本文關鍵詞：利用迭代重建和能譜技術的CT結(jié)腸成像實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《天津醫(yī)科大學》 2014年

利用迭代重建和能譜技術的CT結(jié)腸成像實驗研究

左倩  

【摘要】：第一部分自適應統(tǒng)計迭代和基于模型的迭代重建算法對CT結(jié)腸成像圖像質(zhì)量和診斷效能的影響 目的：探討自適應統(tǒng)計迭代重建算法(adaptive statistical iterative reconstruction, ASIR)和基于模型的迭代重建算法(model-based iterative reconstruction, MBIR)與濾波反投影重建算法(filter back projection, FBP)相相比,對提高不同劑量CT結(jié)腸成像圖像質(zhì)量和息肉診斷率的影響。 材料和方法：通過結(jié)扎離體豬結(jié)腸黏膜根部獲得30個1-10mm (1mm-3mm10個,3mm-5mm10個,5mm-10mm10個)連續(xù)排列的模擬息肉,使用寶石高分辨CT在不同劑量條件下(管電壓保持120kVp,管電流10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、240和320mA)采集數(shù)據(jù),分別應用FBP、50%ASIR、100%ASIR和MBIR重建圖像,再進行CT仿真內(nèi)鏡(CTvirtue endoscopy, CTVE)、虛擬分割(virtual dissection, VD)和多平面重建(multiplanar reconstruction, MPR)等圖像后處理。由兩名有經(jīng)驗的放射醫(yī)師采用盲法對不同采集條件、不同重建算法圖像進行5分制質(zhì)量評分并記錄每組圖像的目測息肉檢出率,測量圖像噪聲及對比噪聲比(contrast to noise ratio, CNR),計算ASIR和MBIR相對于FBP的噪聲降低率和CNR提高率并進行統(tǒng)計學檢驗。 結(jié)果：所有管電流條件下MBIR、50%ASIR和100%ASIR圖像噪聲均較FBP下降(F=21.896,P0.05),在10-70mA日MBIR圖像噪聲較FBP.50%ASIR和100%ASIR下降(P0.05)；所有管電流條件下MBIR及100%ASIR圖像CNR較FBP增高(F=4.120,P0.05),在10-80mA時,MBIR圖像CNR較FBP、50%ASIR和100%ASIR增高(P0.05)。CT結(jié)腸成像圖像質(zhì)量評分均達3分以上所有管電流條件下,四種重建算法獲得CTVE及VD圖像息肉檢出率均為100%,MPR圖像對3mm以下息肉不易與黏膜皺襞鑒別,對3mm以上息肉均可檢出。 結(jié)論：CT結(jié)腸成像時,使用ASIR和MBIR重建算法與FBP算法相比,均可顯著降低圖像噪聲,提高圖像質(zhì)量。在低劑量掃描條件下,MBIR提高圖像質(zhì)量能力比ASIR更強,為低劑量條件下進行CTC篩查結(jié)腸息肉提供了可能。 第二部分能譜CT對糞便掩蓋背景下結(jié)腸息肉顯示能力的體模研究 目的：評價寶石能譜成像(Gemstone Spectral Imaging, GSI)的單能量圖像及質(zhì)量控制(quality control, QC)圖像對糞便掩蓋背景下結(jié)腸小息肉的顯示能力,并確定顯示結(jié)腸息肉最佳的單能量圖像。 材料和方法：利用一段離體豬結(jié)腸通過結(jié)扎黏膜根部獲得連續(xù)排列的模擬息肉,共計20個(1mm-5mm10個,5mm-10mm10個),向腸管中灌入碘水-玉米糊混合物以模擬對比劑標記的糞便,混合物按照100g玉米面、100ml水及2ml碘海醇注射液(歐乃派克,300mgI/ml)的比例組成,隨后注入空氣使腸管充分膨脹。使用寶石高分辨CT在40-140keV范圍內(nèi)掃描,提取40、50、60、70、75、80、85、90、100、120和140keV單能量圖像及QC圖像,在工作站上獲得CT多平面重建(multiplanar reconstruction, MPR)圖像、碘基圖和水基圖。由兩名有經(jīng)驗的放射醫(yī)師采用盲法對每組圖像進行主觀及客觀評價,記錄并比較不同圖像的噪聲、對比噪聲比(contrast to noise ratio, CNR)及息肉檢出率并進行統(tǒng)計學檢驗。 結(jié)果：圖像噪聲從40keV(13.00±0.45)到140keV(4.01±0.22)單能量圖像整體呈遞減趨勢,在70keV單能量圖像中達到相對低點(5.00±0.21),明顯低于40、50、60、75、80、85keV單能量圖像噪聲(F=443.946,P0.05),而后緩慢上升并再次下降。圖像CNR在不同單能量圖像間呈現(xiàn)明顯波動,在70keV單能量圖像中最高(47.97±2.74),明顯高于除60keV以外單能量圖像CNR(F=15.138,P0.05)。70keV單能量圖像(最佳CNR單能量圖像)的噪聲低于QC圖像的噪聲(t=-2.807,P0.05),且CNR高于QC圖像的CNR(t=2.619,P0.05)。70、75、80、85及90keV單能量圖像及QC圖像對結(jié)腸小息肉的檢出率均為75%(15/20),高于其它單能量圖像。60keV及70keV的MPR重建圖像在息肉、黏膜皺襞顯示方面優(yōu)于其它單能量圖像及QC圖像,但應用碘基圖及水基圖不能將腸腔內(nèi)的模擬糞便影像完全清除。 結(jié)論：離體模型研究顯示,GSI具有顯示糞便掩蓋背景下結(jié)腸小息肉的能力,GSI-CT顯示糞便掩蓋背景下結(jié)腸息肉的最佳單能量圖像為70keV圖像。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：天津醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R735.35;R730.44
【目錄】：

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本文編號：201636