辐射剂量和管电压对CT图像质量的影响:基于任务的图像质量评价

作者:杨政君; 张昂; 陈勇; 姜江; 王凌云; 张勇; 张璇; 齐晓凤*
来源:CT理论与应用研究, 2022, 31(02): 211-217.
DOI:10.15953/j.ctta.2021.060

摘要

目的:通过基于任务的图像质量评价参数,研究对比不同辐射剂量和管电压对CT图像的影响。方法:使用GE Revolution Apex扫描美国放射学会(ACR)质量控制体模Gammex 464。采用3种剂量(5、10和20 mGy)和3种管电压(80、100和120 kVp)的扫描方案并重建9组CT图像。选取体模module 1中骨和丙烯酸测量各组图像的任务传递函数(task-based transfer function,TTF,代表空间分辨率)并记录其TTF50%。选取体模module 3测量噪声功率谱(noise power spectrum,NPS,代表噪声)并记录噪声值、空间频率(f-peak)和NPS peak值。在图像TTF和NPS的基础上进一步计算图像的可检测能力指数(d′,代表对病灶的可检出能力)。剂量和管电压对图像的影响采用单因素方差分析,P值的多重比较采用FDR校正。结果:管电压较剂量对TTF50%的影响较为明显,但两者在骨和丙烯酸物质中的差异均无统计学意义。噪声和NPS peak随着剂量上升而显著减小;随着管电压的增加而减小,但差异不具有统计学意义。剂量较管电压对f-peak的影响较大,但两者差异均无统计学意义。图像的检出能力随着剂量的增加而显著升高;各管电压下图像的检出能力差异无统计学意义。结论:剂量相比管电压更能影响CT图像质量;随着剂量的增加,图像噪声显著改善,对病灶的检出能力显著提升。基于任务为基础的评价指标可以较为全面地反映CT图像质量。

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