双能量CT联合金属伪影削减算法抑制股骨柄假体金属伪影的模型研究
2019-03-21刘卓魏拓洪楠陈雷张卓璐
刘卓, 魏拓, 洪楠, 陈雷, 张卓璐
随着金属假体置换技术的广泛应用,术后疗效评价和远期随访成为临床医师关注的重要内容。相对于普通X线检查的物体重叠问题及磁共振检查的金属安全性问题,CT成为术后评价的首选检查技术。然而,CT图像中金属植入物通常会造成伪影,严重影响对邻近结构的观察。因此,削减金属伪影成为CT技术的研究重点之一。对于传统单能量CT(single-energy CT,SECT)扫描,通过提高管电压、管电流,减小螺距,缩小准直范围等手段可在一定程度上减小金属伪影的影响,但对金属植入物本身及临近组织的观察仍受到一定干扰[1-3]。

图1 长度为150 mm的不锈钢股骨柄假体悬吊于水箱中心。
近年来,双能量CT(dual-energy CT,DECT)扫描技术已得到广泛应用并成为研究热点。利用双能量扫描获得的数据,可重建出虚拟单色谱图像(virtual monochromatic spectral,VMS),再经过金属伪影削减(metal artifact reduction,MAR)算法处理,金属伪影可得到有效抑制[4-5]。本研究以不锈钢股骨柄假体水箱模型为研究对象,评价单能量及双能量两种扫描模式及相关扫描、重建参数对CT图像金属伪影范围及程度的影响。
材料与方法
1.研究对象
通过目测,将长度为150 mm的不锈钢股骨柄假体悬吊于水箱(长350 mm×宽250 mm×深200 mm)中心(图1)。假体长轴平行于水箱长轴。将水箱置于扫描范围中心,水箱长轴平行于机架Z轴,假体长轴与Z轴重合。
2.扫描方法及参数
扫描设备选择单球管单层探测器双能量CT扫描仪(Revolution CT,GE Healthcare)。分别以单能量模式、双能量模式扫描水箱,扫描参数及容积CT剂量指数(volumetric CT dose index,CTDIvol)见表1。双能量扫描时管电压在80、140 kVp间反复快速切换;……
