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深度学习图像重建算法对图像质量的影响:体模研究

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放射学实践 2023年第12期38卷 1617-1622页

作者：付芮张成亮沈云陈大治町田治彦蔡磊银川市中医医院放射科宁夏银川750001 GEHC中国CT影像研究中心(CTRC) 宁夏回族自治区人民医院放射科宁夏银川750001 東京女子医科大学附属足立医療センター放射線科 123-8558

目的:基于体模研究探讨深度学习图像重建(DLIR)算法的图像质量是否优于传统的自适应统计迭代重建算法(ASIR-V)。方法:使用GE Revolution Apex CT机对分辨率体模(JIS体模)进行常规剂量(CTDI为11.50 mGy;A组)和低剂量(CTDI为4.22 mGy;B组... 详细信息

目的:基于体模研究探讨深度学习图像重建(DLIR)算法的图像质量是否优于传统的自适应统计迭代重建算法(ASIR-V)。方法:使用GE Revolution Apex CT机对分辨率体模(JIS体模)进行常规剂量(CTDI为11.50 mGy;A组)和低剂量(CTDI为4.22 mGy;B组)扫描。对A组的原始扫描数据采用常规30%权重ASIR-V进行图像重建,B组采用滤波反投影(FBP)、30%-ASIR-V、60%-ASIR-V、90%-ASIR-V及不同级别的深度学习重建(DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H)算法进行图像重建。在每组重建图像上测量JIS体模试管内各ROI(圆形,大小135 mm2)的CT值及其SD(图像噪声),计算图像的信噪比(SNR);同时由3位放射科医师对扫描图像的噪声和分辨率(空间分辨率/密度分辨率)两个方面对不同重建算法的图像采用5分法(5分,图像清晰;4分,图像基本清晰;3分,满足临床诊断要求;2分,图像部分勉强辨认;1分,完全不能辨认)进行主观评分。采用单因素方差分析比较不同重建算法图像上测得的CT值、SD及SNR,采用Fleiss Kappa检验比较医师之间主观评分的一致性。结果:B组的CTDI为4.22 mGy,较A组(11.50 mGy)下降了63.3%。在相同权重迭代算法(30%-ASIR-V)下,低剂量与常规剂量相比图像的SD升高了68.33%,低剂量图像噪声和图像分辨率的主观评分低于常规剂量。在低剂量组中,FBP、30%-ASIR-V、60%-ASIR-V、90%-ASIR-V及DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H重建图像的SD分别为31.33±2.51、25.21±2.47、19.43±1.76、13.76±1.39和21.33±2.09、21.33±2.09、13.84±1.42,与FBP算法相比,不同权重迭代算法和不同级别的DLIR算法均可减低图像噪声(P图像分辨率主观评分随着ASiR-V权重的升高而降低,但随着DLIR级别的升高而升高。与FBP、30%-ASIR-V、60%-ASIR-V和DLIR-L、DLIR-M算法相比,DLIR-H算法可显著降低图像噪声(P均图像噪声和分辨率的主观评分高于其它算法(P均图像质量(噪声和分辨率),低剂量扫描结合深度学习图像重建算法,能达到常规剂量扫描的图像质量。

关键词：体层摄影术 X线计算机图像质量深度学习图像重建低剂量

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基于SEM的彩色融合图像质量主观评价方法

激光与红外 2023年第9期53卷 1375-1383页

作者：何炳阳廖俊勃张宇华创录王新陈文勇中国华阴兵器试验中心陕西渭南714200 联勤保障部队预备役旅重庆400054

作为客观评价的研究基础,人眼主观评价是比较不同融合算法图像优劣的最直接有效的方法。通过开展主观评价实验,基于单因变量模型分析清晰度、颜色协调性等影响因素对彩色融合图像质量的影响程度,进而预测视觉任务下的融合图像总体质量,... 详细信息

作为客观评价的研究基础,人眼主观评价是比较不同融合算法图像优劣的最直接有效的方法。通过开展主观评价实验,基于单因变量模型分析清晰度、颜色协调性等影响因素对彩色融合图像质量的影响程度,进而预测视觉任务下的融合图像总体质量,是目前流行的彩色融合图像质量主观评价研究方法。针对基于单因变量模型的研究方法易割裂“探测”与“感知”在探测识别过程中的联系的问题,本文以村庄环境下的探测识别视觉任务为例,选取“感知”和“探测”2个指标共同作为彩色融合图像质量的表现指标,组织15人对由8个场景、8种典型融合算法生成的42幅彩色融合图像的质量进行了主观评价。采用双因变量的结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)分析了筛选后的评价结果,建立了彩色融合图像质量的预测模型并验证了模型的正确性。结果表明,当同时表现“感知”和“探测”2种性能时,村庄环境、探测识别视觉任务下,彩色融合图像的质量可由“目标背景差异”、“场景清晰度”和“颜色协调性”3个因素预测,且“感知”和“探测”2种性能是均衡的。

关键词：彩色融合图像质量主观评价预测模型结构方程模型

MRI检查中家长参与型干预对婴幼依从性及图像质量的影响

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影像科学与光化学 2022年第3期40卷 574-578页

作者：侯凤香黄兴全河北北方学院附属第二医院儿科河北张家口075100 河北北方学院附属第二医院内分泌科河北张家口075100

本研究探讨家长参与型干预方案对婴幼儿进行磁共振成像(MRI)检查的干预成效。选取102例需行MRI检查的婴幼儿,将行常规护理的51例作为对照组,实施家长参与型干预的51例作为观察组。比较两组检查情况、图像质量、不同时间点应激反应指标[... 详细信息

本研究探讨家长参与型干预方案对婴幼儿进行磁共振成像(MRI)检查的干预成效。选取102例需行MRI检查的婴幼儿,将行常规护理的51例作为对照组,实施家长参与型干预的51例作为观察组。比较两组检查情况、图像质量、不同时间点应激反应指标[心率(HR)、平均动脉压(MAP)]、不良反应及家长的满意度。结果显示,观察组一次成功率、检查依从率高于对照组,苯巴比妥钠使用率低于对照组,平均检查时间短于对照组(P图像质量优于对照组(P0.05);观察组家长满意度高于对照组(P<0.05)。因此,家长参与型干预有利于婴幼儿MRI检查。

关键词：家长参与型干预磁共振成像检查婴幼儿依从性图像质量应激反应

基于人工智能的辅助运动校正算法对CCTA图像质量的影响

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放射学实践 2022年第8期37卷 1035-1041页

作者：尹伟王敏杰徐瑞敏贾紫珺赵冰辉胡信心陆建平海军军医大学第一附属医院放射诊断科上海200433

目的:探讨基于人工智能的辅助运动校正(CardioCapture)算法对冠状动脉图像质量的影响。方法:回顾性分析58例患者的前瞻性心电门控轴扫模式CCTA数据,对每例患者分别采用固定时相(A组)和最佳时相(ePhase)(B组)重建图像,并在ePhase条件下... 详细信息

目的:探讨基于人工智能的辅助运动校正(CardioCapture)算法对冠状动脉图像质量的影响。方法:回顾性分析58例患者的前瞻性心电门控轴扫模式CCTA数据,对每例患者分别采用固定时相(A组)和最佳时相(ePhase)(B组)重建图像,并在ePhase条件下采用不同等级[level-3(C组)、level-5(D组)、level-7(E组)、level-9(F组)]CardioCapture算法进行图像重建。记录各组图像重建所需时间,测量各组图像右冠状动脉(RCA)、左冠状动脉前降支(LAD)、左冠状动脉回旋支(LCX)以及胸壁肌肉组织的CT值及其SD值,计算各组图像上冠脉的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。采用5分制对RCA、LAD与LCX图像质量进行主观评分,并比较心率≤65次/min(29例)时与心率>65次/min(29例)时6组图像RCA、LAD与LCX的主观评分,以及3支冠脉节段的可诊断(3~5分)率和优秀(5分)率。采用单因素方差分析比较各组间图像客观指标的差异,Friedman检验评估各组图像之间主观评分的差异,卡方检验分析3支冠脉节段的可诊断率和优秀率,组间两两比较采用Bonferroni检验。结果:A组至F组图像重建时间分别为(28.80±0.17)、(28.61±1.00)、(90.92±0.20)、(123.48±0.78)、(156.86±1.35)和(190.08±5.19)秒。C组图像平均CT值、SD值、SNR以及CNR分别为(446.35±70.36)HU、(25.09±3.25)HU、18.02±3.33和16.22±3.43,与其它组比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。当心率≤65次/min时,C组RCA、LAD和LCX的主观评分分别为(4.92±0.24)、(4.94±0.25)和(4.90±0.30)分,与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。C组图像冠脉节段的可诊断率和优秀率分别为100%和94.85%,与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。当心率>65次/min时,C组中RCA、LAD和LCX的主观评分分别为(4.83±0.26)、(4.95±0.12)和(4.90±0.34)分,C组中仅RCA的主观评分与A组差异有统计学意义(P0.05)。C组图像上冠脉节段的可诊断率(100%)高于A组(91.90%),差异具有统计学意义(P0.05)。C组图像上冠脉节段的优秀率(91.39%)高于A组(69.87%)和B组(83.80%),差异具有统计学意义(P0.05)。结论:采用基于人工智能的辅助运动校正算法可提升冠状动脉图像质量,尤其是在心率>65次/min时可显著提升CCTA图像质量。推荐使用低校正等级(level-3)进行图像重建,可优化重建时间,并提高CCTA检查效率。

关键词：冠状动脉 CT血管成像人工智能辅助运动校正算法图像质量运动伪影

膀胱癌ss-EPI-、RESOLVE-和iShim-DWI图像质量的对比

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放射学实践 2022年第12期37卷 1573-1580页

作者：王一倩朱育婷罗敏福建医科大学省立临床医学院福建省立医院放射科福建福州350001

目的:对比分析膀胱癌术前ss-EPI、RESOLVE和iShim序列DWI的图像质量,探讨iShim-DWI在膀胱癌术前诊断中的应用价值。方法:回顾性分析经手术病理证实的97例膀胱癌患者(其中51例有明确的膀胱壁肌层浸润情况的病理结果)的MRI数据。所有患者... 详细信息

目的:对比分析膀胱癌术前ss-EPI、RESOLVE和iShim序列DWI的图像质量,探讨iShim-DWI在膀胱癌术前诊断中的应用价值。方法:回顾性分析经手术病理证实的97例膀胱癌患者(其中51例有明确的膀胱壁肌层浸润情况的病理结果)的MRI数据。所有患者术前在3.0T磁共振仪上分别采用ss-EPI、RESOLVE和iShim序列行横轴面DWI扫描。由两位观察者独立对3种DWI序列的图像质量进行定性和定量评估,同时观察和记录肿瘤是否侵犯膀胱壁肌层。定性评估使用李克特量表5分法,评价内容包括解剖细节(膀胱轮廓和边缘)、图像失真、病变显著性(肿瘤信号强度)、伪影和整体图像质量;定量测量指标包括病灶的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和ADC值。采用Kappa检验分析观察者组间及组内图像质量评分的一致性,3种DWI序列图像质量定性评估结果的比较采用Friedman M秩和检验,定量评估的比较采用单因素方差分析和SNK-q检验,采用卡方检验和ROC曲线评估3种序列对膀胱癌肌层浸润的诊断效能。结果:图像质量各项主观评分结果的观察者组间一致性为良好~好(Kappa≥0.75,P0.05),但两者均高于RESOLVE序列(P图像失真、伪影和整体图像质量的主观评分方面,iShim-DWI均高于ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI(P<0.001)。3种DWI序列之间膀胱癌的SNR和CNR的总体差异均有统计学意义(P<0.001),iShim-DWI的SNR和CNR均高于ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI(P<0.001)。三种DWI序列之间膀胱癌的ADC值的差异无统计学意义(P=0.841)。IShim-DWI、ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI对膀胱癌肌层浸润的诊断符合率分别为90.2%(46/51)、80.4%(41/51)和80.4%(41/51),IShim-DWI诊断膀胱癌肌层浸润的ROC曲线下面积为0.910(95%CI:0.796~0.972),高于ss-EPI-DWI[0.798(95%CI:0.662~0.897),P=0.017)和RESOLVE-DWI[0.790(95%CI:0.654~0.892),P=0.012]。结论:与ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI相比,iShim-DWI在有效检出膀胱癌的同时可较好地显示肿瘤浸润肌层的情况,有利于指导临床选择合适的治疗方案。

关键词：膀胱肿瘤单层动态匀场磁共振成像扩散加权成像图像质量

CT检查床位置对图像质量和辐射剂量影响的实验研究

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放射学实践 2023年第6期38卷 679-684页

作者：郭效宾徐男李勤勍柯腾飞廖承德杨军云南省肿瘤医院/昆明医科大学第三附属医院放射科昆明650118 阜外华中心血管病医院放射科郑州450000 昆明市延安医院/云南心血管病医院/昆明医科大学附属延安医院放射科昆明650118

目的:探讨胸部CT扫描过程中检查床位置偏离中心定位时床位高低对辐射剂量及图像质量的影响。方法:对仿真人体模型胸部在7个不同检查床高度进行扫描,对比偏离中心程度与扫描参数、图像质量、辐射剂量间的差异。结果:从最低床高至最高床高... 详细信息

目的:探讨胸部CT扫描过程中检查床位置偏离中心定位时床位高低对辐射剂量及图像质量的影响。方法:对仿真人体模型胸部在7个不同检查床高度进行扫描,对比偏离中心程度与扫描参数、图像质量、辐射剂量间的差异。结果:从最低床高至最高床高,管电流时间乘积、CTDIvol与DLP不断下降,与检查床高度呈线性负相关关系(P图像的CT值与标准CT值偏差具有统计学差异,上胸气管旁(F=35.37,P=0.00)、上胸背部(F=72.15,P图像噪声在检查床位置偏离中心时具有统计学差异,且随检查床从最低到最高依次增大,在检查床位置最高时达到最大值。结论:检查床位置的高低对辐射剂量及图像质量会产生不同程度的影响,位置偏高对CT值测量和图像质量的影响较大,位置偏低会导致辐射剂量增加。

关键词：辐射剂量体层摄影术,X线计算机人体模型图像质量

基于深度学习重建技术改善前列腺T2WI图像质量的研究

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磁共振成像 2023年第5期14卷 41-47页

作者：可赞李亮宋鑫洋文之高宇凡刘薇音权光南查云飞武汉大学人民医院放射科武汉430060 湖北医药学院附属襄阳市第一人民医院放射科襄阳441000 通用电气医疗(中国)有限公司北京100176

目的探讨基于深度学习重建(deep learning-based reconstruction, DLR)技术对前列腺T2WI图像质量及诊断置信度的影响。材料与方法回顾性分析78例行前列腺磁共振检查患者的影像资料,扫描序列包括传统T2WI(conventional T2WI, T2WI_C)... 详细信息

目的探讨基于深度学习重建(deep learning-based reconstruction, DLR)技术对前列腺T2WI图像质量及诊断置信度的影响。材料与方法回顾性分析78例行前列腺磁共振检查患者的影像资料,扫描序列包括传统T2WI(conventional T2WI, T2WI_C)及基于DLR技术的T2WI(T2WI_(DL)),二者扫描参数及时间相同。对所有患者的T2WI_C及T2WI_(DL)图像进行主观评价、客观评价及诊断置信度评价。主观评价及诊断置信度评价由两名具有不同影像诊断经验(3年、7年)的医师(阅片者1、阅片者2)依据Likert Scale评分法进行双盲评价(5分:优,1分:极差),并采用Wilcoxon秩和检验及Kappa统计法评估两位阅片者间评分的差异性及一致性;T2WI图像质量评价指标包括:前列腺包膜清晰度、病灶对比度及边缘锐利度、解剖细节的显示、盆腔肌肉及骨骼的清晰度及整体图像质量;T2WI诊断置信度评价指标包括:病灶位置及形态识别、病灶良恶性的初步判断。分别记录两位阅片者浏览每一组图像及作出初步诊断的用时,采用配对t检验进行统计学分析。客观评价包括测量T2WI_C及T2WI_(DL)图像前列腺病灶的信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)及对比噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR),使用配对t检验和Mann-Whitney U检验进行统计学分析。结果本研究78例患者年龄(67.1±9.9)岁。基于主观评分标准,两名阅片者T2WI_C图像的总评分分别为(3.4±0.7)、(3.0±0.8)分,T2WI_(DL)图像的总评分分别为(4.6±0.6)、(4.3±0.7)分;两名阅片者对T2WI_(DL)图像评分一致性为0.6~0.8,在解剖细节及整体图像质量方面,两名阅片者间评分差异有统计学意义(P图像:(3.8±0.4)分、(3.7±0.5)分和(36.6±12.6)s、(25.0±5.7) s;T2WI_(DL)图像:(4.8±0.3)分、(4.8±0.4)分和(28.6±11.0) s、(20.6±5.4) s;差异均具有统计学意义(P图像的SNR及CNR均高于T2WI_C图像,差异具有统计学意义(P0.05)。结论 T2WI_(DL)图像主观评分高、病灶对比度明显、SNR及CNR均高于传统T2WI_C图像,且诊断医师对T2WI_(DL)图像诊断信心更足、诊断用时更少。故相同扫描时间内,基于DLR技术有助于提高前列腺T2WI图像质量,为临床诊疗提供了更为精准的影像学依据。

关键词：前列腺前列腺癌深度学习磁共振成像图像质量信噪比对比噪声比

柔性减影CE-Boost技术对CT肺动脉造影图像质量的影响

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中国介入影像与治疗学 2022年第5期19卷 296-299页

作者：王赫何良浩季文超刘阳米尔夏特王海涛肖虎刘文亚新疆医科大学第一附属医院影像中心CT室新疆乌鲁木齐830054

目的观察柔性减影CE-Boost技术对CT肺动脉造影(CTPA)图像质量的影响。方法回顾性分析66例疑诊肺栓塞(PE)患者的肺部CT平扫及CTPA资料,对平扫期和增强动脉期图像进行薄层重建,以Sure-Subtraction Lung软件行柔性减影,获得CE-Boost序列图... 详细信息

目的观察柔性减影CE-Boost技术对CT肺动脉造影(CTPA)图像质量的影响。方法回顾性分析66例疑诊肺栓塞(PE)患者的肺部CT平扫及CTPA资料,对平扫期和增强动脉期图像进行薄层重建,以Sure-Subtraction Lung软件行柔性减影,获得CE-Boost序列图像。将重建后增强动脉期图像(A组)与CE-Boost图像(B组)上传至Toshiba Vitrea后处理工作站,测量肺动脉及其分支CT值,计算信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR);并由2名影像科医师采用5分法对图像质量进行主观评分。结果B组肺动脉主干,左、右肺动脉干,左、右上肺动脉分支及左、右下肺动脉分支的CT值、SNR值及CNR值均高于A组(P均图像主观评分5(4,5)分,高于A组的2(1,2)分(Z=-4.980,P图像质量评分的一致性较高(Kappa=0.896)。结论柔性减影CE-Boost技术可提高CTPA图像质量。

关键词：肺动脉血管造影术体层摄影术,X线计算机图像质量柔性减影

螺旋采集对Tc-ECD SPECT/CT脑血流灌注显像图像质量的影响

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中国医学影像技术 2023年

作者：吴丹郝悦郭士婷李靖雯张欣大连市中心医院核医学科

目的观察螺旋采集模式对99Tcm-ECDSPECT/CT脑血流灌注显像图像质量的影响。方法回顾性分析55例接受螺旋模式采集99Tcm-ECDSPECT/CT的脑血流灌注减低患者资料，经后处理获得步进式(SS，SS组)、步进连续式(SSC，SSC组)、SSC75%-time(模... 详细信息

目的观察螺旋采集模式对99Tcm-ECDSPECT/CT脑血流灌注显像图像质量的影响。方法回顾性分析55例接受螺旋模式采集99Tcm-ECDSPECT/CT的脑血流灌注减低患者资料，经后处理获得步进式(SS，SS组)、步进连续式(SSC，SSC组)、SSC75%-time(模拟SSC减少25%采集时间)及SSC50%-time(模拟SSC减少50%采集时间)SPECT/CT图像；采用视觉模拟评分法(VAS)及半定量法对比4组图像质量。结果 SS组、SSC组、SSC75%-time组及SSC50%-time组图像VAS分别为4.0(4.0，4.5)、5.0(4.5，5.0)、3.5(3.0，3.5)及2.5(2.0，3.0)，差异有统计学意义(χ2=89.02，P＜0.001)。4组图像中，脑血流低灌注灶放射性计数最大值、最小值及平均值差异均有统计学意义(P均＜0.001)；SSC组放射性计数最大值、最小值及平均值均明显高于其他3组(P均＜0.001)。4组图像均匀度、噪声、病灶对比度、病灶对比噪声比及病灶直径，以及16个脑区靶/非靶比值及右脑平均放射性计数/左脑平均放射性计数比值差异均无统计学意义(P均＞0.05)。结论螺旋采集模式可提高99Tcm-ECD SPECT/CT脑血流灌注显像图像质量。

关键词：脑血管疾病体层摄影术，发射型计算机，单光子图像质量