基于迭代重建技术及低管电压...肝脏CT增强图像特点的研究_唐茂文.pdf

113CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI,FEB.2023,Vol.21,No.02 Total No.160【第一作者】唐茂文，男，住院医师，主要研究方向：低剂量CT研究。Email：【通讯作者】余晖，男，副教授，主要研究方向：医学影像诊断、神经影像。Email：论 著Study on the Characteristics of Liver CT Enhanced Examination Base on the Condition of Iterative Reconstruction and Low kVp CT Protocol*TANG Mao-wen1,2,LEI Ping-gui2,LI Fang-yan2,ZOU Xun2,JIAO Jun2,YU Hui1,2,*.1.School of Medical Imaging,The Affiliated Hospital of Guizhou Medical University,Guiyang550004,Guizhou Province,China.2.Department of Radiology,The Affiliated Hospital of Guizhou Medical University,Guiyang 550004,Guizhou Province,China.ABSTRACTObjective To study the characteristics of liver CT enhanced examination at 80kVp with the technique of iterative reconstruction based on original data.Methods The study retrospectively collected 50 patients suspected of having abdominal lesions,two groups 80kVp group(n=25)and 120kVp group(n=25)were generated according to the tube voltage.The 80kVp liver CT images with filtered back projection(FBP)and different Sinogram-Affirmed Iterative Reconstruction(SAFIRE)strength levels(S1S5)were obtained by post-process in comparison to 120kVp liver CT enhanced examination with FBP,and image quality was evaluated by quantitatively and qualitatively.For quantitative assessment,the CT value of liver parenchymal,muscle,air,SD of air,contrast-to-noise ratio(CNR)and signal-to-noise ratio(SNR)were measured and calculated in this study.For the qualitative assessment,the whole image quality was evaluated blind by two experienced radiologists,and the inter-observer agreement was also tested.CTDIvol was recorded,and SSDE was also calculated for each patient.Results CTDIvol and SSDE for 80kVp group were(10.181.31)mGy and SSDE(16.112.20)mGy,respectively;However,CTDIvol and SSDE for 120kVp group were(14.982.62)mGy and SSDE(23.021.87)mGy,respectively.For quantitative assessment,there was significant statistical difference in CT value of liver parenchymal between two groups,as well as CNR and SNR for 80kVp-FBP vs.80kVp-S3 or 80kVp-S3 vs.120kVp-FBP.For qualitative assessment,the whole image quality was satisfactory with clinical request for two groups.Conclusion The image quality of liver CT enhanced examination at 80kVp was satisfactory for clinical application by means of increasing the tube current,which has a potential to reduce the radiation dose.Utilizing the technique of iterative reconstruction could improve the image quality of liver CT enhanced imaging.Keywords:Iterative Reconstruction Technique;80kVp;Liver CT Enhanced Examination;Radiation Dose;Image Quality.肝脏CT增强检查作为一种影像学检查方法，对诊断肝脏疾病有重要作用。多排螺旋CT(Multislice computed tomography,MSCT)成像技术扮演着非常重要的角色，主要的原因是MSCT扫描时间短、速度快并图像层厚薄。另外，MSCT成像所得的CT图像具有较好的空间分辨率及时间分辨率，在临床上得到广泛地应用。既往研究指出MSCT扫描增加辐射剂量的同时也会提高病人癌症患病率，此扫描方式是有较高的辐射剂量的1；临床上，对于怀疑肝脏占位患者，多需要进行CT平扫及增强扫描，通常CT增强会在动脉期、门静脉期及延迟期进行检查采集图像，然而，多期采集图像过程中辐射剂量增加，会导致提升患者的致癌风险。因此，基于原始数据的迭代重建(Iterative reconstruction，IR)技术，在降低管电压的条件下，可以显著降低患者所接受的辐射剂量2-3；另外，使用迭代重建技术可以减少线束硬化伪影和降低图像噪声，联合使用降低管电压，这图像质量即可满足临床诊断要求，也可以降低辐射剂量4-5。然而，在不同身体质量指数(body mass index，BMI)，既往使用迭代重建技术及低管电压条件下肝脏CT增强图像特点的研究并不多。本次研究目的是探讨在80kVp条件下，联合使用迭代重建技术，适当提高管电流，探讨肝脏CT增强检查所得的图像质量，从而可优化肝脏CT增强扫描及重建参数。1 资料与方法1.1 一般资料 回顾性分析本院50例行腹部CT增强检查患者的CT检查资料，50例病人的身体质量指数(body mass index，BMI)都小于28/，同时患者的肾功能eGFR 60ml/min.m2。50例患者分成2组，80kVp组和120kVp组，80kVp组病例总共25例，其中女性10例，男性15例，年龄范围为3080岁，平均年龄为(56.9613.94)岁，BMI为1927/，平均BMI(22.564.03)/。120kVp组25例，男性12例，女性13例，年龄3078岁，平均(54.1211.98)岁，BMI为1828/，平均(22.123.54)/。1.2 肝脏CT检查 50例病人的图像均在128层螺旋CT扫描仪(SOMATOM definition AS+,Siemens,Germany)上检查获得。CT扫描参数：120kVp组：管电压120kVp，管电基于迭代重建技术及低管电压条件下肝脏CT增强图像特点的研究*唐茂文1,2 雷平贵2 李方燕2邹 迅2 焦 俊2 余 晖1,2,*1.贵州医科大学医学影像学院 (贵州 贵阳市 550004)2.贵州医科大学附属医院医学影像科 (贵州 贵阳市 550004)【摘要】目的 探讨基于原始数据的迭代重建技术在80kVp条件下肝脏CT增强图像特点。方法 回顾性分析50例上腹部怀疑病变并行腹部CT增强检查的病人资料，及其BMI小于28/，根据扫描管电压的高低电压组：80kVp组与120kVp组(各25例)。以5种不同迭代重建强度(S1、S2、S3、S4、S5)对80kVp组病人的原始数据图像进行重建，在与传统的滤波反投影法(FBP)重建的图像相比。综合使用客观评价以及主观评价对图像质量进行评估，客观评价指标包括肝脏实质CT值、空气CT值、空气标准差(standard deviation,SD)对比噪声(contrast-to-noise,CNR)、信噪比(signal-to-noise,SNR)。主观评价指标：由2名高级职称的腹组医师对病人的图像进行盲法评估，然后再对两名医师读片一致性进行检验。记录辐射剂量表，最后根据公式算出每例病人的体型特异性剂量估计值(size-specific dose estimate,SSDE)。结果 80kVp组CTDIvol为(10.181.31)mGy，SSDE为(16.112.20)mGy。120kVp组的CTDIvol为(14.982.62)mGy，SSDE为(23.021.87)mGy。两者差异均具有统计学意义(P0.05)。图像质量客观评价：80kVp-FBP组或者80kVp-S3(迭代强度S3)组与120kVp组比较，肝实质CT值差异均具有显著统计学意义(P0.05)；80kVp-FBP组与80kVp-S3组比较或者80kVp-S3组和120kVp-FBP组比较，CNR和SNR差异均有统计学意义(P0.05)。主观评价：2名高级职称的腹组医师对所有病人的图像质量评价在满足临床诊断要求条件下，且有良好的一致性(kappa值范围为0.704-0.893)。结论 在80kVp条件下联合迭代重建技术，并且适当提高管电流，所获得的多期扫描肝脏增强图像符合临床诊断需求，同时降低了病人受到的辐射剂量。【关键词】迭代重建技术；80kVp；肝脏CT增强检 查；辐射剂量；图像质量【中图分类号】R445.3【文献标识码】A【基金项目】国家自然科学基金(81760312)DOI:10.3969/j.issn.1672-5131.2023.02.038114中国CT和MRI杂志2023年02月 第21卷 第02期 总第160期流200250mAs，CT扫描其余参数同80kVp组。80kVp组：管电压80kVp，管电流500600mAs，准直128x0.6mm，0.5s/r，螺距0.6。在平扫完成后，使用双筒高压注射器，推注非离子型对比剂(碘伏醇，370 mgI/mL)80mL，对比剂注入后约30s开始行肝脏CT增强检查。1.3 图像后处理与分析 将所有原始数据传SyngoMMWP(Version VE04B)工作站；在图像处理工作站进行图像重建，层厚1mm,层间距1mm。使用正弦图确认迭代重建(Sinogram affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)算法，在主