与FBP组差异均有统计学意义(u=3.96~12.84,P0.05),iDose重建后图像噪声最小;四组间图像伪影、诊断信心度、小结构的清晰度及肝脏病变的显示差异均无统计学意义(H=0.078~7.341,P0.05),iDose各组图像的伪影与FBP组差异无统计学意义(P0.05),iDose各组图像的诊断信心度、小结构的清晰度、肝脏病变的显示与FBP组差异有统计学意义(u=2.12~3.06,P0.05)。结论与FBP相比,iDose迭代重建算法能够降低图像的噪声,提高图像的质量,但并不是iDose迭代水平越高,图像质量越好,就图像总体质量来说,本组iDose3迭代重建后图像质量相对较好。目的比较常规剂量扫描FBP重建与低剂量扫描结合iDose迭代重建算法对上腹部CT扫描图像质量影响的差异,探索低剂量扫描结合iDose迭代重建算法能否在满足图像诊断质量的前提下有效的降低被检者的辐射剂量。方法选用Philips 256层螺旋CT扫描仪对2014年11月~2015年7月在宁夏医科大学总院就诊的186例患者行上腹CT增强扫描,同时选用自动管电流调控技术(Z-DOM)进行扫描。将被检者按照就诊顺序分为A、B、C三组,A组,常规剂量扫描FBP重建,毫安秒基准值设定为250 m As,B、C组均采用低剂量扫描,B、C组较A组毫安秒分别降低20%、40%,即200m As、150m As,B组扫描时选用iDose1进行图像的重建,C组选择iDose3进行重建。在本机Extended Brilliance Workspace(EBW)工作站测量图像的客观指标,包括CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR),由两名放射科医师对图像的主观噪声、伪影、诊断信心度、小结构的清晰度及肝脏病变的显示进行评价。分别比较A、B、C三组间图像客观、主观指标的差异。记录每位被检者的容积CT剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP),计算有效剂量(ED)及体型特异性剂量评估(SSDE),比较A、B、C三组间CTDIvol、DLP、ED及SSDE的差异。为了比较不同体质量指数(BMI)的被检者辐射剂量降低幅度的差异,分别将三组被检者按照BMI20kg/m2,BMI介于20~24.9kg/m2之间,BMI24.9kg/m2分别分为三组。结果(1)三组间肝脏/腹主动脉的CT值、SNR差异均有统计学意义(F=3.331~5.125,P=0.007~0.038),三组间腹主动脉的CNR差异有统计学意义(F=5.118,P=0.007),其余客观指标差异均无统计学意义(F=1.228~2.990,P=0.053~0.295)。(2)三组被检者间主观噪声差异有统计学差异(H=7.102~9.96,P0.05),其余主观指标差异均无统计学意义(H=0.139~4.761,P0.05)(3)三组被检者的CTDIvol、DLP、ED及SSDE差异均有统计学意义(H=70.154~115.897,P=0.000)。与常规剂量组的辐射剂量相比,不同BMI组在m As降低40%时其辐射剂量降低的程度亦不同,BMI20kg/m2时,辐射剂量降低的幅度最大,CTDIvol、DLP、ED及SSDE分别降低50.76%、49.36%、49.36%、58.78%,BMI24.9kg/m2时,CTDIvol、DLP、ED、及SSDE分别降低41.91%、39.66%、39.66%、35.00%,其降低幅度最小。结论(1)与常规剂量扫描FBP重建相比,低剂量扫描结合iDose迭代重建算法可以在满足图像诊断要求的前提下有效的降低被检者的辐射剂量。(2)与常规剂量相比,当扫描条件降低时,体质量指数越低辐射剂量降低的幅度越大。
【关键词】：计算机体层摄影术 FBP 迭代重建 影像质量 计算机体层摄影术 FBP 迭代重建 辐射剂量 影像质量
【学位授予单位】：宁夏医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R816.5
【目录】：

• 摘要4-8
• ABSTRACT8-12
• 中英文缩略词表12-14
• 第一部分 对比分析iDose迭代重建算法与滤波反投影算法对上腹 CT 增强扫描图像质量影响的差异14-27
• 前言14-17
• 材料与方法17-20
• 结果20-23
• 讨论23-26
• 结论26-27
• 第二部分 低管电流结合iDose迭代重建算法在上腹CT扫描中的应用27-43
• 前言27-30
• 材料与方法30-34
• 结果34-38
• 讨论38-42
• 结论42-43
• 附图43-48
• 参考文献48-54
• 综述54-67
• 参考文献61-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间发表的学术论文68-69
• 个人简历69

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本文编号：522840