64层螺旋CT肺部高分变率图形质量影响因素的体模研究完整版

64层螺旋CT肺部高分变率图形质量影响因素的体模研究文章出处：《64层螺旋CT肺部高分变率图形质量影响因素的体模研究》发表时间：2009年12月第43卷第12期发表杂志：中华放射学杂志作者：赵晶、康德强；郭英、沈云作者单位：北京中国药学大学东方医院放射科；GE中国CT影像研究中心。一、背景：二、资料与方法：三、结果：四、讨论：五、结语：一、研究背景：1、传统肺部高分辨率CT在肺部疾病诊断中的作用得到广泛认可。2、同时MSCT容积扫描方式因其诸多优势也已在临床得到广泛应用，但对于从MSCT容积扫描数据重建而得到的薄层高分辨率CT方式能否代替传统的轴面扫描HRCT方式，目前尚有不同意见，研究还处于探索阶段。一、研究背景：3、本研究通过Catphan500高空间分辨率模具研究影响容积高分辨率CT图像质量的具体因素，并通过量化标准进一步探讨在常规肺部容积扫描条件下获得与HTCT相同图像质量的方法。一、背景二、资料与方法：三、结果：四、讨论：五、结语：二、资料与方法1、扫描模具：

Catphan500标准模具由美国模体实验室研制，包括高对比分辨率（空间分辨率）、低对比分辨率（密度分辨率）等多个模块，其中高对比分辨率模块含有1~20LP/cm的20个精密线对组，可进行极限高空间分辨率的检测；低对比分辨率模块含有均匀一致性物质，可进行密度分辨率及噪声的检测。Catphan500标准模具二、资料与方法

2、扫描设备：扫描设备：GELightSpeedVCT探测器：64层X0.625mm

3、方法及实验设计：模具置于CT机架中心以重复序列方式进行连续扫描。实验预期分析影响高分辨率CT图像质量的扫描参数为4个因素（方式、kv、层厚、算法）。每种影响因素包含2个不同变量，具体如下：（1）扫描方式：轴面与螺旋扫描（2）扫描kv值：140kv与120kv（3）扫描层厚：1.25mm与5mm（5mm扫描图像经过拆分重建为1.25mm图像后进行比较）（4）重建算法：肺算法与骨+算法按照析因设计表的要求安排条件组合及实验次序，每次扫描改变单一变量，共重复扫描16次。二、资料与方法3、图像分析：在GECT主机上完成，显示设备为主机标配监视器，记录并分析每个扫描序列的空间分辨率、密度分辨率及噪声值。（1）空间分辨率：由扫描图像图像直接测量，用LP/cm表示。由2名资深医师进行双盲读片。（2）密度分辨率：通过CT机Service模式下的图像质量测量分析模块进行图像自动分析。密度分辨率：CT机在Service模式下的图像质量测量分析模块进行图像自动分析的截图。空间分辨率：由扫描图像图像直接测量，用LP/cm表示。双盲读片截图。统计学分析：应用spss13.0软件包，Catphan500模具研究采用设计方差分析，比较空间分辨率、密度分辨率与噪声值的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。一、背景二、资料与方法：三、结果：四、讨论：五、结语：按照析因设计表的要求安排条件组合及实验次序，每次扫描改变单一变量，共重复扫描16次。1、不同扫描方式在空间分辨率方面以及不同kv值、扫描层厚对图像质量影响差异无统计学意义。2、不同扫描方式在密度分辨率、图像噪声方面的差异具有统计学意义，轴面扫描的密度分辨率高于螺旋扫描，图像噪声低于螺旋扫描。3、不同重建算法在空间分辨率、密度分辨率、图像噪声方面的差异具有统计学意义：骨+算法重建在空间分辨率、密度分辨率方面明显优于肺算法重建：图像噪声略高于肺算法重建。4、进一步将常规螺旋扫描不同重建算法与标准HRCT空间分辨率（线对数）间进行对比，其差异由双盲读片的均值直接比较，显示肺算法空间分辨率明显低于标准HRCT；骨+算法空间分辨率与之相近（图1~3）。一、背景二、资料与方法：三、结果：四、分析及讨论：五、结语：四、分析及讨论：1、模具的研究结果分析：2、临床意义和应用价值：3、本次研究的优势与不足：四、讨论-1、模具的研究结果分析：Catphan500模具研究表明，在密度分辨率显示上轴面与螺旋两种扫描方式、骨+与肺算法两种重建方式间的差异均具有统计学意义。轴面扫描模式较螺旋扫描可显著提高低空间分辨率能力即密度分辨率，骨+算法也较肺算法重建显著提高了密度分辨率。1、模具的研究结果分析：在图像噪声的控制上，扫描方式与重建算法间差异也具有统计学意义，轴面扫描模式与肺算法重建有助于降低图像噪声；而在空间分辨率的显示上，只有骨+算法与肺重建算法间差异具有统计学意义，不同扫描方式间无差别。1、模具的研究结果分析：以螺旋常规扫描骨+算法重建得到的图像与标准HRCT空间分辨率相近。这表明，以120kv、5.00mm螺旋扫描、1.25mm层厚重建、骨+算法重建代替标准HRCT扫描所获得的图像噪声值稍大，密度分辨率有所降低，但在空间分辨率上诊断价值相当。1、模具的研究结果分析：由于在临床应用中，密度分辨率和空间分辨率的作用相互交织，并不能单纯以一方面的因素来评价图像质量的优劣：1、模具的研究结果分析：例如：在显示肺部肿瘤内部成分（细小钙化、脂肪等）即考察在两组织密度接近时将细节从背景中鉴别出来的能力时，密度分辨率的高低是主要影响因素。而在显示肺部肿瘤的形状（分叶、毛刺等）即显示肿瘤肿瘤与背景空间具有高对比情况下的细微结构能力时，空间分辨率是主要考察因素。1、模具的研究结果分析：临床HRCT在肺部的应用主要是利用了后者的优势，其目的是为了提高对肺内细微病变的显示，如早期肺间质纤维化时肺间质内的网格影。因此本研究结论只适用于具有高对比的组织如：骨骼、肺组织和血管造影等以检出细微结构为目的检查，在此前提下，以常规胸部检查模式进行扫描、薄层拆分及骨+算法后期重建得到的图像用于与肺内气体形成对比的细节显示时，能满足临床对HRCT图像的诊断要求。四、讨论-2、临床意义和应用价值：能够用常规MRCT胸部扫描条件下获得HRCT图像质量，在实际应用中有较强的临床价值：（1）一方面以120kv代替140kv。5.00mm层后代替1.25mm层厚，可显著降低扫描剂量。（2）以容积数据重建高分辨率图像能在一次扫描后获得，可进一步避免患者的二次照射。（3）螺旋扫描方式代替轴面扫描方式可明显缩短扫描时间与屏气时间，使肺部病变较重、不能很好配合的检查的患者也获得较为理想的图像质量。

四、讨论-3、本次研究的优势与不足：（1）此次研究采用的是Catphan500型号模具是惟一国内、国际通用的CT检测模具，其图像质量国际认可，从而很好的确保了本研究具有优良的可比性与可重复性。3、本次研究的优势与不足：（2）本研究结论（重建算法间的差异）的提出笔者尚未见到有关文献，该结论是将总扫描剂量规范化后得到的，其目的是使不同条件下的扫描方案间具有更好的可比性，与国外学者在不同放射剂量条件下得出的轴面与螺旋两种扫描方法对图像质量的评价无差异的结论有不同。（这些差异仍需在今后的研究中检验、明确）。3、本次研究的优势与不足：（3）本研究的缺憾在于为了确保扫描图像高度精确性和稳定性，以及避免重复扫描对患者的放射性损伤而只进行了模具扫描，因而患者的呼吸运动对扫描