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深度学习图像重建算法在超低剂量腹部CT平扫中的应用价值

安徽医科大学学报     字体:

基金项目: 国家自然科学基金(编号:82371959);

作者:唐星;李云成;束宏敏;侯唯姝;汪军;李小虎

关键词:深度学习;图像重建;超低剂量;体层摄影技术;X线计算机;图像质量;

DOI:专辑:医药卫生科技;信息科技

〔摘 要〕 目的 通过对比低辐射剂量的滤波反投影(FBP)图像与超低辐射剂量的深度学习重建(DLIR)图像,探讨不同等级的深度学习图像重建算法在超低辐射剂量中改善腹部CT平扫图像质量的可行性。方法 前瞻性收集85例行腹部CT平扫的患者,采用自身对照研究方法进行低剂量(LD)组和超低剂量(ULD)组扫描。LD组采用噪声指数10,运用FBP进行图像重建(LD-FBP组),ULD组采用噪声指数30,运用不同等级(低、中、高)的DLIR,将图像重建为(ULD-DLIR-L、ULD-DLIR-M、ULD-DLIR-H)3个亚组。在每组图像上测量和计算肝脏、脾脏、肾脏、主动脉、腰大肌、皮下脂肪的CT值、标准差值(SD)、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),并记录有效辐射剂量(ED)。由2名放射科医师采用5分法对图像质量进行主观评价。结果 相对于LD-FBP组图像,ULD-DLIR-L组图像在肝脏、脾脏、肾脏、主动脉、腰大肌上的SNR和CNR值更低(P<0.001),ULD-DLIR-H组图像在肝脏、脾脏、肾脏、主动脉、腰大肌上的SNR和CNR值更高(P<0.001),ULD-DLIR-M组SNR和CNR值差异无统计学意义;主观评价上,ULD-DLIR-L和ULD-DLIR-M组评分低于LD-FBP组,ULD-DLIR-H组与LD-FBP组评分差异无统计学意义。ULD组的ED值比LD组降低约88%。结论 与LD-FBP组图像相比,ULD-DLIR-H组图像能显著降低SD值,提高SNR和CNR值,有效改善了腹部CT平扫的图像质量。