تأثیر الگوریتم بازسازی تکرار شونده در فضای تصویر بر کیفیت تصویر در سی‌تی شکم و لگن با کنتراست

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه رادیولوژی، دانشکده‌ی پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران

2 استادیار، گروه رادیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران

10.48305/jims.v42.i785.0857

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: الگوریتم‌های تکرار شونده، جهت کاهش دز در سی‌تی پیشنهاد شده‌اند که تأثیر آنها بر کیفیت تصویر نیازمند بررسی‌های بیشتر است. در این مطالعه، اثر الگوریتم تکرار شونده در فضای تصویر (Iterative Reconstruction in Image Space) IRIS در سی‌تی شکم و لگن با کنتراست بر کیفیت تصویر بررسی شده است.
روش‌ها: تصاویر فاز پورت 200 بیمار با دو الگوریتم بک پروجکشن فیلتر شده (Filtered Back Projection) FBP و IRIS تحت بازسازی قرار گرفت. برای ارزیابی کیفیت عینی تصویر عدد سی‌تی، نویز و نسبت سیگنال به نویز برای کبد، کلیه، طحال، عضلات کمر، استخوان مهره، نخاع و آئورت شکمی اندازه‌گیری شد. دو متخصص رادیولوژی با تجربه کار ارزیابی عینی را انجام دادند. داده‌ها در سطح اطمینان 95 درصد تجزیه و تحلیل شد.
یافته‌ها: برای هیچ یک از ارگان‌ها، تفاوت عدد سی‌تی بین دو الگوریتم FBP و IRIS معنی‌دار گزارش نشد (0/05 < P)، اما تفاوت نویز معنی‌دار بود (0/05 ˂ P). نسبت سیگنال به نویز برای آئورت و طحال با الگوریتمIRIS  از FBP بیشتر بود (0/05 < P). میانگین نمره‌ی ارزیابی عینی برای FBP 1/35 ± 4/12 و برای IRIS 0/84 ± 3/91 یود. ضریب کاپا برابر با 0/73 با 0/01 P ˂ گزارش شد.
نتیجه‌گیری: الگوریتم IRIS باعث تغییر عدد سی‌تی بافت نمی‌شود ولی نویز تصویر را کاهش می‌دهد. کیفیت فاعلی الگوریتم IRIS نسبت به FBP کمتر است. استفاده بهینه از الگوریتم IRIS در پروتکل‌های مختلف سی‌تی نیازمند همکاری بین متخصصین رادیولوژی و کارشناسان سی‌تی‌اسکن است.

تازه های تحقیق

سلمان جعفری: Google Scholar, PubMed

سهراب کولیوند: Google Scholar, PubMed

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Iterative Reconstruction Algorithm in Image Space on Image Quality In Abdominal-Pelvic CT wWith Contrast

نویسندگان [English]

  • Salman Jafari 1
  • Sohrab Kolivand 2
1 Assistant Professor, Department of Radiology Technology, School of Paramedicine, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Radiology, School of Medicine, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran
چکیده [English]

Background:  Iterative reconstruction algorithms have been suggested to reduce the dose in CT scans, but their effect on image quality needs more investigation. This study evaluates the impact of the Iterative Reconstruction in Image Space (IRIS) algorithm on image quality in contrast-enhanced abdominal-pelvic CT.
Methods: Port phase images of 200 patients were reconstructed with IRIS and Filtered Back Projection algorithms (FBP). CT number, noise, and Signal-to-Noise Ratio (SNR) were measured for the liver, kidney, spleen, lumbar muscles, vertebral bone, spinal cord, and abdominal aorta. Two experienced radiologists scored the images.
Findings: There was no significant difference in CT numbers of the organs under study between FBP and IRIS algorithms (P ˃ 0.05), but the noise difference was significant for all organs (P ˂ 0.05).  The SNR of the aorta and spleen for IRIS was higher than FBP (P ˂ 0.05). The average score of images for FBP and IRIS was 4.12 ± 1.35 and 3.91 ± 0.84, respectively. The Kappa coefficient was reported to be 0.73 with P ˂ 0.01.
Conclusion: The IRIS algorithm does not change the CT number of tissue but reduces the image noise. However, the subjective score of IRIS is less compared to FBP. Optimal use of IRIS in different CT scan protocols requires the collaboration between radiologists and CT technologists.

کلیدواژه‌ها [English]

  • X-Ray computed tomography
  • Image enhancement
  • Image reconstruction

مراجع

  1. Kwan AC, Pourmorteza A, Stutman D, Bluemke DA, Lima JA. Next-generation hardware advances in CT: cardiac applications. Radiology 2021; 298(1): 3-17.
  2. Lell M, Kachelrieß M. Computed tomography 2.0: new detector technology, AI, and other developments. Invest Radiol 2023; 58(8): 587-601.
  3. McCollough CH, Rajiah PS. Milestones in CT: past, present, and future. Radiology 2023; 309(1): e230803.
  4. Berrington de Gonzalez A, Pasqual E, Veiga L. Epidemiological studies of CT scans and cancer risk: the state of the science. Br J Radiol 2021; 94(1126): 20210471.
  5. Cao C-F, Ma K-L, Shan H, Liu T-F, Zhao S-Q, Wan Y, et al. CT scans and cancer risks: a systematic review and dose-response meta-analysis. BMC Cancer 2022; 22(1): 1238.
  6. Golikhatir I, Sazgar M, Jahanian F, Amiri SJM, Aminiahidashti H. Comparison of the diagnostic accuracy of CT scan with oral and intravenous contrast versus CT scan with intravenous contrast alone in the diagnosis of blunt abdominal trauma. Chin J Traumatol 2023; 26(3): 174-7.
  7. Greffier J, Macri F, Larbi A, Fernandez A, Khasanova E, Pereira F, et al. Dose reduction with iterative reconstruction: optimization of CT protocols in clinical practice. Diagn Interv Imaging 2015; 96(5): 477-86.
  8. Staniszewska M, Chrusciak D. Iterative Reconstruction as a method for optimisation of computed tomography procedures. Polish Journal of Radiology 2017; 82: 792-7.
  9. Suyudi I, Anam C, Sutanto H, Triadyaksa P, Fujibuchi T. Comparisons of hounsfield unit linearity between images reconstructed using an adaptive iterative dose reduction (AIDR) and a filter back-projection (FBP) techniques. J Biomed Phys Eng 2020; 10(2): 215-24.
  10. Qiu D, Seeram E. Does iterative reconstruction improve image qual-ity and reduce dose in computed tomography. Radiol Open J 2016; 1(2): 42-54.
  11. Asemanrafat M, Chaparian A, Lotfi M, Rasekhi A. Impact of iterative reconstruction algorithms on image quality and radiation dose in computed tomography scan of patients with malignant pancreatic lesions. J

    Med Signals Sens 2022; 12(1): 69-75.
  12. Ghadimi P, Chaparian A, Mahmoodi M, Bagheri J. Influences of adaptive statistical iterative reconstruction on image quality and dose reduction in coronary computed tomography angiography [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2020;37(553):1286-93.
  13. Askarzadeh M, Chaparian A, Sajjadieh A, Moradi M, Bagheri J. Comparative Assessment of the Influences of Iterative Model Reconstruction (IMR) and Hybrid-Iterative Reconstruction (HIR) on Image Quality of 256-Slice Coronary Computed Tomography Angiography [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2019; 37(554): 1325-32.
  14. Available from: https://www.siemens-healthineers.com/fr-ch/computed-tomography/options-upgrades/clinical-applications/iris
  15. Al-Hayek Y, Spuur K, Zheng X, Hayre C, Davidson R. The reliability of CT numbers as absolute values for diagnostic scanning, dental imaging, and radiation therapy simulation: A narrative review. J Med Imaging Radiat Sci 2022; 53(1): 138-46.
  16. Harun H, Karim M, Abbas Z, Sabarudin A, Muniandy S, Ibahim M. Effect of iterative reconstruction algorithm levels on noise index and figure-of-merit in CT pulmonary angiography examinations. J Xray Sci Technol 2020; 28(5): 893-903.
  17. Duan X, Zhang Y. Establishing quality control action limits for CT number accuracy in spectral images using an American College of Radiology phantom. Med Phys 2023; 50(10): 6071-8.
  18. Goldman LW. Principles of CT: radiation dose and image quality. J Nucl Med Technol 2007; 35(4): 213-25.
  19. Bruder H, Sunnegardh J, Stiersturter K. Translation of statistical iterative reconstruction into non-linear image processing. Proceedings of the Annual Meeting of the Radiological Society of North America; Chicago IL: 2010.
  20. Wang R, Yu W, Wu R, Yang H, Lu D, Liu J, et al. Improved image quality in dual-energy abdominal CT: comparison of iterative reconstruction in image space and filtered back projection reconstruction. AJR Am J Roentgenol 2012; 199(2): 402-6.
  21. Korn A, Fenchel M, Bender B, Danz S, Hauser T, Ketelsen D, et al. Iterative reconstruction in head CT: image quality of routine and low-dose protocols in comparison with standard filtered back-projection. AJNR Am J Neuroradiol 2012; 33(2): 218-24.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 42، شماره 785
هفته 1، آذر
آذر و دی 1403
صفحه 857-864

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 شهریور 1403
  • تاریخ پذیرش: 13 آبان 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار