利用人体模型phantom对对比增强乳腺摄影中碘的检测能力进行定量评估

《Scientific Reports》：Quantitative evaluation of iodine detectability in contrast-enhanced mammography using an anthropomorphic phantom

　　

摘要

在对比增强乳腺成像中，由于缺乏逼真的伪人体模型，难以对图像质量进行重复且标准化的定量评估。我们通过在L2模型中加入含有不同面积密度和直径的3D打印碘元素的板块，从而模拟真实的解剖结构噪声，进而能够在有结构的背景下系统地评估碘元素的检测能力。L2模型的一个重要特点在于可以通过晃动模型来生成不同的背景图案。对比增强乳腺成像是在Siemens Mammomat Revelation系统上，以28 kV电压、TiCEM双能量模式并配合自动曝光控制来获取的。共有8名评估者参与了四选项强制选择法研究，每种条件下进行12次独立成像，每次成像前都会轻微晃动模型以形成独特的背景图案。针对每位评估者，我们建立了心理测量函数，以62.5%的正确识别率为标准，确定出与圆柱体直径及碘浓度相关的检测阈值。随着碘含量的增加以及圆柱体尺寸的增大，碘元素的检测能力有所提升。在信号更明显的情况下，不同评估者之间的检测结果差异以及同一评估者在不同成像条件下的结果差异都会减小，而且几何变形可以忽略不计（\(\approx 0.4\%\)）。作为概念验证研究，所确定的阈值可为基于模型的对比增强乳腺成像采集方案比较以及对该系统技术性能的评估提供定量参考。总体而言，带有碘对比元素添加板块的L2模型，结合四选项强制选择法框架，为在受控模型条件下评估对比增强乳腺成像的图像质量及碘元素检测能力提供了一种有效的工具。