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

作者：孙杰; 田兆荣; 沈云; 倪亚博; 杨建平; 石晓萌; 董磊; 王志军^*

来源：中国医学计算机成像杂志, 2023, 29(02): 213-220.

DOI：10.19627/j.cnki.cn31-1700/th.2023.02.014

• 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

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（ASi R-V）控制剂量的有效性。方法：（1） QSP Phantom体模预试验：采用80/140 kV (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70 ke V，记作A-1组；非能谱扫描采用120 k V、自动毫安技术（NI=5），记作A-2组；固定毫安=365 m A，能谱扫描者记作B-1组，非能谱扫描（120 k V）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120 kV、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70 keV，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ASi R-V权重分别为30%、40%、50%（后置ASi R-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、2.5 mg/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、ASi R-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ASi R-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。

• 单位
  宁夏医科大学总医院; 中国人民解放军空军军医大学