European Radiology:如何提高腹部CT增强扫描的空间分辨率和诊断可信度?

2023-01-26 shaosai MedSci原创 发表于上海

最近,临床上开发出来一种深度学习图像重建(DLIR)算法(TrueFidelityTM,GE Healthcare),并在CT成像的模型和临床研究中得到了测试。

现阶段增强计算机断层扫描(CT)在临床上已被广泛使用,可以提高病变的检出率并在显示其大小、范围、血供以及病变与周围组织的关系方面显示出明显的优势众所周知增强CT在检测和区分肝脏良性和恶性病变方面优于平扫CT。临床常规检查使用5毫米或1.25毫米层厚图像进行诊断。与1.25毫米的图像相比,5毫米的图像噪较低,但也受到部分容积效应的影响,因此显示细节较差。另一方面,1.25毫米图像减少了部分容积效应提高了空间分辨率和细节显示,但代价是信噪比降低,使对比度分辨率降低。因此如何降低薄图像的噪声提高小病灶的显示效果是CT的研究重点。

最近,临床上开发出来一种深度学习图像重建(DLIR)算法(TrueFidelityTM,GE Healthcare),并在CT成像的模型和临床研究中得到了测试。在这项技术中,基于深度卷积神经网络的模型被用来模拟标准剂量的滤波背投(FBP)图像纹理,同时提供强大的噪声幅度降低并保持高对比度的空间分辨率。

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究在增强腹部CT中通过使用薄层(1.25毫米)图像和DLIR与自适应统计迭代重建-V(ASIR-V)算法重建的薄、厚层(5毫米)图像进行比较,探讨了提高图像质量(包括图像噪声和空间分辨率)和诊断信心的可行性。

本项研究对40名有肝损伤患者增强腹部CT进行了的回顾性分析。使用50%自适应统计迭代重建(ASIR-V)(ASIR-V50%)在5毫米和1.25毫米的度上重建portalphas图像,使用DLIR在中等(DLIR-M)和高(DLIR-H)设置下在1.25毫米上重建。测量了肝实质、脾脏、门静脉和皮下脂肪的CT数量和标准偏差,并计算了对比度-噪声比(CNR)

测量门静脉的边缘斜率(ERS)以反映空间分辨率,计算肝实质的CT数字偏斜度以反映图像纹理。两位放射科医生对整体图像质量进行了盲评,包括主观噪音、图像对比度、小结构的可见度,采用5分制,物体锐度和病变轮廓采用4分制。
对于1.25毫米的图像,与ASIR-V50%相比,DLIR明显减少了图像噪声并提高了CNR和整体主观图像质量。与5毫米的ASIR-V50%图像相比,DLIR图像在小结构和病变的可见度和轮廓方面的得分明显较高;而且ERS明显较高,CT数字偏斜度较低。在四分之一的信号强度下,1.25毫米DLIR-H图像的主观噪音得分与5毫米ASIR-V50%图像相似。


 
 一位85岁男性肝癌切除术后的图像。与5毫米层厚图像相比,1.25毫米切图像中的低密度病变(箭头)显示得更好,对比度更高,边界更清晰。1.25毫米DLIR-H图像最好地平衡了图像噪、空间分辨率和低对比度病变的显示

本项研究表明,DLIR明显减少了图像噪声,并保持了更自然的图像纹理。因此,在腹部CT中使用薄层和DLIR可以提高图像空间分辨率和医生的诊断信心。
原文出处:

Le Cao,Xiang Liu,Tingting Qu,et al.Improving spatial resolution and diagnostic confidence with thinner slice and deep learning image reconstruction in contrast-enhanced abdominal CT.DOI:10.1007/s00330-022-09146-y

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