不同重建算法在胸部CT图像质量的影响

龚斐

【摘要】目的 探讨适应性统计迭代（adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR）、滤波反投影(FBP)两种重建技术对胸部CT图像质量的影响。方法 80例患者均应用西门子64排CT行胸部CT平扫。分别用ASIR、FBP两种重建算法对原始数据进行重建，重建层厚1mm，层间距0.5mm。测量记录信噪比（SNR）、图像噪声、对比噪声比（CNR）。对肺窗和纵隔窗进行图像质量评价。对比分析两种不同重建算法的定性定量参数。结果 两组图像的噪声值分别是35.6±14.5，52.5±18.6，与FBP组比较，ASIR组噪声降低了31.4%，ASIR组的SNR和CNR明显高于FBP组（P＜0.05）。且ASIR组肺窗及纵隔窗图像质量较FBP组高，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 与FBP重建算法相比，ASIR可明显降低图像的噪声，提高图像质量。

随着胸部CT检查的广泛应用，以及高分辨率CT在肺部细微病变检查敏感性的不断提高，CT检查技术在胸部疾病诊断中的应用价值越来越高。在常规剂量下不断提高图像质量，获取更清晰的图像和更完整的病灶诊断信息是目前研究的热点。既往研究多通过优化扫描参数、滤器等，较少涉及对重建算法的研究。本研究采用ASIR、FBP两种重建算法对原始数据进行重建，测量记录SNR、图像噪声、CNR，对肺窗和纵隔窗进行图像质量评价，探讨两种重建技术对胸部CT图像质量的影响。

1 资料与方法

1. 1. 一般资料 收集我院2019年6月至8月拟进行胸部CT检查的患者80例。纳入标准：年龄26-56岁，体质量指数18至25kg/m²，因肺部疾病行胸部CT平扫患者；排除标准：因心肺功能差、无法平躺或无法配合检查者。

   2. 检查方法 所有患者均采用西门子64排CT进行全肺CT平扫。患者取仰卧位，双臂上举，头先进，按照指令进行扫描。扫描参数选择：管电压100kV，准直64x0.625mm，螺距0.984，矩阵512x512，重建层厚1mm，层间距0.5mm。分别用ASIR、FBP两种重建算法对原始数据进行重建，共获得2组薄层图像，分别记录为ASIR组和FBP组。

   3. 图像后处理及分析 纵隔窗分别用ASIR、FBP两种算法进行重建。由两名经验丰富的主治医师进行独立图像分析，意见差异较大时，请主任医师复核达成共识。图像分析指标包括平均CT值、SNR、CNR。主观图像分析指标包括主观评分及病灶显示情况。评分标准：（1）3分：图像质量佳，图像清晰、病灶显示清楚；（2）2分，图像显示尚可，不影响病灶观察；（3）1分：图像质量差，病灶显示不清，无法评价。

   4. 统计学分析 采用SPSS 19．0统计软件包进行统计分析，正态性检验、方差分析等数据以Z±s表示，P<0．05为差异具有统计学意义。

2结果

两组图像的噪声值分别是35.6±14.5，52.5±18.6，与FBP组比较，ASIR组噪声降低了31.4%，ASIR组的SNR和CNR明显高于FBP组（P＜0.05）。且ASIR组肺窗及纵隔窗图像质量较FBP组高，差异有统计学意义（P＜0.05）。

3讨论

随着胸部CT检查在各大医院的广泛开展，CT检查在胸部疾病检出中的作用越来越重要，在保证较低辐射剂量的情况下，不断提高图像质量是放射学者研究的重要方向之一。FBP重建技术是一种解析重建算法，应用于临床30余年，具有快速、可靠的优点，一直被商业CT设备广泛使用。FBP技术虽然重建速度快，但是对于成像过程的假设不符合实际，不封分辨采集数据基本成分，忽略了采集过程的量子噪声和电子噪声对投影数据的影响，将噪声带到重建图像中，考虑探测器形状、球馆焦点、重建像素有限大小和光子统计波动，FBP技术肯定会影响图像质量，进而可能掩盖有价值的诊断信息，造成漏诊。

ASIR重建算法建立系统噪声模型，经过多次校正获得更新图像，且经过有限次迭代重建，整个重建过程才结束，这种算法虽然耗时较长，平均时间较FBP重建延长50%，但可以通过降低噪声获得较好的图像质量。本研究显示，与FBP组相比，ASIR组的图像噪声明显降低，SNR和CNR明显提高，可较好的显示FBP无法清晰显示的图像解剖细节。以上结果提示，ASIR重建技术可以显著去除噪声对图像的干扰，有助于提升图像的细节分辨力，进而提升图像的质量。

本研究的局限性在于样本量较少，图像质量评分不够客观，容易引起结果偏差。

总之，与FBP重建算法相比，ASIR可明显降低图像的噪声，提高图像质量。

4参考文献

[1]贾永军,于楠,杨创勃,张喜荣,段海峰,于勇,贺太平.基于模型迭代重建在低管电压(80 kV)亚mSv胸部CT成像中的应用价值[J].中国中西医结合影像学杂志,2018,16(02):149-152+155.

[2]李春志,王文生,张毅,于晓晶,张海萍.不同级别迭代重建算法对iCT胸部图像质量影响的临床研究[J].山西医药杂志,2018,47(05):513-515.

[3]陈岩,于小利,高希法,王建华.基于全模型迭代重建算法的256排CT极低剂量肺结节筛查的临床研究[J].中国中西医结合影像学杂志,2018,16(06):567-569+573.

[4]夏振营,吴丹,于建安,李思远,宋文艳.不同噪声指数对PCP患者胸部CT图像质量的影响分析?[J].CT理论与应用研究,2019,28(02):221-228.

[5]彭盛坤,赵原,蒲红,廖宗慧,李方,何岳峰.不同成像参数对胸部CT图像质量及辐射剂量的影响[J].成都医学院学报,2019,14(04):447-450.

[6]吴瑶媛,王万勤,刘斌,Isao Tanaka,张帅.FBP、ASiR和VEO三种重建算法对常规剂量胸部CT图像质量的影响[J].中国医学影像技术,2012,28(03):575-578.