刘 卓 LIU Zhuo

李 超 LI Chao

多模型迭代重建算法对CT图像质量影响的模型研究

刘 卓 LIU Zhuo

李 超 LI Chao

作者单位
北京大学人民医院放射科 北京 100044

Department of Radiology， People's Hospital，Peking University， Beijing 100044， China

Address Correspondence to： LIU Zhuo

E-mail： liuzhuormyy@sina.cn

2016-03-16

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第7期：553-556

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （7）： 553-556

目的 通过模型研究，客观评价多模型迭代重建算法（ASiR-V）对CT图像质量的影响。材料与方法 在不同条件下，分别扫描20 cm水模型和QA模型。以不同迭代权重，对原始数据进行重建。迭代比例选择从ASiR-V 0%即滤波反投影（FBP）到ASiR-V 100%，间隔10%。比较不同迭代水平图像的噪声、密度分辨率及空间分辨率。结果 与FBP图像相比，随着ASiR-V比重增加，图像噪声水平明显下降，密度分辨率明显提高，而空间分辨率略有提高。在120 kV、200 mA扫描条件下，ASiR-V 50%、ASiR-V 100%较FBP分别降低标准差约32%、58%，提高低对比探测能力约12%、21%，提高调制传递函数50约2%、5%。结论 基于模型的ASiR-V不仅可以显著降低噪声、明显提高密度分辨率，而且略提高空间分辨率。随着迭代比例增加，改善效果增加。

体层摄影术，X线计算机；算法；迭代重建；图像处理，计算机辅助；质量控制

【Abstract】Purpose To evaluate the performance of a brand-new iterative reconstruction algorithm named adaptive statistic iterative reconstruction Veo （ASiR-V） based on objective methods.Material and Methods We performed scans on 20 cm radiation level using water and QA phantoms. Images were reconstructed using different ASiR-V blending percentages from ASiR-V 0% （filtered back projection， FBP） to ASiR-V 100%， at interval of 10%. Noise standard deviation （SD） and density resolution （low-contrast detectability，LCD） were measured by scanning water phantom. Modulation transfer function （MTF） was measured by scanning QA phantom. We compared reconstructed images of noise SD， LCD and MTF by using different blending percentages of ASiR-V.Results As the increasing ASiR-V percentage， noise SD level significantly reduced and LCD significantly increased，while MTF slightly increased compared with FBP. Under the scan condition of 120 kV， 200 mA， noise SD of ASiR-V 50% and ASiR-V 100% decreased by 32% and 58%，respectively； LCD increased by 12% and 21%， respectively； MTF increased by 2% and 5%，respectively compared with FBP.Conclusion Our study indicated ASiR-V provided a significant reduction of image noise， improvement of density resolution as well as a slight improvement of spatial resolution. Therefore， this new algorithm has the potential effect to reduce radiation dose without compromising image quality.

【Key words】Tomography， X-ray computed； Iterative reconstruction； Algorithms； Image processing， computer-assisted； Quality control

随着CT技术的发展，尤其是多层螺旋CT的出现，疾病的诊断水平得到很大的提高，然而辐射对受检者的潜在危害性也逐渐受到关注。因此，如何在保证图像质量满足临床诊断要求的同时，减少辐射剂量，已成为目前影像学的一个重要的研究方向。以管电流调节技术为代表的扫描参数的优化技术是解决该问题的主要方法之一［1-2］。然而，辐射剂量降低会导致图像噪声增加。因此，对于使用解析算法如滤波反投影（FBP）的CT系统，辐射剂量的降低程度受到严重的限制。……