基于KARL迭代算法对COPD低剂量CT扫描条件下肺气肿定量测量的影响

作者：黄晓旗; 祁鑫华; 王雷; 赵凡惠; 朱彦瑾; 刘文秀^*; 郭佑民

来源：西安交通大学学报（医学版）, 2020, 41(03): 410-467.

• 滤波反投影(FBP)
• KARL迭代
• 肺气肿体素指数
• 噪声
• 低剂量

目的探讨KARL迭代重建算法在低剂量与常规剂量扫描条件下对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)患者肺气肿指数定量的影响。方法前瞻性收集我院2018年6月—2019年3月符合肺功能诊断的伴肺部结节COPD患者30例,其中男性25例,女性5例。采用联影uCT-760 128排螺旋CT对30例患者首次检查进行常规剂量(120 kV, 150 mAs)扫描,复查患者进行低剂量(120 kV,80 mAs)扫描。常规剂量采用滤波反投影(filtered back projection, FBP)重建,低剂量采用FBP与KARL迭代算法重建,计算有效辐射剂量(ED),在肺动脉分叉层面计算升主动脉CT值与噪声(SD值)并计算信噪比(SNR)。将3组扫描原始数据导入"数字肺"检测及分析平台,计算出肺气肿体素指数(EI)、全肺容积(LV)及全肺平均肺密度(MLD)。采用配对样本t检验分析图像CT值、SD、SNR与CT定量指标差异。Bland-Altman分析计算肺气肿平均测量偏差与两种测量方法的一致性。结果常规剂量和低剂量有效辐射剂量分别为(6.91±0.53)mSv和(3.71±0.28)mSv,下降约47%(P<0.001)。常规剂量FBP组与低剂量FBP组LV、MLD及主动脉CT值差异无统计学意义(P>0.05),EI、SD与SNR差异有统计学意义(P<0.05),常规剂量FBP组与低剂量KARL迭代重建组各定量指标差异均无统计学意义(P>0.05)。与常规剂量FBP组相比,低剂量FBP组EI高估1.66%(P<0.05),KARL迭代重建组EI高估0.68%(P>0.05)。结论 KARL迭代重建的低剂量CT可用于COPD患者定量测量,KARL迭代重建技术在降低噪声、提高SNR的同时,在一定程度上提高了CT定量测量EI的准确性。

• 单位
  西安交通大学第一附属医院; 延安大学附属医院