辐射剂量和管电压对CT图像质量的影响:基于任务的图像质量评价

• 作者: 杨政君 张昂 陈勇 姜江 王凌云 张勇 张璇 齐晓凤
• 来源期刊: CT理论与应用研究
• 学科: 医学
• 关键词: CT图像质量 辐射剂量 图像质量评价
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 医学成像与图像分析|Medical Imaging and Image Processing
• 页码范围: 211-217
• 页数: 7页
• 分类号: R814|R144
• 语种: 中文
• DOI: 10.15953/j.ctta.2021.060

摘要

目的:通过基于任务的图像质量评价参数,研究对比不同辐射剂量和管电压对CT图像的影响.方法:使用GE Revolution Apex扫描美国放射学会(ACR)质量控制体模Gammex464.采用3种剂量(5、10和20mGy)和3种管电压(80、100和120kVp)的扫描方案并重建9组CT图像.选取体模module 1中骨和丙烯酸测量各组图像的任务传递函数(task-based transfer function,TTF,代表空间分辨率)并记录其TTF50％.选取体模module3测量噪声功率谱(noise power spectrum,NPS,代表噪声)并记录噪声值、空间频率(f-peak)和NPS peak值.在图像TTF和NPS的基础上进一步计算图像的可检测能力指数(d',代表对病灶的可检出能力).剂量和管电压对图像的影响采用单因素方差分析,P值的多重比较采用FDR校正.结果:管电压较剂量对TTF50％的影响较为明显,但两者在骨和丙烯酸物质中的差异均无统计学意义.噪声和NPS peak随着剂量上升而显著减小;随着管电压的增加而减小,但差异不具有统计学意义.剂量较管电压对f-peak的影响较大,但两者差异均无统计学意义.图像的检出能力随着剂量的增加而显著升高;各管电压下图像的检出能力差异无统计学意义.结论:剂量相比管电压更能影响CT图像质量;随着剂量的增加,图像噪声显著改善,对病灶的检出能力显著提升.基于任务为基础的评价指标可以较为全面地反映CT图像质量.