迭代重建技术在体部低剂量ct检查中的应用和图像质量评价

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1、浙江大学博士学位论文迭代重建技术在体部低剂量CT检查中的应用和图像质量评价姓名：胡秀华申请学位级别：博士专业：影像医学与核医学指导教师：张敏鸣20120522浙江大学博士学位论文中文摘要迭代重建技术在体部低剂量CT检查中的应用和图像质量评价浙江大学医学院博士研究生导师影像医学与核医学胡秀华张敏鸣教授中文摘要第一部分图像域迭代重建(IIus)在胸部CT平扫中的应用初探目的评价采用图像域迭代重建(n酬iveRecons仃uctioniIlIIIlageSpace，IRIs)算法重建的胸部CT平扫图像的

2、质量，和使用该算法减少胸部CT辐射剂量的潜力。材料与方法本研究包括CT水模实验和患者实验两部分。CT水模实验，以120kV／150Il认s和100kV／270InAs为基准扫描条件，管电流每降低10％扫描一次，直至基准条件的40％。分别用滤波反投影(FilteredBaCk．projection，FBP)技术和IRIs技术重建，测量两组图像的噪声，测算IRIs技术的降噪能力。患者实验，纳入90例胸部CT平扫的患者，随机分成3组：全剂量A组(n=30)采用标准的扫描条件，120kV／110mAs；低

3、剂量B组(n=30)采用低电压扫描条件100kV／110nAs；低剂量C组(n-30)采用低电流扫描条件，120kV／67II认s。三组扫描分别采用FBP和取Is算法重建，获得卷积函数(B30f和130f)互相匹配的两套图像。分别测量两套cT图像中主动脉和背阔肌的客观噪声(OIN)、信噪比(SNR)和对比度噪声比(CNR)。图像的主观噪声和质量评价由两位有经验的放射诊断医师完成。低剂量B、C组采用IRIs算法重建的图像分别进行主观和客观U浙江大学博士学位论文中文摘要的图像质量评价，评价结果分别与全

4、剂量A组采用FBP算法重建的图像进行比较。90例患者实际扫描的管电流时间乘积和CT容积剂量指数由机器自动测算生成，然后采用剂量长度乘积乘以胸部转换系数(O．017msv·mGy-1·锄。1)的方法估算扫描的有效剂量。结果水模实验结果显示在120kV和100kV的条件下，ⅡuS重建的图像噪声显著低于相同扫描条件下的FBP图像，采用全剂量60％的扫描条件并使用瓜IS算法重建获得图像的噪声与全剂量扫描并使用FBP算法重建获得的图像噪声接近。在患者实验中，A、B、C三组患者胸部CT平扫的有效剂量分别为3．

5、81士0．43，2．40士0．19，和2．41士O．15msv。与FBP算法比较，瓜Is算法可显著改善图像的客观噪声、信噪比和对比度噪声比。低剂量B、C组使用取Is算法的图像客观噪声、信噪比和对比度噪声比至少与全剂量A组使用FBP算法的图像一样。而低剂量B、C组使用RIs算法的图像的主观噪声和图像质量评价与全剂量A组使用FBP算⋯’“法的图像无显著性差异。结论与FBP算法比较，RIs算法能显著降低图像的噪声，但不影响分辨率；在．拼一‘‘·减少40％的辐射剂量的条件下，取Is算法仍可保持甚至改善胸部

6、CT平扫的图像质量。关键词：胸部CT，滤波反投影算法，迭代算法，图像域迭代重建III浙江大学博士学位论文中文摘要第二部分基于原始数据的迭代技术重建的半剂量腹部CT图像的质量和小病变的显示能力目的评价采用第二代迭代技术，即基于原始数据的迭代(sino舯mAmrmedIterativeReCons仃uction，sAFⅡ{正)技术，重建的半剂量腹部CT的图像质量和小病变的显示能力。材料和方法本研究包括标准体部模体实验和患者实验两部分。标准体部模体实验，以120kV／250InAs和lOokV／410n

7、认s为基准扫描条件，管电流时间乘积(InAs)每降低10％扫描一次，直至基准条件的20％。分别采用滤波反投影(Filt即edBack．p删ection，FBP)技术和sAFRIE技术重建，sAFIRE选择滤波强度3(st舰gm3，s3)，对比FBP图像和sAFmE-S3图像的空间分辨率、密度分辨率和客观噪声．患者实验，60例常规腹部CT扫描的患者在平扫后(30例)或增强静脉期后(30例)增加一个半剂量序列。常规扫描采用120kV／200mAs，启用自动管电流调制技术(CAREDose4D)，半剂量

8、序列采用120kV／100nAs，其余扫描参数同全剂量序列，但是仅覆盖以胰腺为中心的轴向10cIIl范围。半剂量扫描序列的原始数据采用sAFIl垣算法重建，选择滤波强度3和5(s仃锄gm5，s5)，获得两组半剂量迭代图像(HD．sAFII也s3和HD．sAFII也s5)。全剂量序列中与半剂量序列范围相同的部分原始数据采用FBP重建，获得全剂量图像(FD．FBP)。以FD．FBP组的图像为参考，评价两组半剂量迭代重建图像的客观噪声、主观噪声和解剖细节的显示能力。然后计数60例患者10