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目的: 探讨全模型迭代重建(Knowledge-Based Iterative Model Reconstruction,IMR)技术在脑组织低对比度病变诊断中的应用价值。 方法: 1.研究对象 收集2018年6月至2018年12月期间来本院同时行颅脑CT和MRI检查的患者共30例,其中新发脑梗死15例、脑白质脱髓鞘15例;男性19例、女性11例;年龄47-62岁,平均年龄54.5岁。 2.检查设备与参数 飞利浦256层螺旋CT和西门子1.5TMRI用于扫描,均以眦耳线为扫描基线。CT扫描参数:管电压120kV,管电流自动毫安调节,准直器宽度128×0.625mm,螺距0.91mm,FOV23cm×20cm,层厚3mm。MRI扫描参数:FOV23cm×20cm,层厚3mm,扫描序列为T1WI、T2WI、DWI。 3.图像后处理 在后处理工作站分别进行解析算法的FBP图像、高级别混合迭代算法的iDose4图像、全迭代算法的IMR图像的重建,其中重建层厚为3mm,窗宽窗位为80、40。 4.图像质量评价 客观评价:首先选择基底节区层面为感兴趣区,分别在FBP、iDose4、IMR图像上测量灰质、白质、脑脊液的CT值及噪声值(SD),再根据计算公式依次计算灰质、白质、脑脊液的信噪比(SNR)和图像的对比噪声比(CNR)。 主观评价:请两位影像诊断医师独立对FBP、iDose4、IMR图像质量评分,包括灰白质的对比度、主观噪声和总体图像质量。 5.低对比度病变分析 首先选取低对比度病变的最大层面,测量病灶密度与周围正常脑组织(当病灶位于灰质选取周围正常灰质;当病灶位于白质选取周围正常白质)密度的差值(D),其结果分为三组:D≥10Hu、10>D≥5Hu、<5Hu。再请两位影像诊断医师独立观察所有病灶进行独立观察,并根据病变显示程度进行评分。最后将主观评分的结果按照以上三组分别进行分析。 6.统计学分析 采取单因素方差分析法比较FBP、iDose4、IMR图像的客观评价指标;当存在统计学差异时采取LSD两两比较。采取Kappa检验对两位医师图像质量主观评价指标进行一致性检验。采取单因素方差分析法比较FBP、iDose4、IMR图像主观评价指标;当存在统计学差异时采取LSD两两比较。 采用Kappa检验对两位医师的病变观察结果进行一致性检验。采用单因素方差分析法分别比较各组FBP、iDose4、IMR图像病灶显示的评价结果;当存在统计学差异时采用LSD两两比较。 结果: 1.客观评价分析 在常规辐射剂量条件下,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像的脑灰质、白质CT值差异没有统计学意义(p>0.05);脑脊液CT值差异FBP和iDose4之间没有统计学差异(p>0.05);IMR分别与FBP、iDose4脑脊液CT值差异具有统计学意义(p<0.05),且IMR的脑脊液CT值较FBP和iDose4偏低。在常规辐射剂量条件下,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像的噪声值差异均具有统计学意义(p<0.05);IMR图像上脑灰质、白质、脑脊液的噪声较FBP图像噪声分别降低62%、64%、63%,较iDose4图像噪声分别降低44%、43%、46%。在常规辐射剂量条件下,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像的信噪比、对比噪声比差异均具有统计学意义(p<0.05)。 2.主观评价分析 对两位放射科医师的主观评分进行一致性检验,灰白质对比度、主观噪声和总体图像质量的Kappa值分别为0.74、0.88、0.71。FBP、iDose4、IMR三种重建图像的主观图像质量评价差异具有统计学意义(p<0.05),IMR图像各主观图像质量评分均明显高于iDose4、FBP图像。 3.低对比度病变分析 对两位放射科医师的病灶观察结果进行一致性检验,Kappa值为0.85。当D≥10Hu时,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像对病灶显示的差异没有统计学意义(p>0.05),且三者均能清晰的显示病灶;当10>D≥5Hu时,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像对病灶显示的差异具有统计学意义(p<0.05),且IMR图像对病灶的显示明显优于前两者;当D<5Hu时,FBP、iDose4、IMR三种不同重建图像对病灶显示的差异没有统计学意义(p>0.05),且三者均不能显示病灶。 结论: 1.在常规辐射剂量条件下,与FBP、iDose4技术相比,IMR技术能够显著提高主客观图像质量并降低图像噪声。 2.在常规辐射剂量条件下,IMR技术能够明显提高软组织的分辨能力,增加脑组织低对比度病变(CT差值介于5-10HU)的检出率,为实现低对比度病变的早期诊断提供可能。