中国辐射卫生  2012, Vol. 21 Issue (3): 347-348  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2012.03.015

引用本文 

喻海燕, 严珍珍, 米玉成, 陈盈, 曾春光. 自适应性统计迭代重建技术对上腹部CT噪声的影响[J]. 中国辐射卫生, 2012, 21(3): 347-348. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2012.03.015.

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收稿日期:2011-12-15
自适应性统计迭代重建技术对上腹部CT噪声的影响
喻海燕 , 严珍珍 , 米玉成 , 陈盈 , 曾春光     
浙江省台州医院放射科, 浙江台州 317000
摘要目的 分析自适应性统计迭代(adaptive statiatical iterative reconstruction, ASIR)重建技术不同权重值的ASIR重建技术对上腹部CT图像质量的影响。方法 选取台州恩泽医疗中心放射科49例检查上腹部患者, 使用GE公司HDCT进行检查, 采用0% ASIR技术扫描后, 分别用30% ASIR和50% ASIR技术重建, 比较不同权重值ASIR重建技术的图像质量, 选取门脉主干层面3个感兴趣区分别测量其SD值, 取其平均值进行比较。结果 50% ASIR重建图像噪声值明显小于0%、30%, 且图像质量明显较0%、30%图像质量清晰, 经Student-Newman-Keuls方法两两之间比较, P值均小于0.05, 两两之间差异均有统计学意义。结论 3种不同权重值重建的ASIR图像相比, 50% ASIR重建的图像噪声最低, 质量最好。
关键词自适应性统计迭代(ASIR)    上腹部    噪声    

上腹部有肝脏、胆囊、胰腺、胃、脾肾等均为软组织器官,普通的X射线检查受到诸多限制。CT对腹部各脏器的检查则有独特的有点,因为CT的密度分辨率高,容易辨别软组织结构,腹部的疑难病症应用CT检查则迎刃而解。近年来,CT的检查数量增加了20倍[1],上腹部CT检查也越来越多的被应用来检查上腹部病变患者。最近新推出的HDCT从探测器方面进行革新,极大改善了CT软组织分辨率,为CT软组织成像带来更加广阔的空间,同时,HDCT与传统多层CT相比能降低50%剂量[2],使用ASIR重建模式,能够获得细节显示更清晰、更完美的图像,有利于早期肿瘤的发现,笔者旨在研究通过对比不同权重值的ASIR重建图象的SD值从而评价其图像质量。

1 材料与方法 1.1 病例资料

2011年4月到5月,在我院行上腹部CT扫描的49名患者,其中男29例,女20例,年龄30 ~ 80岁,患者BMI在18 ~ 25之间,平均值为21.2982 ± 0.26609。

1.2 检查技术

使用GE公司的宝石探测器HDCT(GE Discovery HD750)进行检查。采用120kVp; 30 ~ 400mAs自动毫安秒; 螺距1.375:1;旋转时间1s;层厚5mm; 扫描范围:从肝顶至肾下极; 标准算法重建; 固定噪声指数11; ASIR(adaptive statiatical iterative reconstruction,ASIR)权重值设定为0%;扫描结束后将图像分别使用30%及50%的ASIR权重值标准算法重建。

1.3 影像分析

选取ASIR0%、30%、50%肝脏CT平扫图像,测量肝门部所在层面3个不同位置的肝实质(ROI面积为140 ~ 150mm2)的SD值,测量位置避开血管及胆管部位。

1.4 统计分析

利用方差分析法比较0%、30%、50% ASIR值肝脏CT图像的噪声值即SD值。

2 结果

50% ASIR重建图像噪声值明显小于0%、30%,且图像质量明显较0%、30%图像质量清晰,见图 1~3表 1

图 1 0% ASIR重建

图 2 30% ASIR重建)

图 3 :30% ASIR重建)

表 1 0%、30%、50% ASIR值SD值平均值

经Student - Newman - Keuls方法两两之间比较,P值均小于0.05,两两之间差异均有统计学意义。

3 讨论

噪声是单位体积(体素)之间光子量不均衡,导致采样过程中接收到的某些干扰长长信号的信息,表现为图像的均匀性差,呈颗粒性,密度分辨率明显下降。重建算法是影响噪声水平的主要因素之一。CT技术诞生以来,人们已经发展了众多的图像重建算法,但各种算法均存在着各自的优缺点。解析重建和迭代重建是CT图像重建的两种基本方法。滤过反投影(Filtered Back Projection,FBP)是解析重建的主要算法,代数重建算法(Algebraic Reconstruction Technique,ART)是迭代重建中常用的算法。虽然世界上第一台医用CT就采用ART,但FBP很快就代替ART成为CT图像重建的“金标准”,这是由于ART计算速度慢、所需存储空间大,在计算机技术水平不是很高的年代,它的应用和发展受到了限制。FBP重建速度较快,但它要求每次投影测量数据是精确定量的和完全的,X射线光子统计波动对它有很大影响,它对噪声和伪影都很敏感。当辐射剂量降低或投影数据采集不足时,重建出的图像质量就会很差,因此使用FBP就不能大幅度降低辐射剂量[3]。GE公司的HDCT采用新的CT探测器材料,新的闪烁体材料源于一种石榴石(Garnet),之所以选择它是因为其具有独特的光学特性。改良的石榴石大大提高了X射线-闪烁特性。因此,“宝石”探测器具有很高的X光转换速度和其他特性,大大改善了空间分辨率[4],正是有了这些设想和技术创新,宝石CT找到了获得了螺旋扫描双能数据的办法,只用一支球管和一个探测器就具有很高的时间分辨率。自适应性统计迭代(adaptive statiatical iterative reconstruction,ASIR)重建技术这种方法不同于传统的滤波反投影技术,是统计噪声并利用迭代方法加以抑制,得到更清晰的图像[5]

自适应性统计迭代(adaptive statiatical iterative reconstruction,ASIR)重建技术旨在降低图像噪声,同时保留图像中的细节结构,ASIR降噪技术可允许减少的X射线剂量高达50%而保持图像的噪声水平,研究表明,在0% ~ 50%的重建图像中50%权重值重建的ASIR图像噪声最小,图像质量最清晰,而50% ~ 100%权重值重建的图像质量比较还有待进一步研究。

参考文献
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