基于迭代算法ASiR-V的CTU能谱与非能谱成像的对比研究:体模及临床研究

摘要：

目的:通过体模预试验和临床研究,对比分析CT尿路成像(CTU)能谱与非能谱扫描图像质量及辐射剂量的差异,探究能谱扫描在保证图像质量前提下利用前置多模型迭代重建算法(ASiR-V)控制剂量的有效性.方法:(1)QSPPhantom体模预试验:采用80/140kV(0.5 ms)切换能谱扫描、GSI辅助,NI=5,自动匹配相应的GSI模式,重建70keV,记作A-1组;非能谱扫描采用120kV、自动毫安技术(NI=5),记作A-2组;固定毫安=365 mA,能谱扫描者记作B-1组,非能谱扫描(120kV)者记作B-2组,均采用FBP重建.(2)临床研究:前瞻性收集CTU平扫+增强检查者45例.对照组:平扫采用120kV、自动管电流调制扫描(NI=11),采用前置40％ASiR-V重建.实验组:增强三期均采用GSI模式,重建70keV,打开GSI辅助(NI=11),自动选择最佳能谱参数扫描,动、静脉期及延迟期重建前置ASiR-V权重分别为30％、40％、50％(后置ASiR-V权重与之匹配).对体模QSP Phantom及临床研究的能谱与非能谱扫描各组图像质量进行客观、主观评价,并记录每次扫描的检查辐射剂量,采用配对t检验和Wilcoxon秩和检验进行统计学分析.结果:(1)体模研究:自动毫安(NI=5),10、2.5mg/mL及水试管在A-1组图像的SD值与A-2组无显著差异(P＞0.05),20、5 mg/mL试管在A-1组图像的SD值稍高于A-2组(P＜0.05),A-1组的CTDIvol较A-2组升高2.3％;固定毫安=365 mA,各目标试管在能谱B-1组图像中的SD值稍高于非能谱B-2组(P＞0.05),B-1组的CTDIvol较B-2组降低36.3％.(2)临床研究:1)NI=11、ASiR-V权重相同(40％),能谱与非能谱图像的SD值无显著差异(P＞0.05),图像主观评分均＞4分,组间差异无统计学意义(P＞0.05),能谱扫描的CTDIvol较非能谱升高6.06％(P＞0.05);2)NI=11,30％、50％ASiR-V的能谱扫描与非能谱相比,各组间SD无显著差异(P＞0.05),3组图像均满足影像诊断要求(＞4分),相比40％非能谱扫描,30％能谱CTDIvol升高29.4％,50％能谱CTDIvol降低17.3％(P＜0.05);3)不同权重ASiR-V能谱图像的SD值组间无显著差异(P＞0.05),辐射剂量随ASiR-V迭代强度增加而降低,相比于30％能谱扫描,40％、50％能谱CTDIvol依次降低22.0％、51.7％.结论:在自动毫安条件下,从体模预试验和临床研究,能谱成像图像质量及辐射剂量与非能谱成像相当;将能谱成像联合前置ASiR-V,在保证图像质量的同时可获得比非能谱更低辐射剂量的能谱图像,使其在临床中应用的效益最大化,具有良好的应用前景.

关键词：计算机体层成像、能谱成像、多模型迭代重建算法-V、对比研究

所属期刊栏目：29

分类号：R814.2(放射医学)

资助基金：国家自然科学基金81860538

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：213-220