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76 影像技术影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期 Force CT 高级建模迭代重建算法对门静脉图像质量的影响陈 洋，周子茜，吕俊红，陈柳娟（中山大学附属第八医院放射科 广东 深圳 515800）【摘要】目的：探讨 Force CT 高级建模迭代重建算法（ADMIRE）对门静脉图像质量影响。方法：回顾性分析 2022 年 14 月于中山大学附属第八医院行上腹部 CT 平扫及增强的 40 例患者影像资料，在 syngo.via 后处理工作站重建，采用门脉期原始数据重建出滤波反投影算法（FBP）、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5 4 组不同重建算法的图像，在 4 组不同算法图像上测量门静脉干中心位置、肝实质及同层竖脊肌的 CT 值和噪声值，计算门静脉和肝实质的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）。此外，由两位具有 5 年以上诊断经验的医生对图像进行主观评分。结果：随着迭代等级的增高，图像的 CNR、SNR 呈现上升的趋势，图像的噪声值呈现下降的趋势，其中 ADMIRE5 组图像中门静脉和肝脏具有最高的 CNR 和 SNR 且具有最低的噪声值，以及最高的主观评分，采用 ADMIRE5 重建算法的门静脉与周围组织对比非常好，门静脉 5 级分支显示良好。结论：高级建模迭代重建 ADMIRE 算法相比于 FBP 重建算法，降噪效果更好，门静脉的显示更加锐利，能提升门静脉的图像质量。【关键词】门静脉；高级建模迭代重建；Force CT；图像质量【中图分类号】R445.3 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3807（2024）04-0076-03CT 具有检查速度快、密度分辨力高等优势，是目前肝脏疾病影像学检查的主要方式为了更准确地对疾病进行诊断，CT 增强检查也常规用于血管、占位等病变的临床诊治1。高级建模迭代重建算法（ADMIRE）MBIR由西门子 Healthineers 于 2014 年推出，有 5 种强度，其中降噪比例随着强度的增加而增加，重建过程中将噪声与实际解剖结构分离，从而保持自然的解剖纹理外观，另外 ADMIRE 的重建时间几乎相当于滤波反投影算法（FBP）的重建时间，这有助于其在临床实践中的实施。Force CT 是西门子公司近年来研发的超高端 CT，其ADMIRE 可以在降低辐射剂量的同时，提高图像质量。本研究探讨了Force CT ADMIRE对门静脉图像质量影响，报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料回顾性分析 2022 年 14 月于中山大学附属第八医院行上腹部 CT 平扫及增强的 40 例患者影像资料。40 例研究对象中，男 22 例，女 18 例；年龄为 28 71 岁，平均（42.612.5）岁。所有患者均签署知情同意书。纳入标准：（1）门静脉显示良好；（2）图像完整，无明显伪影。排除标准：（1）肾小球滤过率60 mL/min；（2）碘对比剂过敏者以及呼吸配合不佳；（3）肝脏弥漫性病变。1.2 设备与方法使用 Force 双源 CT 进行上腹部平扫及增强检查，扫描范围为膈顶至肝右叶下缘，脾大者扫全整个脾脏。患者采取仰卧位，足先进的方式扫描，由护士在血管状态良好的肘静脉上穿刺留置针，随后连接高压注射器。增强扫描时造影剂注射速率为 3.5 mL/s，用量为1.2 1.5 kg/mL。扫描方案如下：动脉期扫描采用团注跟踪法，监测点放置在主动脉弓或升主动脉上，阈值设置为 150 HU，监测点触发后延时 8 s 进行扫描，延迟30 s 扫描门静脉期。扫描参数如下管电压为 120 kV，开启自动管电流调节，旋转时间 0.5 s，开启 CARE Dose4D2-3。1.3 数据处理入选病例数据于西门子 syngo.via 后处理工作站重建，采用门脉期原始数据重建出 FBP、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5 4 组不同重建算法的图像，层厚为 1 mm、层间距为 1 mm。1.4 图像质量评价1.4.1 客观评价 在 FBP、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5 4组不同重建算法的图像放置感兴趣区（ROI），ROI 放置于门静脉干中心位置、肝实质及同层竖脊肌上，测量 ROI 的 CT 值和噪声值（SD）并保持 4 组图像 ROI位置一致，见图 1。计算 4 组图像的信噪比（SNR）并比较噪声比（CNR），SNR门静脉=CT门静脉干/SD门静脉，CNR=（CT 门静脉干-CT 竖脊肌）/SD 竖脊肌；SNR 肝脏=CT 肝实质/SD 肝脏，CNR 肝脏=（CT 肝实质-CT竖脊肌）/SD 竖脊肌4-5。1.4.2 主观评价 图像的主观评价：由 2 名医生在4 组图像上进行评分，评分采用 5 分制。根据图像上门静脉与周围组织的对比、显示分支多少进行综合评分：5 分表示与周围组织对比非常好，门静脉 5 级分支显示良好；4 分表示与周围组织对比良好，门静脉 4 级分支显示良好；3 分表示与周围组织对比一般，门静脉 3 级分支显示良好；2 分表示与周围组织对比较差，门静脉2 级分支显示良好；1 分表示与周围组织对比极差，仅肝内门静脉 1 级分支显示良好6。77影像技术影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期（a）（b）（c）（d）注：（a）（b）（c）（d）的重建算法分别为 FBP、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5。图 1 4 组不同重建算法的图像1.5 统计学方法本研究使用 SPSS 19.0 统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料采用均数 标准差（x-s）表示，行 t 检验，多组间比较采用方差分析；计数资料采用频数和百分率 n（%）表示，组间比较采用2检验。P 0.05 表示差异有统计学意义。采用 Kappa 检验评估 2 名医生对 4 组图像评分的主观一致性，Kappa 值为0 0.40 表示一致性较差，0.40 0.60 表示一致性中等，0.60 0.80 表示一致性好，0.80 1 表示一致性非常好7-8。2 结果2.1 各组图像客观比较在 FBP、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5 4 组不同重建算法中肌肉 CT 值、门脉 CT 值和肝脏 CT 值差异无统计学意义；肌肉 SD 值、门脉 SD 值、肝脏 SD、门脉 CNR、肝脏 CNR、门脉 SNR 和肝脏 SNR 各组差异有统计学意义（P 0.05），见表 1。随着迭代等级的增高，图像的 CNR、SNR 呈现上升的趋势，图像的噪声值呈现表 1 各组图像客观评价结果（x-s，n=40）组别FBPADMIRE1ADMIRE3ADMIRE5FP肌肉 CT 值60.868.3360.928.3060.978.2960.988.21 0.002 1.000肌肉 SD 值21.574.3019.654.0915.943.7711.313.60 52.474 0.001门脉 CT 值138.9812.35138.9312.34138.8912.34138.7012.31 0.004 1.000门脉 SD 值24.504.4822.244.2818.604.4214.075.23 38.974 0.001肝脏 CT 值103.1412.22103.1412.22103.1512.18102.2812.95 0.049 0.986肝脏 SD 值20.893.4618.713.3414.892.58 9.912.01109.781 0.001门脉 CNR 3.710.84 4.070.91 5.031.11 7.231.88 63.492 0.001肝脏 CNR 2.010.66 2.210.72 2.740.91 3.881.45 28.697 0.001门脉 SNR 5.881.30 6.471.39 7.821.7510.863.21 46.569 0.001肝脏 SNR 5.111.20 5.751.54 7.181.7410.762.69 72.331 0.00178 影像技术影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期 下降的趋势，ADMIRE5 组图像中门静脉和肝脏 CNR 和SNR 最高，噪声值最低。2.2 各组主观评分比较2 名医生在 FBP、ADMIRE1、ADMIRE3、ADMIRE5 4 组图像主观评分分别为（3.560.69）、（4.180.8）、（4.460.71）、（4.70.51）分，见表2。Kappa值为0.78，主观评分一致性较好。入选病例中 4 种图像算法所重建的图像均能满足诊断需求，随着迭代等级的提高，主观评分呈增长的趋势，当采用 FBP 图像重建算法时，由于图像的噪声影响，使得主观评分最低，采用 ADMIRE5重建算法时，门静脉与周围组织对比非常好，5 级分支显示良好，主观评分最高。表 2 各组图像主观评价结果（n=80）组别1 分2 分3 分4 分5 分FBP033536 6ADMIRE101172933ADMIRE300102347ADMIRE500 220583 讨论随着各类 CT 设备的飞速发展，在追求优质的图像质量的同时降低辐射剂量以及优化图像重建算法也是目前的研究热点9。高级建模迭代重建算法采用“三域迭代”（即原始数据域、图像域和模型域）的方式，在减少更多图像噪声及辐射剂量、消除螺旋扫描伪影的基础上，对一些细微病变显示更佳。与 FBP 相比，ADMIRE 能在保持 CT 值不变的情况下，显著降低图像噪声、提高图像 SNR 和 CNR10。本研究结果发现，随着迭代等级的提高图像的 CNR和 SNR 的上升，图像的噪声值下降。其中，ADMIRE5 组图像中门静脉和肝脏的 CNR 和 SNR 最高，且噪声值最低，在 CT 值方面的变化无统计学意义。在主观评分方面，ADMIRE5 组图像取得了最高的主观评分，该组图像与周围组织对比非常好，门静脉 5 级分支都显示良好。Schaller 等11比较 FBP 和 ADMIRE 在腹部对比增强 CT 中的图像质量，研究了 ADMIRE 对于不同重建切片厚度的降噪潜力，结果显示 ADMIRE 能够降低图像噪声高达 50%，而对视觉评估的病变描述无明显的负面影响。陈春妙等12研究了高级建模迭代重建算法的管电压扫描对上腹部图像质量及剂量的影响，结果显示在使用 ADMIRE 重建算法的前提下，降低管电压也能保证图像质量。综上所述，高级建模迭代重建 ADMIRE 算法相比于 FBP 重建算法，降噪效果更好，门静脉的显示更加锐利，能提升门静脉的图像质量。由于本研究只进行了3 个迭代等级的比较，且只回顾性分析常规剂量下的图像质量分析，未进行低剂量下不同算法的图像质量对比，因此，本研究存在一定的局限性，后续将进行进一步的研究。【参考文献】1 王楠竹，刘莉，王谦，等.CT 高级建模迭代重建技术在肝脏增强扫描中的应用 J.中国 CT 和 MRI 杂志，2023，21(5):91-93.2 吴翠翠，王子月，石洪秀，等.双源 Drive CT ADMIRE 技术在诊断冠心病上的临床研究 J.中国 CT 和 MRI 杂志，2023，21(4):85-87.3 杜华阳，秦瑞遥，隋昕，等.能谱纯化技术联合 ADMIRE 重组算法在超低剂量胸部 CT 中应用的单臂前瞻性探究 J.临床放射学杂志，2022，41(12):2224-2231.4 刘莉，王谦，何玺，等.高级建模迭代重建技术在肝癌患者 CT 随访检查中的应用观察 J.贵州医药，2022，46(11):1683-1684，1687.5 唐琴，夏振元，莫欣鑫，等.全模型迭代重建对肝硬化门静脉图像质量的影响 J.放射学实践，2019，34(6):651-654.6 王世伟，李金锋，邹颖，等.双层探测器能谱 CT 单能级成像对门静脉成像质量的影响 J.中国临床医学影像杂志，2020，31(6):425-428，433.7 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