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深度学习重建结合银滤器在降低腹盆CT辐射剂量中的应用:图像质量与剂量优化的突破性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对腹盆CT检查中辐射剂量过高的问题,创新性地结合银滤器(SilverBeam)与深度学习重建(DLR)技术,对比传统迭代重建(IR)标准剂量方案。结果显示,DLR+SilverBeam方案平均降低59%有效剂量(1.87 vs. 4.57 mSv),且在肥胖患者(BMI>25 kg/m2)中保持肝脏、胰腺信噪比(SNR)无差异。结合对比增强(CE-boost)后,图像噪声(7.40±1.29 HU)显著优于标准剂量(10.59±1.75 HU),为低剂量CT临床推广提供新范式。
在医学影像领域,腹盆CT扫描是诊断腹部病变、监测肿瘤复发的金标准,但反复检查带来的累积辐射剂量令人忧心。据统计,一次常规腹盆CT的有效剂量可达4.57 mSv,相当于200次胸片的辐射量。尽管迭代重建(IR)技术能部分降低噪声,但低对比度病灶检出率下降、重建耗时长的缺陷始终存在。更棘手的是,肥胖患者因组织穿透难度大,往往需要更高剂量,进一步加剧致癌风险。如何破解"降剂量必损画质"的魔咒?首尔国立大学医学院与延世大学的研究团队给出了创新答案。
研究人员设计了一项前瞻性对照试验,比较两种方案:传统100 kVp管电压+IR重建的标准剂量组,与120 kVp+银滤器(SilverBeam)+DLR重建的低剂量组。通过182例年龄、性别、BMI匹配的患者队列(含32例BMI>25 kg/m2肥胖者),采用CTDIvol(剂量指数体积)和DLP(剂量长度积)量化辐射剂量,并测量肝脏、胰腺等器官的HU值、SNR和CNR。关键技术包括:1)银滤器光子能谱优化;2)深度学习重建(Advanced Intelligent Clear IQ Engine);3)CE-boost血管对比增强后处理。
辐射剂量
低剂量组整体有效剂量降低59%,其中肥胖亚组降幅达52.9%(2.70 vs. 5.74 mSv)。值得注意的是,BMI<20 kg/m2患者剂量锐减65.5%,证明银滤器对瘦弱患者更具优势。
图像质量

临床适用性
两位资深放射科医师的盲评显示,DLR+SilverBeam在总体质量(4.96±0.17分)、诊断可接受度(4.99±0.10分)上与标准剂量相当。但CE-boost因肠蠕动伪影(图4红箭头所示)获较低评分,提示该技术需配合抗蠕动剂使用。
这项发表于《Scientific Reports》的研究证实,银滤器联合DLR能突破传统CT的剂量瓶颈,尤其为肥胖患者提供安全高效的影像方案。其意义不仅在于59%的剂量削减,更开创了能谱过滤+人工智能重建协同优化的新路径。未来,通过改进CE-boost的运动伪影抑制,或将实现"超低剂量-超清画质"的终极目标,重塑腹盆CT的临床实践标准。
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