三种不同重建算法在低剂量胸部CT图像质量中的比较

作者：冯倩倩; 于卫军; 唐威^*; 赵心明; 黄遥; 吴宁

来源：中国肿瘤临床与康复, 2021, 28(12): 1409-1413.

DOI：10.13455/j.cnki.cjcor.2021.12.01

• 胸部
• 低剂量
• 计算机体层成像
• 迭代重建
• 图像质量

目的探讨传统滤波反投影法(FBP)、新一代自适应统计迭代重建技术(ASIR)和基于模型的迭代重建算法(MBIR)三种图像重建技术对低剂量胸部薄层CT(LDCT)图像质量的影响。方法选取2020年6月1日中国医学科学院肿瘤医院收治的行LDCT扫描的连续20例无症状健康体检者,均为正常体型。采用FBP、50%ASIR和MBIR三种不同重建算法对LDCT原始数据行薄层重建,取主气道右锁骨下动脉(Layer 1)、主动脉弓上缘(Layer 2)、气管隆突(Layer 3)、右下肺静脉(Layer 4)和左膈顶(Layer 5)五个层面,测量不同重建算法下同层面薄层CT图像噪声值SD和大动脉与背部肌肉对比噪声比(CNR)。比较三种不同重建算法对同一组原始数据的重建时间。结果13例受检者检出非钙化结节,检出率65.0%。LDCT共检出肺内结节44枚,其中非钙化结节30枚(1.5枚/例)。其中实性结节23枚,亚实性结节7枚。对LDCT扫描后的原始数据进行FBP、50%ASIR、MBIR重建。其中FBP重建后5个不同层面及主气道内噪声值分别为31.6、21.2、23.0、26.1、36.9和18.3; 50%ASIR重建后5个不同层面及主气道内噪声值分别为20.7、16.9、20.6、23.7、24.4和14.5; MBIR重建后5个不同层面及主气道内噪声值分别为14.3、16.2、18.4、17.6、18.5和14.2。与FBP重建图像比较,50%ASIR和MBIR平均噪声明显降低,组间差异均有统计学意义(均P <0.05)。在Layer 1和Layer 5层面,MBIR图像噪声较FBP下降54.7%和49.9%,较50%ASIR降低30.9%和24.2%。与FBP和50%ASIR相比,MBIR组图像的CNR明显提高(P <0.05)。MBIR在各层面的CNR分别为(76.6±26.8)、(76.3±26.4)、(76.4±26.4)、(76.2±25.9)和(75.9±26.2)。与FBP重建图像相比,CNR提高了32.2%,差异有统计学意义(P <0.05);与50%ASIR图像相比,CNR提高了5.1%(P> 0.05)。FBP、50%ASIR和MBIR三种不同重建算法重建LDCT原始数据的时间分别为(5.5±1.3) s、(6.3±2.2) s和(850.5±17.9) s,50%ASIR较FBP重建时间略长,MBIR组较其他两组延长(均P <0.05)。结论 ASIR较FBP可更好地降低图像噪声,提高对比噪声比,提高LDCT图像质量。由于MBIR图像重建时间较长,ASIR更简单易行,目前更有利于临床推广及应用。

• 单位
  中国医学科学院肿瘤医院; 北京协和医学院