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基于腹部低keV图像的能谱CT影像组学模型评估骨质状态
1
作者 程启烨 刘义军 +6 位作者 王诗耕 童小雨 范勇 魏巍 陈安良 胡梦婷 张竞颐 《放射学实践》 北大核心 2025年第4期529-534,共6页
目的:探究基于腹部能谱40~70 keV单能量图像构建的影像组学模型评估骨质状态的可行性及其效能。方法:回顾性将2022年2月-2023年11月因疑似结直肠癌而在本院行CT结肠造影(CTC)及全腹部能谱CT平扫和三期增强扫描的407例患者纳入本研究。将... 目的:探究基于腹部能谱40~70 keV单能量图像构建的影像组学模型评估骨质状态的可行性及其效能。方法:回顾性将2022年2月-2023年11月因疑似结直肠癌而在本院行CT结肠造影(CTC)及全腹部能谱CT平扫和三期增强扫描的407例患者纳入本研究。将CTC图像(120 kVp)传至定量CT(QCT)Pro工作站,测量3个椎体(L1~L3)骨密度(BMD)的平均值,并根据测量结果将患者分为3组:骨质疏松组(BMD<80 mg/cm^(3))、骨量减少组(80 mg/cm^(3)≤BMD≤120 mg/cm^(3))及骨量正常组(BMD>120 mg/cm^(3))。基于全腹部能谱CT扫描的平扫期数据,重建40~70 keV(间隔10 keV)4组单能量CT图像,每组图像按7∶3的比例随机分为训练集和测试集。分别在4组图像上于L1~L3椎体内勾画全体积ROI并提取影像组学特征。然后,采用最小冗余最大相关性(mRMR)、递归特征消除(RFE)和最小绝对收缩和选择算子(LASSO)筛选最佳组学特征。以QCT测量结果为标准,采用随机森林(RF)分类器分别基于4组单能量CT图像构建4个评估骨质状态的组学模型,绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算Macro-AUC以评估4个模型的诊断效能。结果:基于4组单能量CT图像,分别提取了10、9、3和9个最佳组学特征。在测试集中各模型的Macro-AUC随keV的降低呈逐渐上升的趋势,分别为0.887、0.893、0.894和0.897,均具有良好的诊断效能。结论:基于腹部能谱CT低keV单能量(40~70 keV,间隔10 keV)图像构建的骨质状态评估模型具有良好的诊断效能。 展开更多
关键词 腰椎 骨密度 能谱CT 单能量图像 影像组学 随机森林
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自动预置技术在腹壁下动脉CTA中的应用价值
2
作者 胡梦婷 刘义军 +5 位作者 王诗耕 童小雨 范勇 张竞颐 程启烨 董德硕 《放射学实践》 北大核心 2025年第1期88-93,共6页
目的:探讨自动预置(Auto-prescription)技术结合不同权重自适应统计迭代重建算法(ASIR-V)在腹壁下动脉CTA中的应用价值。方法:前瞻性搜集于我院Revolution CT行腹壁下动脉CTA检查的患者80例,身体质量指数(BMI)≤29.00 kg/m^(2),随机分... 目的:探讨自动预置(Auto-prescription)技术结合不同权重自适应统计迭代重建算法(ASIR-V)在腹壁下动脉CTA中的应用价值。方法:前瞻性搜集于我院Revolution CT行腹壁下动脉CTA检查的患者80例,身体质量指数(BMI)≤29.00 kg/m^(2),随机分为两组。A组(40例)采用常规120 kVp结合40%ASIR-V重建;B组(40例)采用Auto-prescription技术结合40%、60%、80%的ASIR-V重建,获得B1~B3三个亚组的图像。在各组轴面图像上测量髂外动脉及同层面腰大肌的CT值和SD值,计算信噪比(SNR)及对比噪声比(CNR),统计A、B两组的辐射剂量。由2位观察者采用盲法独立在各组VR和MIP图上对腹壁下深动脉及腹壁下浅动脉行3分制评分,图像噪声和伪影行5分制评分。结果:B组髂外动脉CT值与A组相比提升了24%(t=-4.094~-4.053,P<0.001)。B组内随着ASIR-V权重的提高,图像SNR、CNR逐渐升高(F=21.610、30.863,P<0.001)。B2和B3组的SNR、CNR均优于A组(t=-5.521~4.497,P<0.05)。2位观察者主观评价的一致性较好(Kappa值0.774~0.947,P<0.05),图像噪声和伪影主观评分A组与B2、B3组间差异无统计学意义。B1~B3组图像在腹壁下深动脉穿支、穿出点显示、肌内走行和腹壁下浅动脉显示等方面的主观评分均优于A组,其中B2组得分最高。B组辐射剂量与A组相比平均降低了23.8%。结论:采用Auto-prescription技术结合60%ASIR-V算法能够显著优化腹壁下动脉的显示并在一定程度上降低辐射剂量。 展开更多
关键词 腹壁下动脉 腹壁下浅动脉 体层摄影术 X线计算机 自动预置技术 迭代重建算法
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能谱CT多参数物质分离图像构建骨质状态评估组学模型的可行性研究
3
作者 程启烨 刘义军 +5 位作者 童小雨 王诗耕 范勇 陈安良 胡梦婷 张竞颐 《中国医学计算机成像杂志》 CSCD 北大核心 2024年第6期760-765,共6页
目的:探究基于能谱CT钙(脂)、钙(水)及二者联合基物质对图像构建骨质状态评估影像组学模型的可行性。方法:回顾性分析2021年12月至2023年12月疑似结直肠癌于本院行CT结肠造影(CTC)及全腹能谱CT检查的患者314例,按7︰3的比例随机分为训练... 目的:探究基于能谱CT钙(脂)、钙(水)及二者联合基物质对图像构建骨质状态评估影像组学模型的可行性。方法:回顾性分析2021年12月至2023年12月疑似结直肠癌于本院行CT结肠造影(CTC)及全腹能谱CT检查的患者314例,按7︰3的比例随机分为训练组(n=219)和测试组(n=95)。将CTC(120kV)图像传至定量CT(QCT)工作站后对患者进行骨质状态评估,依据QCT结果将患者分为骨量正常组、骨量减少组及骨质疏松组。应用物质分离技术从能谱CT平扫期数据中重建钙(脂)、钙(水)基物质对图像,勾画L1~L3椎体的骨松质区域并提取组学特征。对特征进行降维后采用随机森林分类器(RF)构建钙(脂)、钙(水)及二者联合的影像组学模型。勾画受试者工作特征(ROC)曲线,采用决策曲线分析(DCA)评估各个模型的效能及临床应用价值。结果:钙(脂)、钙(水)及二者联合组学模型在测试组评估骨质状态的ROC曲线下面积(AUC)值分别为0.923、0.926和0.936,DeLong检验显示两两模型比较性能差异无统计学意义(P>0.05)。DCA显示联合模型在大部分范围内的临床净收益略高于单一基物质对图像模型。结论:基于钙(脂)、钙(水)及二者联合基物质图像构建的影像组学模型均具有较高的骨质状态评估能力,证明了在临床上基于能谱CT物质分离图构建骨质状态评估影像组学模型的可行性。 展开更多
关键词 腰椎 骨质疏松症 计算机体层成像 影像组学
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探究深度学习重建算法在低剂量CT结肠造影中的应用价值 被引量：2
4
作者 范勇 刘义军 +7 位作者 李贝贝 魏巍 张竞颐 陈安良 王诗耕 童小雨 程启烨 胡梦婷 《中国医学计算机成像杂志》 CSCD 北大核心 2024年第2期267-272,共6页
目的:探究不同等级深度学习(DL)重建算法在低剂量CT结肠造影(CTC)中的临床应用价值。方法:前瞻性收集在我院接受CTC检查的患者38例,所有患者均行俯卧位和仰卧位两次扫描,根据扫描体位分为A、B两组。A组(俯卧位,常规组)行120 kV、剂量调... 目的:探究不同等级深度学习(DL)重建算法在低剂量CT结肠造影(CTC)中的临床应用价值。方法:前瞻性收集在我院接受CTC检查的患者38例,所有患者均行俯卧位和仰卧位两次扫描,根据扫描体位分为A、B两组。A组(俯卧位,常规组)行120 kV、剂量调制等级2扫描,重建Karl 5级图像;B组(仰卧位,实验组)行120 kV、剂量调制等级1扫描,重建DL 1~4级图像,分别记为B1~B4组。比较A、B两组平均辐射剂量及主客观图像质量。记录各组图像中肿瘤的位置,以手术结果为标准,比较各组图像肿瘤定位与手术结果的一致性。结果:B组平均mA数、容积CT剂量指数(CTDIvol)、有效辐射剂量(ED)较A组均显著降低(P<0.001),其中ED较A组减低约58%。A、B两组肝脏、腰大肌和脂肪的CT值差异无统计学意义(P>0.05);B1组的标准差(SD)值高于A组(P<0.001),信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)则低于A组(P<0.001);B2组上述指标与A组差异无统计学意义(P>0.05);B3和B4组的SD值均低于A组(P<0.001),SNR、CNR均高于A组(P<0.001)。2名医师的主观评分一致性较好(Kappa值=0.721~0.842,P<0.001),B2组图像整体质量得分最高(P<0.001),与A组得分差异无统计学意义(P>0.05)。A、B两组的肿瘤影像定位与手术结果的一致性均较高(Kappa值=0.790,P<0.001)。结论:DL重建算法可降低图像噪声,减少有效辐射剂量,且采用DL 2级重建算法时,图像质量与常规组相当。 展开更多
关键词 深度学习 辐射剂量 图像质量 CT结肠造影
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肠系膜下动脉CTA应用深度学习重建算法降低辐射剂量的可行性研究 被引量：1
5
作者 张竞颐 刘义军 +5 位作者 王诗耕 童小雨 范勇 陈安良 胡梦婷 程启烨 《中国医学计算机成像杂志》 CSCD 北大核心 2024年第5期616-621,共6页
目的:探究不同等级的深度学习重建算法(DL)对低剂量肠系膜下动脉(IMA)CT血管成像(CTA)图像质量的影响,并获得IMACTA图像最佳DL等级。方法:前瞻性收集行IMACTA的患者60例,随机分为A组和B组。A组(n=30)管电压120kV,管电流为剂量调制等级3... 目的:探究不同等级的深度学习重建算法(DL)对低剂量肠系膜下动脉(IMA)CT血管成像(CTA)图像质量的影响,并获得IMACTA图像最佳DL等级。方法:前瞻性收集行IMACTA的患者60例,随机分为A组和B组。A组(n=30)管电压120kV,管电流为剂量调制等级3,重建Karl5图像;B组(n=30)管电压120kV,管电流为剂量调制等级2,重建DL(1~4)等级图像,记为B1~B4组,并记录2组的辐射剂量。在轴位图像上测量IMA主干、同层腹主动脉和竖脊肌的CT值和噪声(SD)值,计算各血管的信噪比(SNR)对比度噪声比(CNR)和质量因数(FOM)。重组容积再现(VR)和最大密度投影(MIP)图像,由2名诊断医师对二维和三维图像进行5分制评分。结果:B组有效辐射剂量(ED)与A组相比降低了42.08%(P<0.05)。随着DL等级的提高,B1~B4组SD值逐渐降低,SNR,CNR和FOM逐渐提高(P<0.05)。B3、B4组腹主动脉的SNR、CNR、FOM优于A组(P<0.05)。2名诊断医师对图像主观评分一致性良好(Kappa值0.795~0.891,P<0.05)。B2、B3组与A组主观评分差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论:深度学习重建算法在保证IMACTA图像质量的前提下实现了降低辐射剂量的目的。在满足诊断需求的情况下,DL3为临床推荐的最优重建等级。 展开更多
关键词 辐射剂量 深度学习算法 肠系膜下动脉 图像质量
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基于去脂体质量对比剂注射方案用于能谱CT检查结直肠癌
6
作者 张竞颐 刘义军 +5 位作者 王诗耕 童小雨 范勇 陈安良 胡梦婷 程启烨 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期441-445,共5页
目的评估基于去脂体质量(LBW)低剂量对比剂注射方案对于能谱增强CT显示结直肠癌图像质量的影响,并筛选最佳能级。方法将150例疑诊结直肠肿物患者随机分为总体质量(TBW)组(A组)、500LBW组(B组)及400LBW组(C组)各50例,分别以500 mgI/kg(T... 目的评估基于去脂体质量(LBW)低剂量对比剂注射方案对于能谱增强CT显示结直肠癌图像质量的影响,并筛选最佳能级。方法将150例疑诊结直肠肿物患者随机分为总体质量(TBW)组(A组)、500LBW组(B组)及400LBW组(C组)各50例,分别以500 mgI/kg(TBW)、500 mgI/kg(LBW)、400 mgI/kg(LBW)方案注射对比剂,行能谱CT全腹增强扫描。对A、B组重建70 keV图像,C组重建40~70 keV(间隔10 keV)图像(C_(40~70 keV)亚组),测量动脉期肠系膜上动脉(SMA)、肠系膜下动脉(IMA)和静脉期肝实质CT值,计算信噪比、对比度噪声比和肝脏增强CT值(ΔHU),比较各组图像质量。结果相比A组,B、C组对比剂剂量分别降低23.00%及37.19%(P均<0.05)。动脉期A、B组及C_(40~60 keV)亚组SMA和IMA的CT值均>350 HU。B组SMA及IMA的CT值变异率分别为9.42%和9.32%,C_(60 keV)亚组SMA和IMA的CT值变异率分别为9.82%和10.09%,均低于A组(P均<0.05)。静脉期中,A、B组及C_(40~60 keV)亚组的ΔHU均>50 HU。B组和C_(60 keV)亚组ΔHU变异率分为8.60%和8.67%,均低于A组(P<0.05)。3组动、静脉期结直肠癌标准化碘浓度差异均无统计学意义(P均>0.05)。C组内C_(60 keV)亚组动、静脉期主观评分均最高,且与A组差异无统计学意义(P均>0.05);其余各亚组主观评分均低于A组(P均<0.05)。结论基于LBW低剂量对比剂注射方案结合能谱CT可利用低对比剂剂量获得高质量图像;60 keV为最佳扫描能级。 展开更多
关键词 结直肠肿瘤 体层摄影术 X线计算机 前瞻性研究 去脂体质量
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