自适应统计迭代重建技术在降低CT辐射剂量中的初步研究

杨家荣+吴昌盛

摘 要：自适应统计迭代重建技术是全新CT重建算法的一种，具有传统滤过反投影技术所不能比拟的明显优势，在一定程度上有助于CT辐射剂量的极大减少，所保存的图像具有非常高的质量，为此非常值得在临床应用的过程中进行大力的推广。

关键词：自适应统计迭代重建技术；CT辐射剂量；初步研究

中图分类号：R816.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0198-01

众多医学科学家自CT技术诞生以来，便致力于图像重建法的研究，迭代重建（AR）和解析重建（IR）作为两种CT图像的重建方法，各有各自的优缺点，其中由于迭代重建需要较大的存储空间且计算速度非常慢，在计算机水平相对落后的年代应用和发展都会受到严重的限制，故逐渐被解析重建所取代[1]。然而，近年来社会经济的快速发展在一定程度上极大的促进了计算机技术的发展，迭代重建算法在发展过程中日渐完善，其本身的缺点已经不再是主要矛盾，目前已经成为国内外进行CT研究的重点内容之一。

1 自适应统计迭代重建技术成像的特点

现阶段，GE公司已经在最先进的宝石CT和128层CT应用了自适应统计迭代重建技术的装配，并将其应用到临床上，在此基础上对消除噪声、抑制伪像和双能与能敏成像技术进行了重点研究，现已经取得十分满意的效果，现对其在实际临床应用过程中的技术特点进行简单的分析。

1.1 图像质量显著提高

通过系统噪声模型的建立与迭代方法的抑制，在一定程度上有助于得到较为清晰的图像，尽管如此ASIR与FBP存在一定的相似性，能够实现对系统本身光学特性的理想化，按照不同比例实现二者数据之间的加权融合，以此科研实现得到不同的噪音降低的效果，简化复杂问题，提高处理的速度，并且能够实现准实时的重建，图像质量较FB重建相比会更高。

1.2 针对不同协议和应用所表现出来的多变性

现阶段要想在某个特定场合中实现对TR的应用，便需要适当的调整若干个重要参数，一般情况下最佳成像质量对参数的选择比较敏感，为此需要深入的研究IR算法，相关临床操作者同样需要在这一方面倾注更多的心力以此来熟练的掌握，最终能够通过科学的优化与调整重要参数，为保持图像质量的恒定性提供重要的保障。

1.3 图像“新面貌”的出现

由于图像的重建以统计学最优化准则为基础，故在噪声和伪影方面的特性和FBP场合会有非常明显的不同，通过统计迭代重建技术的应用在一定程度上致使图像出现“新面貌”的可能比较大[2]。以迭代重建为例，其首先会科学的预估重建区域内线性吸收系数的具体范围，若数值在这个范围以外，则便会对该数据实施一种强制作用，最终使其能够在已知的范围中进行映射，如此一来那些过图像过低或者过高的都会出现不同程度的偏差。另外，图像重建仿真实验的模拟中，高频噪声在迭代图像中非常严重，为此需要在邻点算术加权法的辅助作用下实现对图像的平滑处理，由此可以为物体边界的锐利度提供重要的保障，以此得到的图像十分满意。

2 自适应统计迭代重建技术在临床上应用研究

2.1 CT头部扫描中的应用

现阶段头部CT扫描技术在临床应用中的工作量相对比较大，基于尚未制定出有效的防护措施，导致受检者的晶状体会接受到剂量相对较高的辐射，尤其会严重危害着儿童的身体健康，故这已经引起政府管理者、放射学家以及医用物理学家的广泛关注。通过对100例正常人进行头部CT低剂量扫描，随机分为两组，每组50例，对照组利用FBP技术进行常规剂量的扫描，观察组利用ASIR技术进行常规剂量扫描，研究结果显示对照组患者的成像中含有较低的灰白质SNR，观察组中有20%到40%的患者在图像SNR与对比噪音比等方面的差异并不明显，经过科学的评估双盲定量发现，60%以上患者的伪影、灰白质以及图像噪声等都明显高于对照组。

2.2 CT胸部扫描的临床应用

由于肺及纵隔天然密度对比的情况十分良好，故很长时间以来都是进行低剂量CT所研究的重点区域，之前的研究更多的是对扫描参数优化与过滤器使用等方面的问题，重建算法影响图像质量的研究少之又少，相应的便不利于低剂量CT的长期发展。自适应统计迭代重建技术本身作为一种新型的成像方式，可以在保证空间分辨力不发生任何改变的基础上实现图像噪声的显著降低，所得到的图像更加清晰。除此以外，自适应统计迭代重建技术腹部、心脏以及其他部位中都得到了十分广泛的应用，作为无创影像学检查手段的一种，CT成像在心脏大血管系统和其他部位中的应用在一定程度上已经成为阿各類疾病进行诊断与检查的重要手段。

3 结语

随着医疗卫生水平的日益提高，自适应统计迭代重建技术在有效降低辐射剂量方面发挥着越来越重要的作用，并且许多地方仍然需要进一步改进，为此需要人们提高对CT辐射剂量的关注程度，强化深化研究。

参考文献

[1]黄科峰，朱安平，陈洪高，等.高清CT自适应统计迭代重建技术降低冠状动脉CT成像辐射剂量的研究[J].临床军医杂志，2012（01）：192-194.

[2]王庆国，王政，周志国，等.低毫安结合自适应统计迭代重建（ASiR）在降低腹部血管能谱CT成像辐射剂量中的可行性研究[J].放射学实践，2015（10）：1023-1026.