深度学习算法在超高分辨率腹部CT 中图像质量的研究
关键词:
深度学习重建算法DLIR-CI;层厚优化;图像质量;腹部CT 成像摘要
目的 探讨深度学习算法(ClearInfinity,DLIR-CI)在非增强腹部CT 扫描图像中,当层厚减少50% 时对图像质量的改善效果及可行性。方法 选取19 例接受常规腹部CT 检查的受试者,使用超高分辨率16 cm 宽体探测器CT(NeuViz Epoch Elite,46.5 lp/cm)完成扫描(120 kV、350 mA、准直0.3125 mm)。图像层厚设定为0.625 mm(A 组,迭代重建CV50%) 和0.3125 mm(B 组),B组进一步分为B1 组(CV50%)与B2 组(DLIR-CI 重建,分别为CI20%、CI50%、CI80%)。测量各组图像中肝脏、脾脏、胰腺与肾脏的CT 值、图像噪声(标准差,SD)及计算信噪比(SNR)。结果 与A 组相比,B1 组图像噪声显著升高,SNR 降低(p<0.05);B2 组中,随CI 重建强度增加,图像噪声逐渐降低,SNR 显著提升。A 组平均SD 为22.16±4.3,B 组中B1(26.26±5.4)、CI20%(28.03±5.4)、CI50%(16.84±3.3)、CI80%(8.93±1.7)之间差异具有统计学意义(p<0.05)。B2 组中CI50% 与CI80% 的SNR 分别为3.25±0.7
与6.17±1.2,显著优于A 组(2.43±0.5)。结论 在保持图像分辨率提升的同时,深度学习重建算法(CI50%、CI80%)可显著降低层厚减半后带来的图像噪声,提高非增强腹部CT 图像质量。该技术有望优化临床扫描方案,提升诊断准确性,为高分辨率CT 影像提供有效的重建支持。
参考
[1]Catanzano, T. (2024). Abdominal Imaging Techniques. In: Catanzano, T. (eds) What Radiology Residents Need to Know: Abdominal Radiology. What Radiology Residents Need to Know. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-76624-4_1
[2]Qin,L., Zhou, S., Dong, H.et al.Improvement of coronary stent visualization using ultra-high-resolution photon-counting detector CT.Eur Radiol34, 6568–6577 (2024).
[3]Choi, K. Self-supervised learning for CT image denoising and reconstruction: a review.Biomed. Eng. Lett.14, 1207–1220 (2024).
[4] 吴巧玲,王沄,王希恒,等. 深度学习算法在胰腺低剂量CT 扫描中改善图像质量的应用价值[J]. 中华放射学杂志,2022,56(4):437-442.
[5] 吕培杰,耿琪,刘娜娜,等,基于深度学习的CT 图像重建算法临床初步应用进展[J]. 中华放射学杂志,2022,56(11):1261-1266.
[6]Nakamoto, A., Onishi, H., Ota, T.et al.Contrast-enhanced thinslice abdominal CT with super-resolution deep learning reconstruction technique: evaluation of image quality and visibility of anatomical structures.Jpn J Radiol43, 445–454 (2025).
[7]Cao, L., Liu, X., Qu, T.et al.Improving spatial resolution and diagnostic confidence with thinner slice and deep learning image reconstruction in contrast-enhanced abdominal CT.Eur Radiol33, 1603–1611 (2023).
[8]Sun, J., Li, H., Wang, B.et al.Application of a deep learning image reconstruction (DLIR) algorithm in head CT imaging for children to improve image quality and lesion detection.BMC Med Imaging21, 108 (2021).
[9]Seyyedi, N., Ghafari, A., Seyyedi, N.et al.Deep learning-based techniques for estimating high-quality full-dose positron emission tomography images from low-dose scans: a systematic review.BMC Med Imaging24, 238 (2024).
[10] 相清玉, 王雅妹, 王国华, 等. 基于深度学习重建算法对上腹部CT 图像质量的研究[J]. 中国医学计算机成像杂志,2022,28(02):203-207.